JP5392780B2 - Content structured processing method, content structured processing apparatus, and content structured processing program - Google Patents
Content structured processing method, content structured processing apparatus, and content structured processing program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5392780B2 JP5392780B2 JP2010037312A JP2010037312A JP5392780B2 JP 5392780 B2 JP5392780 B2 JP 5392780B2 JP 2010037312 A JP2010037312 A JP 2010037312A JP 2010037312 A JP2010037312 A JP 2010037312A JP 5392780 B2 JP5392780 B2 JP 5392780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- content
- structuring
- atomic
- similarity
- similarity matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Description
本発明は、メディアコンテンツに含まれるテキストや音声を手がかりとして、コンテンツを意味的に構造化するためのコンテンツ構造化処理方法、コンテンツ構造化処理装置及びコンテンツ構造化処理プログラムに関する。 The present invention relates to a content structuring processing method, a content structuring processing apparatus, and a content structuring processing program for semantically structuring content using texts and sounds contained in media content as clues.
今日、デジタル技術、大容量記憶装置技術の進歩により、一個人においてさえも、テキスト、音声そして画像等の情報が大量に蓄積可能になった。こうした情報を資源として有効に活用するためには、欲しい情報に素早く到達するための索引化や、情報の概要を素早く把握するための構造化を行う必要がある。 Today, advances in digital technology and mass storage technology have made it possible to store a large amount of information such as text, sound, and images even in an individual. In order to effectively use such information as a resource, it is necessary to perform indexing to quickly reach desired information and structure to quickly grasp an outline of information.
しかし、情報量の多さ故に、このような処理を人手で行うことは困難であり、計算機を用いて自動的に情報の資源化を行うための技術が切実に求められている。 However, due to the large amount of information, it is difficult to perform such processing manually, and there is an urgent need for a technique for automatically recycling information using a computer.
特に、テキストや音声に含まれる単語等の構文的要素の出現分布に着目して、コンテンツの各部分のトピックを推定したり、コンテンツをトピック単位に分割したりする意味的構造化技術は、検索、分類、要約等のより高次の情報資源化処理を行うための基礎的技術として、これまでに多くの研究開発がなされてきた。 In particular, the semantic structuring technology that estimates the topic of each part of the content and divides the content into topics by focusing on the occurrence distribution of syntactic elements such as words contained in text and speech is a search. Many researches and developments have been made as basic techniques for performing higher-level information resource processing such as classification and summarization.
コンテンツに現れるトピックがある程度予測できる場合には、トピックに関する事前知識や訓練データからトピックのモデルを構築し、そのモデルを用いて与えられたコンテンツの意味的構造化を行うことができる(特許文献1、非特許文献1)。 When the topic appearing in the content can be predicted to some extent, a topic model can be constructed from prior knowledge and training data on the topic, and the given content can be semantically structured using the model (Patent Document 1). Non-Patent Document 1).
しかしながら、ホームビデオや会社における日常的な小規模会議記録等のコンテンツのように、現れるトピックを予測することが難しい場合も多い。また、そのようなカジュアルなコンテンツにおいては、高いコストを払ってトピックに関するモデルをあらかじめ用意することは現実的でない。そのため、このような場合には、与えられたコンテンツのみを用いて意味的構造化を行う必要がある。 However, it is often difficult to predict the topics that appear, such as content such as home videos and daily small meeting records in the company. In such casual content, it is not practical to prepare a model related to a topic in advance at a high cost. Therefore, in such a case, it is necessary to perform semantic structuring using only given contents.
トピックに関する知識を仮定できない場合の典型的な方法として、コンテンツを分析のための小区間に分割したうえで、これら分析区間に類似性を定義し、類似した区間をまとめ上げることで意味的な構造化を行うという方法がある。 As a typical method when knowledge about a topic cannot be assumed, a semantic structure is created by dividing the content into small sections for analysis, defining similarities in these analysis sections, and putting together similar sections There is a method of making it.
多くの意味的な構造化の手法において、分析区間は、出現する単語などの構文要素の出現頻度を素性とするベクトルとして表現される。その際、活用などの単語の語形変化を吸収するために、語幹の抽出を行うステミング処理を施すのが一般的である。さらに、意味的な分析には有用でない助詞や助動詞等の機能語を取り除くストップワード除去も同時に行われる。 In many semantic structuring techniques, an analysis interval is expressed as a vector having the appearance frequency of a syntax element such as an appearing word as a feature. At that time, a stemming process for extracting a stem is generally performed in order to absorb word form changes such as utilization. Furthermore, stop word removal is also performed at the same time to remove function words such as particles and auxiliary verbs that are not useful for semantic analysis.
分析区間の類似性の判別では、特許文献2、非特許文献2においては、分析区間の表現ベクトルの余弦を用いており、隣接する分析区間の類似性が高い場合に同一のトピックに属する区間とみなされる。
In the determination of the similarity between the analysis sections, in
この場合、隣接する分析区間の局所的な類似性のみを考慮するのではなく、複数の分析区間の集合どうしの類似性を考慮し、動的計画法の問題解決手法を用いて大域的に最適な分割を計算する方法も提案されている(非特許文献5、非特許文献6)。
In this case, instead of considering only the local similarity between adjacent analysis intervals, consider the similarity between sets of multiple analysis intervals, and use the problem solving method of dynamic programming to optimize globally. A method for calculating a simple division has also been proposed (Non-Patent
コンテンツに含まれる音声を利用した分析を行う場合には、大語彙連続音声認識技術を用いて、音声をテキストに変換し、上述したようなテキストの分析技術を適用することが一般的である。 When performing analysis using speech contained in content, it is common to convert speech into text using a large vocabulary continuous speech recognition technology and apply the above-described text analysis technology.
しかし、ニュース音声のような読み上げ音声とは異なり、現在の音声認識処理の技術では、自由発話の音声認識精度は十分ではなく、認識精度の低いテキストからの意味的構造化もまた十分な性能を発揮することができない。音声認識の精度を高めるためには、語彙や言語モデルをコンテンツに適応させる必要があるが、そのためにはコンテンツに現れるトピックに関する知識を必要とするという構造的な問題も抱えている。 However, unlike read-out speech such as news speech, the current speech recognition processing technology does not provide sufficient speech recognition accuracy for free speech, and semantic structuring from text with low recognition accuracy also provides sufficient performance. I can't demonstrate it. In order to increase the accuracy of speech recognition, it is necessary to adapt vocabulary and language models to content, but for that purpose, there is a structural problem that knowledge about topics appearing in the content is required.
従来から、このような問題点を解決するため、大語彙連続音声認識を用いることなく、音声を音節や音素や音素片(特許文献3)等のサブワードユニットの符号列として認識した上で、任意の部分符号列の出現分布を単語の分布の代わりに分析して、音声の意味的な構造化を行うトピック分割処理方法が提案されている(特許文献4、特許文献5、非特許文献4)。
Conventionally, in order to solve such problems, a speech is recognized as a code string of a subword unit such as a syllable, a phoneme, and a phoneme piece (Patent Document 3) without using large vocabulary continuous speech recognition. There is proposed a topic division processing method that analyzes the appearance distribution of a partial code string of instead of the distribution of words and performs semantic structuring of speech (
また、この種のマルチメディアコンテンツのトピック分割に関係する従来技術の文献としては、次のような各文献が参照できる。 Further, as the prior art documents related to the topic division of this type of multimedia content, the following documents can be referred to.
上述したように、テキストの意味的構造化の際には、ステミング処理やストップワード除去処理といった前処理が必要になる。通常、これらの処理は、事前に与えられた言語知識に基づいて、どのようなコンテンツに対しても同じ処理アルゴリズムを用いて行われる。しかし、このような静的な処理アルゴリズムは、いつでも有効に機能するとは限らない。例えば、「音声」や「認識」という単語は内容語であるので、通常ストップワードとはみなされないが、音声認識について議論した会議記録の中では至る所に出現する単語であるので、この場合については、意味的な構造化に有用ではない。 As described above, preprocessing such as a stemming process and a stop word removal process is necessary for semantic structuring of text. Normally, these processes are performed on any content using the same processing algorithm based on language knowledge given in advance. However, such a static processing algorithm does not always function effectively. For example, the words “speech” and “recognition” are content words, so they are not usually considered as stop words, but they are words that appear everywhere in the conference records that discuss speech recognition. Is not useful for semantic structuring.
このように、ステミング処理やストップワード除去処理といった前処理は、事前に与えられた言語知識に基づく静的なアルゴリズムではなく、与えられたコンテンツに依存して、意味的構造化に有用であるか否かという観点で動的にアルゴリズムを変化させる必要がある。 In this way, is preprocessing such as stemming processing and stopword removal processing useful for semantic structuring depending on given content, not static algorithms based on given language knowledge? It is necessary to change the algorithm dynamically in terms of whether or not.
また、大語彙連続音声認識技術を使ってコンテンツに含まれる音声をテキストに変換する際、分析するコンテンツに現れる語彙や語用についての言語知識なしには十分な認識精度を得ることが難しい。コンテンツに含まれるトピックすらわからない状況では、そのような事前知識を得ることは難しく、一度テキストに変換し、テキスト分析技術を用いて意味的構造化を行うという従来手法では、十分な精度の意味的構造化を実現することはできない。 Also, when converting speech contained in content into text using large vocabulary continuous speech recognition technology, it is difficult to obtain sufficient recognition accuracy without language knowledge about vocabulary and words appearing in the content to be analyzed. In situations where even the topics included in the content are not known, it is difficult to obtain such prior knowledge, and the conventional method of converting to text once and performing semantic structuring using text analysis technology is semantic with sufficient accuracy. It cannot be structured.
このような問題点の解決を目指して、本発明者によってなされた特許文献4および特許文献5に記載の発明においては、大語彙連続音声認識を用いることなく、音声を音節や音素や音素片等の単語よりも粒度の細かいサブワードユニットを、符号列として認識した上で、任意の部分符号列の出現分布を単語の出現分布の代わりに分析して、音声の意味的構造化を行う方法を開示している。
In the inventions described in
しかし、これらの従来技術においては、ギャップを含んだ不連続な部分符号列の分析ができず、サブワードユニットの認識時には、脱落・挿入誤りが頻繁に生じるので、ギャップを含んだ部分文字列の出現頻度分析を行わない場合、性能が劣化してしまうという問題点を含んでいる。 However, these conventional techniques cannot analyze discontinuous partial code strings including gaps, and drop / insert errors frequently occur when subword units are recognized. When frequency analysis is not performed, there is a problem that performance deteriorates.
さらに、サブワードユニットの認識時には、あるサブワードユニットを、発声が類似した別のサブワードユニットとして誤認識する置換誤りも頻発するので、その解決策として、字面上異なる符号の類似性を零とするハードマッチングではなく、対応するサブワードユニットの類似性に応じた連続量で類似度を評価するソフトマッチング処理を行うことが望ましいが、従来の技術では、計算量の問題でソフトマッチング処理を行うことができない。 In addition, when recognizing a subword unit, a substitution error that mistakenly recognizes a subword unit as another subword unit with similar utterances frequently occurs. Instead, it is desirable to perform a soft matching process that evaluates the degree of similarity with a continuous amount according to the similarity of the corresponding subword units, but the conventional technique cannot perform the soft matching process due to the problem of the amount of calculation.
また、これらの従来技術では、分析区間をまとあげて意味的な構造を作る際、貪欲法に基づいたアルゴリズムを採用していたため、局所的最適解に捕らわれ、大域的最適解を得ることができない場合があり得るという問題がある。 In addition, these conventional technologies employ algorithms based on the greedy method when creating a semantic structure by gathering the analysis intervals, so it is caught by the local optimal solution and a global optimal solution can be obtained. There is a problem that it may not be possible.
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、メディアコンテンツに含まれるテキストや音声を手がかりとして、コンテンツを意味的に構造化するためのコンテンツ構造化処理方法、コンテンツ構造化処理装置及びコンテンツ構造化処理プログラムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is a content structure for semantically structuring content by using text and audio included in the media content as a clue. An object of the present invention is to provide an information processing method, a content structured processing device, and a content structured processing program.
上記のような目的を達成するため、本発明においては、基本的データ処理として、コンテンツのテキストや音声を符号列に変換し、ステミングやストップワード除去に相当する部分符号列に対する前処理を、与えられたコンテンツに依存して、意味的構造化に寄与するか否かという観点で動的に行い、部分符号列の出現分布の分析の際には、ギャップを含む不連続な部分符号列も分析に対象にしたソフトマッチング処理を用いる。さらに、分析に基づいた意味的構造化の際には、動的計画法や主成分分析等を用いて、大域的最適解を求めることが可能な、コンテンツ構造化処理方法、コンテンツ構造化処理装置及びコンテンツ構造化処理プログラムが提供される。 In order to achieve the above object, in the present invention, as basic data processing, the text and audio of the content are converted into a code string, and a pre-processing for a partial code string corresponding to stemming and stop word removal is given. Depending on the content, the analysis is performed dynamically in terms of whether or not it contributes to semantic structuring. When analyzing the appearance distribution of partial code sequences, discontinuous partial code sequences including gaps are also analyzed. The soft matching process targeted at is used. Furthermore, a content structuring processing method and a content structuring processing apparatus capable of obtaining a global optimal solution using dynamic programming, principal component analysis, etc. in the case of semantic structuring based on analysis And a content structuring program.
具体的には、第1の態様として、本発明によるコンテンツ構造化処理が、メディアコンテンツに含まれるテキストまたは音声を入力し、入力したテキストまたは音声に対するデータ処理をコンピュータにより実行し、コンテンツを意味的に構造化するためのコンテンツ構造化処理方法であって、テキストまたは音声を単語、音節、音素や文字等の符号列に変換するコンテンツ符号化過程と、前記符号列に対して分析の最小単位となる原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出過程と、原子セグメント間の類似性を文字列カーネルにより計算してメモリ上に格納する類似性行列計算過程と、原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための独立性緩和過程と、意味的な構造化をする際に有用でない任意の部分符号列を除去する冗長成分除去過程と、動的計画法や主成分分析を用いて大域的に最適な構造を計算する最適構造計算過程との処理をコンピュータにより実行することを特徴とするものである。 Specifically, as a first aspect, the content structuring process according to the present invention inputs text or audio included in media content, executes data processing on the input text or audio by a computer, and makes the content semantic. A content structuring method for structuring a content, a content encoding process for converting text or speech into a code string such as words, syllables, phonemes and characters, and a minimum unit of analysis for the code string, Atomic segment extraction process to extract the atomic segment, similarity matrix calculation process to calculate the similarity between the atomic segments using the character string kernel and store it in memory, and to make the similarity between the atomic segments stand out Independence relaxation process and redundant component to remove any subcode sequences that are not useful in semantic structuring The steps to, is characterized in performing the process of the optimum structure calculation process of calculating the global optimal structure by a computer using a dynamic programming method or principal component analysis.
また、本発明は、第2の態様として、本発明によるコンテンツ構造化処理装置が、メディアコンテンツに含まれるテキストまたは音声を入力し、入力したテキストまたは音声に対するデータ処理をコンピュータにより実行し、コンテンツを意味的に構造化するためのコンテンツ構造化処理装置であって、テキストまたは音声を単語、音節、音素や文字等の符号列に変換するコンテンツ符号化手段と、前記符号列に対して分析の最小単位となる原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出手段と、原子セグメント間の類似性を計算してメモリ上に格納する類似性行列計算手段と、原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための独立性緩和手段と、意味的な構造化をする際に有用でない任意の部分符号列を除去する冗長成分除去手段と、動的計画法や主成分分析を用いて大域的に最適な構造を計算する最適構造計算手段を備えることを特徴とするものである。 As a second aspect of the present invention, the content structuring apparatus according to the present invention inputs text or audio included in media content, executes data processing on the input text or audio by a computer, A content structuring apparatus for semantically structuring content encoding means for converting text or speech into a code string such as words, syllables, phonemes and characters, and minimum analysis of the code string Atomic segment extraction means for extracting atomic segments as units, similarity matrix calculation means for calculating similarity between atomic segments and storing them in memory, and independence to make the similarity between atomic segments stand out Mitigation means, redundant component removal means for removing any partial code string that is not useful in semantic structuring, and It is characterized in further comprising an optimum structure calculating means for calculating a globally optimal structure using planning method and principal component analysis.
また、本発明は、第3の態様として、本発明によるコンテンツ構造化処理プログラムが、メディアコンテンツに含まれるテキストまたは音声を入力し、入力したテキストまたは音声に対するデータ処理をコンピュータにより実行し、コンテンツを意味的に構造化するためのコンテンツ構造化処理プログラムであって、テキストまたは音声を単語、音節、音素や文字等の符号列に変換するコンテンツ符号化ステップと、前記符号列に対して分析の最小単位となる原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出ステップと、原子セグメント間の類似性を計算してメモリ上に格納する類似性行列計算ステップと、原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための独立性緩和ステップと、意味的な構造化をする際に有用でない任意の部分符号列を除去する冗長成分除去ステップと、動的計画法や主成分分析を用いて大域的に最適な構造を計算する最適構造計算ステップとの処理をコンピュータに実行させることを特徴とするものである。 As a third aspect of the present invention, the content structuring processing program according to the present invention inputs text or audio included in media content, executes data processing on the input text or audio by a computer, A content structuring processing program for semantically structuring, comprising: a content encoding step for converting text or speech into a code string such as a word, syllable, phoneme or character; and minimum analysis of the code string Atomic segment extraction step for extracting atomic segments as units, similarity matrix calculation step for calculating similarity between atomic segments and storing them in memory, and independence to make the similarity between atomic segments stand out Relaxation step and any subcode sequences that are not useful in semantic structuring A redundant component removing step of to, is characterized in that to execute the processing of the optimum structure calculation step of calculating the global optimal structure in a computer with dynamic programming and principal component analysis.
上記のような特徴を有する本発明のコンテンツ構造化処理方法、コンテンツ構造化処理装置及びコンテンツ構造化処理プログラムによれば、コンテンツに含まれるテキストまたは音声を単語、音節、音素や文字等の符号列に変換した上で、任意の部分符号列の出現分布のパターンを分析し、コンテンツの意味的構造化を行うことが可能となる。このため、コンテンツに含まれるトピックに関する事前知識や、語彙、言語モデル、ストップワードリストなどの言語的な知識を必要とせず、しかも、既に発明者によりなされた同様な技術(特許文献4、特許文献5)よりも高性能の意味的構造化の処理を実現することができる。
According to the content structuring processing method, content structuring processing apparatus, and content structuring processing program of the present invention having the features as described above, text or speech included in the content is converted to a code string such as a word, syllable, phoneme, character, etc. It is possible to analyze the appearance distribution pattern of an arbitrary partial code string and convert the content into a semantic structure. For this reason, prior knowledge about topics included in the content, linguistic knowledge such as vocabulary, language model, stop word list, and the like are not required, and similar techniques already invented by the inventors (
以下、本発明を実施する場合の一形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るコンテンツ構造化処理の一例を示すフローチャートである。図1を参照して、本発明によるコンテンツ構造化処理の原理について説明する。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing an example of content structuring processing according to the present invention. With reference to FIG. 1, the principle of content structuring processing according to the present invention will be described.
本発明によるコンテンツ構造化処理では、基本的な処理としては、メディアコンテンツに含まれるテキストまたは音声を、単語、音節、音素や文字等の符号列に変換するコンテンツ符号化過程(P1)と、前記符号列に対して分析の最小単位となる原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出過程(P2)と、抽出した原子セグメント間の類似性を文字列カーネルを用いて計算し類似性行列としてメモリ上に格納する類似性行列計算過程(P3)と、原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための類似性行列の対角成分の縮減を行う独立性緩和過程(P4)と、意味的な構造化をする際に所定基準により有用でない部分符号列を除去する冗長成分除去過程(P5)と、動的計画法または主成分分析を用いて大域的に最適な構造を計算する最適構造計算過程(P6)の各処理を行う。 In the content structuring processing according to the present invention, as basic processing, a content encoding process (P1) for converting text or speech included in media content into a code string such as a word, a syllable, a phoneme or a character, An atomic segment extraction process (P2) for extracting the atomic segment which is the minimum unit of analysis for the code string, and the similarity between the extracted atomic segments is calculated using a character string kernel and stored in the memory as a similarity matrix The similarity matrix calculation process (P3) to store, the independence relaxation process (P4) to reduce the diagonal components of the similarity matrix to make the similarity between atomic segments stand out, and semantically structured A redundant component elimination process (P5) that removes subcode sequences that are not useful due to predetermined criteria, and a globally optimal structure is calculated using dynamic programming or principal component analysis It performs each process of optimal structure calculation process (P6) that.
更に詳細に説明する。コンテンツ構造化処理を実行する場合に、まず、コンテンツ符号化過程(P1)によって、入力がテキストである場合には、単語や単語を構成する文字を単位とする符号化を行い、入力が音声である場合には、連続音声認識技術を用いて、単語、音節、音素、音素片などを単位とする符号化を行う。 Further details will be described. When executing the content structuring process, first, in the content encoding process (P1), when the input is text, encoding is performed in units of words and characters constituting the word, and the input is performed by voice. In some cases, encoding is performed in units of words, syllables, phonemes, phonemes using continuous speech recognition technology.
次に、この符号系列を入力として、原子セグメント抽出過程(P2)において、テキストが入力である場合には、例えば文の単位で部分系列を抽出し、入力が音声である場合には、無音区間で区切られた発話の単位で部分系列を抽出し、これを原子セグメントとする。 Next, with this code sequence as an input, in the atomic segment extraction process (P2), if the text is input, for example, a partial sequence is extracted in sentence units, and if the input is speech, the silent section A partial sequence is extracted in units of utterances separated by, and this is used as an atomic segment.
引き続いて、類似性行列計算過程(P3)において、任意の2つの原子セグメントに対して、非特許文献3に記載されたGap−weighted subsequence kernelに準じた方法で類似性を計算する。ここで用いる類似性は、各原子セグメントを、長さがP以下の部分文字列に対応する素性を要素とするベクトルとして表現した上で、このベクトルの内積として定義される。したがって、このベクトルの次元は以下のように非常に大きい。
このとき、長さpの部分文字列uに対応するzの成分を、sにおけるuの出現毎に以下のように定義する。
このベクトルとして表現された「表現ベクトル」を用いて、任意の原子セグメントs1とs2の類似性を以下のように表現ベクトルの内積として定義する。
また、上記の数式に現れる[a=b]を、以下のように、符号間の類似性を表す行列の要素Aa,bで置き換えると、ソフトマッチングを実現できることも知られている。
以上述べたように、原子セグメントの間の類似性行列Kが類似性行列計算過程(P3)で計算されたのち、独立性緩和過程(P4)では、原子セグメント間の独立性を弱めるために類似性行列Kの対角成分が以下に述べるような方法で適切に縮減される。 As described above, after the similarity matrix K between the atomic segments is calculated in the similarity matrix calculation process (P3), the independence relaxation process (P4) is similar to weaken the independence between the atomic segments. The diagonal component of the sex matrix K is appropriately reduced in the following manner.
もしも、ある部分符号列が特定の原子セグメントsiにしか現れない場合、このような部分符号列は他の原子セグメントに対する原子セグメントsiの独立性を強めることに寄与し、類似性行列KのKii成分だけを大きくする効果を持つ。このような成分が増大することは、原子セグメントが他のどの原子セグメントにも類似しておらず、極端な場合、コンテンツが全ての原子セグメント毎に分割された非常に微細な構造が出力されてしまう。そこで、意味的な構造化の観点からはノイズと考えられる特定の原子セグメントにしか現れない部分符号列を、以下のような手順で除去する。 If a partial code string appears only in a particular atomic segment s i , such a partial code string contributes to increasing the independence of the atomic segment s i relative to other atomic segments, and the similarity matrix K It has the effect of increasing only the Kii component. The increase in such components means that the atomic segment is not similar to any other atomic segment, and in extreme cases, a very fine structure in which the content is divided into every atomic segment is output. End up. Therefore, a partial code string that appears only in a specific atomic segment considered to be noise from the viewpoint of semantic structuring is removed by the following procedure.
今、φ(si)を除く全ての原子セグメントの表現ベクトルφ(s1),…,φ(si−1),φ(si+1),…,φ(sn)が張る部分空間をUiとおき、φ(si)のUiへの射影を計算して、φ(si)の2乗ノルムであるKiiを射影の2乗ノルムに置き換える。 Now, φ (s i) of all atoms segments except the expression vector φ (s 1), ..., φ (s i-1), φ (s i + 1), ..., φ a (s n) is spanned subspace U i Distant calculates the projection to U i of φ (s i), replace phi a K ii is the square norm of (s i) to the square norm of the projective.
φ(si)のUiへの射影は、類似性行列Kのi行目とi列目を取り除いた行列Lの固有値λjとノルムが1の固有ベクトルvjを用いて、以下のように計算できる。
このようにして計算された射影の2乗ノルムをKiiと置換することで、独立性緩和過程(P4)においては、以下のような新しい類似性行列が計算される。
最後に、最適構造計算過程(P6)では、冗長成分除去過程(P5)で得られた類似性行列Kを用いて、最適な意味的構造が計算される。以下、図4を用いて最適構造計算過程(P6)をより詳細に説明する。 Finally, in the optimal structure calculation process (P6), an optimal semantic structure is calculated using the similarity matrix K obtained in the redundant component removal process (P5). Hereinafter, the optimum structure calculation process (P6) will be described in more detail with reference to FIG.
図4は、コンテンツ構造化処理における最適構造計算過程の処理フローを示すフローチャートである。この最適構造計算過程の処理においては、まず、類似性行列読み込みステップ(S101)において、類似性行列がメモリ上にロードされた後、コンテンツ構造初期化ステップ(S102)において、任意の原子セグメントを1つのセグメントとする構造の初期値がメモリ上に格納される。 FIG. 4 is a flowchart showing the process flow of the optimum structure calculation process in the content structuring process. In the process of calculating the optimum structure, first, after the similarity matrix is loaded onto the memory in the similarity matrix reading step (S101), an arbitrary atomic segment is set to 1 in the content structure initialization step (S102). The initial value of the structure as one segment is stored in the memory.
次に、平滑化パラメータ読み込みステップ(S103)において、意味構造の粒度の滑らかさに関するパラメータがメモリ上に読み込まれる。この際に、ユーザーによる確認および入力を行うこともできる。平滑化パラメータとしては、コンテンツの分割数を陽に与えることもできるし、分割数の上限・下限を与えることもできる。あるいは、平滑化ステップ(S105)で詳細に説明するように、各セグメントの大きさの平均値や、最も大きなセグメントに対する最も小さなセグメントの大きさの比の下限などを与えて、分割の粒度を制御することができる。さらには、ノイズとみなされるセグメントの除去を目的として主成分分析を行う際は、累積寄与率や最大固有値に対する固有値の大きさの比なども平滑化パラメータとして用いることができる。 Next, in the smoothing parameter reading step (S103), parameters relating to the smoothness of the semantic structure granularity are read into the memory. At this time, confirmation and input by the user can also be performed. As the smoothing parameter, the number of content divisions can be given explicitly, and the upper and lower limits of the number of divisions can also be given. Alternatively, as described in detail in the smoothing step (S105), the average value of the size of each segment, the lower limit of the ratio of the smallest segment size to the largest segment, and the like are given to control the granularity of division. can do. Furthermore, when performing principal component analysis for the purpose of removing segments regarded as noise, the cumulative contribution rate, the ratio of the magnitude of the eigenvalue to the maximum eigenvalue, and the like can also be used as the smoothing parameter.
引き続き、最小コストパス計算ステップ(S104)の処理を行う。この最小コストパス計算ステップの処理では、原子セグメント系列とその類似性行列を入力として、以下に説明する意味で最適な分割の計算を行う。 Subsequently, the process of the minimum cost path calculation step (S104) is performed. In the process of this minimum cost path calculation step, an optimal segmentation calculation is performed in the sense described below, using an atomic segment series and its similarity matrix as inputs.
まず、分割数に何も制約がない場合で説明する。この場合には、以下の式のように定義される最適な分割T*が計算される。
この最適化問題は、いわゆる最小コストパス問題に帰着できる。最小コストパス問題は、0からnまでのn+1個のノードの任意の2つのノードにコストが定義されているとき、0からnに至るパスの内、最もコストの小さいパスを求める問題であり、以下のような動的計画法によりO(n2)で解くことが可能である。
また、最小コストパスから、最適分割は以下のようにして得られる。
この場合以下が最適なパスとなる。
同様な方法で、分割の最大値をLに制限した最適分割を求めることもできる。以下の動的計画法により最適分割に対応した最小コストパスが計算される。
さらに、分割の最小値をLに制限した最適分割も同様に求めることができる。以下の動的計画法により最適分割に対応した最小コストパスが計算される。
以上に述べたように、平滑化パラメータとして、分割数が与えられない場合、分割数が与えられる場合、分割数の上限が与えられる場合、分割数の下限が与えられる場合、それぞれに応じた最小コスト問題を解くことにより、分割数に関する制約を考慮した最適な分割が最小コストパス計算ステップ(S105)において計算される。 As described above, as a smoothing parameter, when the number of divisions is not given, when the number of divisions is given, when the upper limit of the number of divisions is given, when the lower limit of the number of divisions is given, the minimum corresponding to each By solving the cost problem, the optimum division considering the restriction on the number of divisions is calculated in the minimum cost path calculation step (S105).
このようにして得られた最適分割に対して、平滑化ステップ(S105)において、後に説明するように、他のセグメントに比べてあまりに細かなセグメントを取り除く平滑化を行う。 In the smoothing step (S105), smoothing is performed on the optimal division obtained in this way to remove a segment that is too fine compared to other segments, as will be described later.
また、このようにして得られた最適分割に対して、ユーザーの求めに応じて(S106)、さらなる上位構造を計算させることもできる。この場合、類似性行列縮退ステップ(S107)において、分割の中の各セグメントを原子セグメントみなし、類似性行列の連続する行と連続する列を1つの要素に縮退させた新たな類似性行列が計算される。新たな類似性行列のi,j要素は、i番目のセグメントとj番目のセグメントの内積を表しており、以下のように計算される。
新たな類似性行列を用いて、最小コストパス計算ステップ(S104)において、再び最適な構造を計算する。この場合、現在の構造とは異なる上位構造が出力されるように、類似性行列の行の数よりも小さい数を分割数の上限として選ぶことができる。 Using the new similarity matrix, the optimum structure is calculated again in the minimum cost path calculation step (S104). In this case, a number smaller than the number of rows of the similarity matrix can be selected as the upper limit of the number of divisions so that an upper structure different from the current structure is output.
このようなステップを繰り返した後、次に、セグメント情報付与ステップ(S108)の処理に進む。このセグメント情報付与ステップ(S108)の処理では、各階層の各セグメントに、セグメントの特徴を表す情報を付与する。例えば、他のセグメントに対する類似性に関する情報を付与する。この情報は、例えば、類似したセグメントは類似した色で表示する等の目的で使用することができる。セグメントの類似性のデータとしては、類似性行列に基づいて以下のように計算される余弦を用いることができる。
また、すでにあるセグメントにラベルが付与されている場合には、他の類似するセグメントに対しても類似度付きでラベル情報を付与することもできる。 In addition, when a label is already given to a certain segment, label information can be given to other similar segments with similarity.
最後に、コンテンツ構造保存ステップ(S109)の処理を行う。この処理において、これまで得られたコンテンツの階層構造と各階層の各セグメントに付与された情報からなるコンテンツ構造が主記憶に保存される。 Finally, the content structure saving step (S109) is performed. In this processing, the content structure composed of the hierarchical structure of the content obtained so far and the information given to each segment of each hierarchy is stored in the main memory.
ここで、平滑化ステップ(S105)について、二つの具体的な方法を挙げてより詳細に説明する。まず、分割の結果、得られるセグメントの粒度に関する制約が与えられる場合について図5を用いて説明する。 Here, the smoothing step (S105) will be described in more detail using two specific methods. First, the case where a restriction regarding the granularity of the obtained segment is given as a result of the division will be described with reference to FIG.
図5は、最適構造計算過程の平滑化ステップの処理の一例の構造の粒度の制約を用いた平滑化処理の例を示すフローチャートである。この平滑化処理では、ノルム計算ステップ(S110)において、類似性行列Kと分割T=T1,…,Trに対して、各セグメントの表現ベクトルの2乗ノルムが以下のように計算される。
次に、粒度基準評価ステップ(S111)において、粒度基準に適合しているかどうかが調べられる。粒度基準として、2乗ノルムの最小値と最大値の比の下限が与えられる場合、この閾値を下回れば、セグメントの統合が行われる。あるいは、2乗ノルムの分散の上限が与えられる場合は、この閾値を上回った場合に、セグメントの統合が行われる。 Next, in the particle size criterion evaluation step (S111), it is checked whether or not the particle size criterion is met. When the lower limit of the ratio between the minimum value and the maximum value of the square norm is given as the granularity standard, if the value falls below this threshold, the segments are integrated. Alternatively, when an upper limit of the variance of the square norm is given, segment integration is performed when this threshold is exceeded.
セグメントの統合は、最大長指定最小コストパス計算ステップ(S112)において行われ、上述した最大パス長を制限した最小コストパス問題を解く動的計画法を用いて新たな分割が計算される。この際、元の分割よりも粗い分割が計算されるよう分割数の最大値(最大パス長)として、元の分割数よりも小さな値を指定する。以上のような手順で、平滑化パラメータとして粒度基準が与えられた場合の平滑化ステップ(S105)の処理が終了する。 The integration of the segments is performed in a maximum length designated minimum cost path calculation step (S112), and a new division is calculated by using the dynamic programming that solves the above-described minimum cost path problem with the maximum path length limited. At this time, a value smaller than the original number of divisions is designated as the maximum value (maximum path length) of the number of divisions so that a coarser division than the original division is calculated. With the above procedure, the smoothing step (S105) when the granularity criterion is given as the smoothing parameter ends.
また、平滑化ステップ(S105)の処理においては、主成分分析を行い、ノイズと思われる成分の除去を行うことによっても平滑化処理が実行できる。これについて、図6を参照して、主成分分析を用いた平滑化処理について説明する。 In the process of the smoothing step (S105), the smoothing process can also be executed by performing a principal component analysis and removing a component that seems to be noise. This will be described with reference to FIG. 6 for smoothing processing using principal component analysis.
図6は、最適構造計算過程の平滑化ステップの処理の別の一例の主成分分析を用いた平滑化処理の例を示すフローチャートである。この場合、原子セグメントの表現ベクトルは非常に高次元であることから、これをそのまま用いた通常の主成分分析は現実的な時間で実行することは不可能であるので、類似性行列を用いて主成分分析を行うカーネル主成分分析を行う。カーネル主成分分析について非特許文献3等に詳細に説明されているので、ここでの説明は省略する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a smoothing process using principal component analysis, which is another example of the process of the smoothing step in the optimal structure calculation process. In this case, since the representation vector of the atomic segment is very high-dimensional, normal principal component analysis using it as it is cannot be performed in a realistic time. Perform kernel principal component analysis to perform principal component analysis. Since kernel principal component analysis is described in detail in
図6を参照すると、この処理では、まず、類似性行列縮退ステップ(S113)において、類似性行列Kと分割T=T1,…,Trから、Tのセグメントの表現ベクトル間の内積を要素とする行列を以下のように計算する。
次に、固有値計算ステップ(S114)において、この行列の固有値を計算し、平滑化パラメータを用いて、上位m個の正の固有値λ1>…>λm>0と、これに対応するノルム1の固有ベクトルv1,…,vmを選択する。平滑化パラメータとしては、累積寄与率や最大固有値に対する比などを用い、累積寄与率が与えられた閾値を超える上位m個の固有値を選択したり、または、最大固有値に対する比が閾値を超える上位m個の固有値を選択したりする。
Next, in the eigenvalue calculation step (S114), eigenvalues of this matrix are calculated, and using the smoothing parameters, the top m positive eigenvalues λ 1 >...> Λ m > 0 and the
引き続き、類似性行列再計算ステップ(S115)の処理を行う。この処理においては、このように選択された固有値と固有ベクトルを用いて、ノイズ成分を除去した各セグメントの表現ベクトルの内積を要素とする新たな類似性行列を以下のようにして計算する。
新たに得られた類似性行列が、類似性行列縮退ステップ(S113)で得られた行列と大きく異なる場合には、これを判断して(S116)、最小コストパス計算ステップ(S117)の処理を行う。この処理により、前述した図4の最小コストパスステップ(S104)と同様の方法で、最適な分割を計算する。このような処理のステップを、類似性行列がほとんど変化しなくなるまで繰り返した後、平滑化ステップ(S105)の処理を終了する。 If the newly obtained similarity matrix is significantly different from the matrix obtained in the similarity matrix degeneration step (S113), this is determined (S116), and the process of the minimum cost path calculation step (S117) is performed. Do. By this process, the optimum division is calculated by the same method as the above-described minimum cost path step (S104) of FIG. Such processing steps are repeated until the similarity matrix hardly changes, and then the smoothing step (S105) ends.
以上、本発明によるコンテンツ構造化処理の原理について述べたが、原子セグメントの表現ベクトルは原理の説明のために用いただけであり、実際の計算においては、その内積を格納した類似性行列Kのみを介して全ての計算が行われていることに注意されたい。原子セグメントの表現ベクトルは上述したように非常に高次元であるので、そのような高次元ベクトルを陽に計算に用いないことによって、計算の大幅な効率化に寄与している。この意味で、本発明は、非特許文献3で解説されているカーネル法の一種であり、計算アルゴリズムの観点における本発明の新規性の一面を示している。
The principle of the content structuring process according to the present invention has been described above. However, the expression vector of the atomic segment is only used for explaining the principle, and in the actual calculation, only the similarity matrix K storing the inner product is used. Note that all calculations are done via Since the expression vector of the atomic segment has a very high dimension as described above, the use of such a high-dimensional vector for calculation explicitly contributes to a significant increase in efficiency of the calculation. In this sense, the present invention is a kind of kernel method described in
図2は、本発明によるコンテンツ構造化処理装置の構成を説明する図である。図2に示すように、本発明によるコンテンツ構造化処理装置は、コンテンツ符号化手段(M1)、原子セグメント抽出手段(M2)、類似性行列計算手段(M3)、独立性緩和手段(M4)、冗長成分除去手段(M6)、最適構造計算手段(M6)から構成されており、マルチメディアコンテンツを入力とし、コンテンツに含まれるテキストまたは音声に基づいてコンテンツの意味的な構造化を行い、最終的に意味構造情報を出力する。 FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the content structuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 2, the content structuring apparatus according to the present invention includes a content encoding means (M1), an atomic segment extraction means (M2), a similarity matrix calculation means (M3), an independence relaxation means (M4), It consists of redundant component removal means (M6) and optimum structure calculation means (M6), which takes multimedia content as input, performs semantic structuring of the content based on text or audio contained in the content, and finally Output semantic structure information to.
コンテンツ符号化手段(M1)では、メディアコンテンツに含まれるテキストや音声を、単語、文字、音節、音素、音素片等の符号の系列に変換する。原子セグメント抽出手段(M2)では、変換された符号系列を入力とし、テキストならば文、音声ならば発話区間などのように分析の最小単位に分割して主記憶上に格納する。 The content encoding means (M1) converts text and speech included in the media content into a sequence of codes such as words, characters, syllables, phonemes, phonemes. The atomic segment extraction means (M2) receives the converted code sequence as input, divides it into a minimum unit of analysis, such as a sentence for text and a speech section for speech, and stores them in the main memory.
類似性行列計算手段(M3)では、原子セグメント間の類似性を、文字列カーネルを用いて計算し、類似性行列として主記憶上のテーブルに格納する。独立性緩和手段(M4)では、このテーブルから類似性行列を読み出し、対角成分を独立性緩和過程(P4)で説明した方法で縮減し、テーブルに値を書き戻す。冗長成分除去手段(M5)では、類似性行列をテーブルから読み込み、冗長成分除去過程(P5)で説明した方法で、冗長な成分を取り除いた表現ベクトルの内積を要素とする新たな類似性行列を計算し主記憶上のテーブルに格納する。最適構造計算手段(M6)では、主記憶上に格納された類似性行列に基づいて、動的計画法または主成分分析を用いて、大域的に最適なコンテンツの構造を計算し主記憶上に格納する。 In the similarity matrix calculation means (M3), the similarity between atomic segments is calculated using a character string kernel and stored in a table on the main memory as a similarity matrix. The independence relaxation means (M4) reads the similarity matrix from this table, reduces the diagonal component by the method described in the independence relaxation process (P4), and writes the value back into the table. In the redundant component removal means (M5), a similarity matrix is read from the table, and a new similarity matrix having the inner product of the expression vectors from which redundant components are removed as elements is read by the method described in the redundant component removal process (P5). Calculate and store in table on main memory. The optimal structure calculation means (M6) calculates the globally optimal content structure using dynamic programming or principal component analysis based on the similarity matrix stored on the main memory, and stores it on the main memory. Store.
図3は、本発明によるコンテンツ構造化処理をコンピュータの処理により実行する場合のプログラムのフローチャートである。このプログラムの処理を実行するコンピュータは、プログラムに従い、図3に示すように、コンテンツ符号化ステップ(S1)、原子セグメント抽出ステップ(S2)、類似性行列計算ステップ(S3)、独立性緩和ステップ(S4)、冗長成分除去ステップ(S6)、最適構造計算ステップ(S6)の各ステップの処理を実行する。このプログラムがインストールされたコンピュータは、各ステップの処理を実行することにより、コンテンツ符号化手段、原子セグメント抽出手段、類似性行列計算手段、独立性緩和手段、冗長成分除去手段、最適構造計算手段として機能するコンテンツ構造化処理装置を構成する。 FIG. 3 is a flowchart of a program when the content structuring processing according to the present invention is executed by computer processing. As shown in FIG. 3, the computer executing the processing of this program performs a content encoding step (S1), an atomic segment extraction step (S2), a similarity matrix calculation step (S3), an independence relaxation step ( The process of each step of S4), redundant component removal step (S6), and optimal structure calculation step (S6) is executed. The computer in which this program is installed executes the processing of each step, thereby performing content encoding means, atomic segment extraction means, similarity matrix calculation means, independence relaxation means, redundant component removal means, and optimal structure calculation means. A functioning content structuring apparatus is configured.
本発明においては、前述したように、テキストや音声を手がかりにマルチメディアコンテンツを意味的に構造化することにより、コンテンツの概要を素早く理解することが可能となるユーザーインタフェースの実現を一つの目的としている。しかも、コンテンツに関する知識に依存しない手法を実現するために、コンテンツに含まれる語彙、言語モデルやストップワードといった言語的な知識や、トピックに関する事前知識を用いることなしに、テキストや音声を符号系列に変換した上で、符号系列に含まれる脱落・挿入・置換誤りに対して、頑健な方法で任意の部分符号列の出現分布を分析し、コンテンツを意味的に構造化することができる。このような、コンテンツのサマリ提示を目的とした意味的構造処理装置について次に説明する。 In the present invention, as described above, for the purpose of realizing a user interface that can quickly understand the outline of content by semantically structuring multimedia content using text and voice as clues. Yes. In addition, in order to realize a method that does not depend on knowledge about content, text and speech can be converted into code sequences without using linguistic knowledge such as vocabulary, language models and stop words contained in content, and prior knowledge about topics. After conversion, it is possible to analyze the appearance distribution of an arbitrary partial code string in a robust manner against dropout / insertion / replacement errors included in the code sequence, and to structure the content semantically. Next, a semantic structure processing apparatus for the purpose of presenting a summary of contents will be described.
図7は、本発明によるコンテンツ意味構造処理装置を、日常的な小規模会議の記録のサマリを提示・作成する意味構造処理装置として実施する構成例を説明するブロック図である。この意味構造処理装置は、図7に示すように、サブワード符号化部(B1)、原子セグメント抽出部(B2)、類似性行列計算部(B3)、独立性緩和部(B4)、冗長成分除去部(B5)、最適構造計算部(B6)、意味構造情報記録部(B7)、意味構造提示部(B8)、発話区間記録部(B9)、発話区間抽出部(B10)、音声特徴抽出部(B11)から構成される。 FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example in which the content semantic structure processing device according to the present invention is implemented as a semantic structure processing device that presents and creates a summary of recordings of daily small-scale meetings. As shown in FIG. 7, the semantic structure processing apparatus includes a subword encoding unit (B1), an atomic segment extraction unit (B2), a similarity matrix calculation unit (B3), an independence relaxation unit (B4), and redundant component removal. Unit (B5), optimal structure calculation unit (B6), semantic structure information recording unit (B7), semantic structure presentation unit (B8), utterance interval recording unit (B9), utterance interval extraction unit (B10), speech feature extraction unit (B11).
図7に示す意味構造処理装置において、発話区間抽出部(B10)は、会議参加者それぞれのマイクから入力される音声から発話区間を切り出し、発話者および発話時間とともに発話区間記録部(B9)の持つ外部記憶に保存する。この際、ビデオカメラで会議を撮影している場合においては、発話に同期してビデオ映像を発話記録部(B9)に記録することもできる。 In the semantic structure processing device shown in FIG. 7, the utterance section extraction unit (B10) cuts out the utterance section from the speech input from the microphones of the conference participants, and the utterance section recording unit (B9) together with the speaker and the utterance time. Save to the external memory you have. At this time, in the case where the conference is being photographed by the video camera, the video image can be recorded in the utterance recording unit (B9) in synchronization with the utterance.
同時に、切り出された発話区間は、音声特徴抽出部(B11)に送られ、通常のフレーム化処理、スペクトル分析を経てMFCCやLPC等の音響特徴量に変換された後、サブワード符号化部(B1)において、HMM等を用いたサブワードユニットの音響モデルを使ってサブワード符号の系列に変換される。さらに、原子セグメント抽出部(B2)では、1発話から得られたサブワード符号の符号列を、1つの原子セグメントとして主記憶に保存する。 At the same time, the extracted utterance section is sent to the speech feature extraction unit (B11), converted into acoustic feature quantities such as MFCC and LPC through normal framing processing and spectrum analysis, and then the subword encoding unit (B1). ), A sub-word code sequence is converted using a sub-word unit acoustic model using HMM or the like. Further, the atomic segment extraction unit (B2) stores the code string of the subword code obtained from one utterance in the main memory as one atomic segment.
類似性行列計算部(B3)では、主記憶上の原子セグメントを読み出し、任意の二つの原子セグメントに対して文字列カーネルを用いて類似性を計算し、これを要素とする類似性行列を主記憶上のテーブルに格納する。 In the similarity matrix calculation unit (B3), the atomic segment on the main memory is read, the similarity is calculated for any two atomic segments by using the character string kernel, and the similarity matrix having this element as the main is calculated. Store in a memory table.
独立性緩和部(B4)では、各原子セグメントの過剰な独立性を緩和するために類似性行列の対角成分を適切に縮減する。冗長成分除去部(B5)では、会議音声の意味的構造化において冗長となる成分を除去して得られる新たな類似性行列を、前の類似性行列に基づいて計算し、新たな値を主記憶上のテーブルに書き戻す。 In the independence relaxation unit (B4), the diagonal components of the similarity matrix are appropriately reduced in order to reduce excessive independence of each atomic segment. The redundant component removal unit (B5) calculates a new similarity matrix obtained by removing redundant components in the semantic structuring of the conference audio based on the previous similarity matrix, and calculates a new value as a main value. Write back to the memory table.
最適構造計算部(B6)では、最新の類似性行列を参照しながら、動的計画法または主成分分析を用いてコンテンツの最適な意味構造を計算し、意味構造情報記録部(B7)がこれを主記憶あるいは外部記憶に保存する。 The optimal structure calculation unit (B6) calculates the optimal semantic structure of the content using dynamic programming or principal component analysis while referring to the latest similarity matrix, and the semantic structure information recording unit (B7) Is stored in main memory or external memory.
意味構造提示部(B8)は、意味構造情報記録部(B7)が保持する階層構造、各階層各セグメントの特徴量等の情報を参照し、意味構造を反映した会議音声の視覚化を行い、ユーザーに提示する。同時にユーザーからの求めに応じて、ユーザーの希望する部分区間を発話区間記録部(B9)が保持する音声データを元に再生する。あるいは、ユーザーがあるセグメントにラベルを付与したり、ある発話にテキストを付与したり、意味構造を修正したりした場合には、意味構造情報記録部(B7)を通して、この変更を意味構造情報に反映させる。さらに、ユーザーが異なる平滑化パラメータによる意味構造の再計算を指示した場合には、最適構造計算部(B6)を通して、意味構造の再計算を行い、その結果得られた意味構造情報を意味構造提示部(B8)によりユーザーに提示する。 The semantic structure presentation unit (B8) refers to information such as the hierarchical structure held by the semantic structure information recording unit (B7), the feature amount of each segment of each layer, and visualizes the conference audio reflecting the semantic structure, Present to the user. At the same time, in response to a request from the user, the partial section desired by the user is reproduced based on the voice data held in the speech section recording unit (B9). Alternatively, when the user gives a label to a certain segment, gives a text to a certain utterance, or modifies the semantic structure, this change is made into semantic structure information through the semantic structure information recording unit (B7). To reflect. Further, when the user instructs recalculation of the semantic structure using different smoothing parameters, the semantic structure is recalculated through the optimum structure calculation unit (B6), and the semantic structure information obtained as a result is presented as the semantic structure. This is presented to the user by the part (B8).
図8は、コンテンツ構造提示部(B8)に接続されたディスプレイ上に提示される表示画面の一例を例示する図である。図8に示されるように、この表示画面は、階層表示部(B101)とコンテンツ再生部(B102)のウィンドウ表示領域から構成される。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a display screen presented on a display connected to the content structure presentation unit (B8). As shown in FIG. 8, this display screen is composed of window display areas of a hierarchy display section (B101) and a content playback section (B102).
階層表示部(B101)のウィンドウ表示領域には、意味構造情報に基づいて、コンテンツに含まれる構造が階層的に表示される。表示される階層の深さは、スライダーで選択可能であり、最下層のセグメントには、コンテンツの該当する区間の中から選ばれた静止画が表示される。 In the window display area of the hierarchy display section (B101), the structures included in the content are displayed hierarchically based on the semantic structure information. The depth of the displayed hierarchy can be selected by a slider, and a still image selected from the corresponding section of the content is displayed in the lowest segment.
ユーザーは、マウスの操作指示により、階層表示部(B101)に表示されているウィンドウ表示領域の内の任意の階層のウィンドウを選択することができる。ユーザーが、ある階層を選択すると、コンテンツ再生部(B102)のウィンドウ表示処理を行うユーザーインタフェース処理部では、意味構造情報から選択された階層に対応する開始時刻と終了時刻を読み出し、コンテンツの該当部分をロードする。そして、区間再生ボタンが押されると、該当部分の再生を行う。 The user can select a window in an arbitrary hierarchy within the window display area displayed in the hierarchy display section (B101) by operating the mouse. When the user selects a certain level, the user interface processing unit that performs window display processing of the content playback unit (B102) reads the start time and end time corresponding to the selected level from the semantic structure information, and the corresponding part of the content To load. When the section playback button is pressed, the corresponding part is played back.
また、コンテンツ再生部(B102)のウィンドウ表示を行うユーザーインタフェース処理部においては、フレーズ再生ボタンが押されると、その階層を特徴付けるフレーズが再生される。このようなフレーズは、階層全体に対応するセグメントの表現ベクトルに対して、これに類似した表現ベクトルを持つ部分区間を計算することで抽出することができる。例えば、類似度の高い上位3区間がフレーズ再生ボタン1〜3に関連付けられる。そして、フレーズ再生ボタン1が押されると、最も類似した部分区間が再生され、フレーズ再生ボタン2が押されると、2番目に類似した部分区間が再生され、フレーズ再生ボタン3が押されると、3番目に類似した部分区間が再生される。
Further, in the user interface processing unit that performs window display of the content playback unit (B102), when a phrase playback button is pressed, a phrase that characterizes the hierarchy is played back. Such a phrase can be extracted by calculating a partial section having an expression vector similar to the expression vector of the segment corresponding to the entire hierarchy. For example, the top three sections with high similarity are associated with the
図9は、会議コンテンツサマリ提示のための意味構造処理装置の実装例を説明するための図である。図9において、B113は、発話区間記録部(B9)、発話区間抽出部(B10)と音声特徴抽出部(B11)を実装した計算機であり、会議の動画を撮影するビデオカメラ、会議参加者が使用するマイク、動画と音声を記録する外部記憶装置が接続されている。 FIG. 9 is a diagram for explaining an implementation example of the semantic structure processing device for presenting the conference content summary. In FIG. 9, B113 is a computer in which an utterance interval recording unit (B9), an utterance interval extraction unit (B10), and an audio feature extraction unit (B11) are mounted. A microphone to be used and an external storage device for recording moving images and audio are connected.
B112は、意味構造提示部(B8)を実装した計算機であり、ディスプレイ、キーボード、マウス、スピーカー等のユーザーインタフェースが接続されている。計算機B113上に実装することもできるが、この図のように通信回線で接続された別の計算機上に実装することも可能である。 B112 is a computer on which the semantic structure presentation unit (B8) is mounted, and is connected to a user interface such as a display, a keyboard, a mouse, and a speaker. Although it can be mounted on the computer B 113, it can also be mounted on another computer connected by a communication line as shown in this figure.
また、B111は、サブワード符号化部(B1)、原子セグメント抽出部(B2)、類似性行列計算部(B3)、独立性緩和部(B4)、冗長成分除去部(B5)、最適構造計算部(B6)、意味構造情報記録部(B7)を実装した計算機である。ユーザー側に計算リソースを設置することもできるが、図9に示すように、インターネット上のクラウドコンピューティング環境上に構築することもできる。この場合、計算機B112および計算機B113においては、定められたAPIを介して、コンテンツの分析サービスを提供することが可能となる。 B111 includes a subword encoding unit (B1), an atomic segment extraction unit (B2), a similarity matrix calculation unit (B3), an independence relaxation unit (B4), a redundant component removal unit (B5), and an optimum structure calculation unit. (B6) is a computer on which the semantic structure information recording unit (B7) is mounted. Although computing resources can be installed on the user side, as shown in FIG. 9, it can also be constructed on a cloud computing environment on the Internet. In this case, the computer B 112 and the computer B 113 can provide a content analysis service via a predetermined API.
本発明によるコンテンツ意味構造処理装置によれば、マルチメディアコンテンツに含まれるテキストまたは音声を手がかりに、コンテンツを意味的に構造化した上で、コンテンツ構造提示装置を用いて、意味構造を反映した任意の部分階層を選択的に再生することにより、例えば、1時間のコンテンツの概要を数分で把握することが可能になり、要約機能を備えたマルチメディアコンテンツのインタフェース装置として利用される。 According to the content semantic structure processing device of the present invention, the content is semantically structured based on text or audio included in the multimedia content, and the content structure presenting device is used to reflect the semantic structure. By selectively reproducing the partial hierarchies, for example, it is possible to grasp the outline of the content for one hour in a few minutes, and it is used as an interface device for multimedia content having a summary function.
Claims (3)
入力したテキストまたは音声を符号列に変換するコンテンツ符号化過程と、
前記符号列に対して分析の最小単位とする原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出過程と、
抽出した原子セグメントの間の類似性を文字列カーネルにより計算して類似性行列としてメモリ上に格納する類似性行列計算過程と、
原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための類似性行列の対角成分の縮減を行う独立性緩和過程と、
意味的な構造化に寄与しない部分符号列の平均的な出現パターンを除去する冗長成分除去過程と、
動的計画法を用いて大域的に最適な構造を計算する最適構造計算過程と、
のそれぞれの処理をコンピュータにより実行することを特徴とするコンテンツ構造化処理方法。 A content structuring method for inputting text or audio included in media content, executing data processing on the input text or audio by a computer, and semantically structuring the content,
A content encoding process that converts input text or audio into a code string;
An atomic segment extraction process for extracting an atomic segment as a minimum unit of analysis for the code string;
A similarity matrix calculation process in which the similarity between the extracted atomic segments is calculated by the string kernel and stored in the memory as a similarity matrix;
An independence relaxation process that reduces the diagonal components of the similarity matrix to highlight the similarity between atomic segments;
A redundant component removal process for removing an average appearance pattern of a partial code string that does not contribute to semantic structuring;
An optimal structure calculation process that calculates a globally optimal structure using dynamic programming;
A content structuring processing method characterized in that each processing is executed by a computer.
入力したテキストまたは音声を符号列に変換するコンテンツ符号化手段と、
前記符号列に対して分析の最小単位とする原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出手段と、
抽出した原子セグメントの間の類似性を文字列カーネルにより計算して類似性行列としてメモリ上に格納する類似性行列計算手段と、
原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための類似性行列の対角成分の縮減を行う独立性緩和手段と、
意味的な構造化をする際に所定基準により有用でない部分符号列を除去する冗長成分除去手段と、
動的計画法により最適な構造を計算する最適構造計算手段と
を備えることを特徴とするメディアコンテンツ構造化処理装置。 A content structuring apparatus that inputs text or audio included in media content, executes data processing on the input text or audio by a computer, and semantically structures the content,
Content encoding means for converting input text or audio into a code string;
Atomic segment extraction means for extracting an atomic segment as a minimum unit of analysis for the code string;
A similarity matrix calculation means for calculating the similarity between the extracted atomic segments by using a character string kernel and storing it in a memory as a similarity matrix;
Independence mitigation means for reducing the diagonal component of the similarity matrix to make the similarity between atomic segments stand out,
Redundant component removing means for removing a partial code string that is not useful according to a predetermined criterion in semantic structuring;
A media content structuring processing apparatus comprising: an optimum structure calculating means for calculating an optimum structure by dynamic programming.
入力したテキストまたは音声を符号列に変換するコンテンツ符号化ステップと、
前記符号列に対して分析の最小単位となる原子セグメントの抽出を行う原子セグメント抽出ステップと、
抽出した原子セグメントの間の類似性を文字列カーネルにより計算して類似性行列としてメモリ上に格納する類似性行列計算ステップと、
原子セグメントどうしの類似性を際立たせるための類似性行列の対角成分の縮減を行う独立性緩和ステップと、
意味的な構造化をする際に所定基準により有用でない部分符号列を除去する冗長成分除去ステップと、
動的計画法により大域的に最適な構造を計算する最適構造計算ステップと
の処理をコンピュータに実行させることを特徴とするコンテンツ構造化処理プログラム。 A content structuring processing program for inputting text or audio included in media content, executing data processing on the input text or audio by a computer, and semantically structuring the content,
A content encoding step of converting the input text or sound into a code string;
An atomic segment extraction step of extracting an atomic segment as a minimum unit of analysis for the code string;
A similarity matrix calculation step of calculating the similarity between the extracted atomic segments by a string kernel and storing it in a memory as a similarity matrix;
An independence relaxation step for reducing the diagonal components of the similarity matrix to make the similarity between atomic segments stand out,
A redundant component removal step of removing a partial code string that is not useful according to a predetermined criterion in semantic structuring;
A content structuring processing program for causing a computer to execute processing with an optimal structure calculating step for calculating a globally optimal structure by dynamic programming.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010037312A JP5392780B2 (en) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | Content structured processing method, content structured processing apparatus, and content structured processing program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010037312A JP5392780B2 (en) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | Content structured processing method, content structured processing apparatus, and content structured processing program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011175349A JP2011175349A (en) | 2011-09-08 |
| JP5392780B2 true JP5392780B2 (en) | 2014-01-22 |
Family
ID=44688159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010037312A Expired - Fee Related JP5392780B2 (en) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | Content structured processing method, content structured processing apparatus, and content structured processing program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5392780B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110704681B (en) | 2019-09-26 | 2023-03-24 | 三星电子(中国)研发中心 | Method and system for generating video |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5675819A (en) * | 1994-06-16 | 1997-10-07 | Xerox Corporation | Document information retrieval using global word co-occurrence patterns |
| JP4344418B2 (en) * | 1999-03-31 | 2009-10-14 | シャープ株式会社 | Voice summarization apparatus and recording medium recording voice summarization program |
| JP2007316323A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Topic division processing method, topic division processing device, and topic division processing program. |
-
2010
- 2010-02-23 JP JP2010037312A patent/JP5392780B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011175349A (en) | 2011-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6556575B2 (en) | Audio processing apparatus, audio processing method, and audio processing program | |
| JP5343861B2 (en) | Text segmentation apparatus, text segmentation method and program | |
| EP1669980B1 (en) | System and method for identifiying semantic intent from acoustic information | |
| US7480612B2 (en) | Word predicting method, voice recognition method, and voice recognition apparatus and program using the same methods | |
| US9972311B2 (en) | Language model optimization for in-domain application | |
| KR100446627B1 (en) | Apparatus for providing information using voice dialogue interface and method thereof | |
| JP6323947B2 (en) | Acoustic event recognition apparatus and program | |
| US11024298B2 (en) | Methods and apparatus for speech recognition using a garbage model | |
| CN112151015A (en) | Keyword detection method and device, electronic equipment and storage medium | |
| JP4745094B2 (en) | Clustering system, clustering method, clustering program, and attribute estimation system using clustering system | |
| JPWO2016151700A1 (en) | Intent understanding device, method and program | |
| KR20180106817A (en) | Electronic device and controlling method thereof | |
| Moyal et al. | Phonetic search methods for large speech databases | |
| JP2018084627A (en) | Language model learning apparatus and program thereof | |
| McGraw et al. | Estimating Word-Stability During Incremental Speech Recognition. | |
| JP5180800B2 (en) | Recording medium for storing statistical pronunciation variation model, automatic speech recognition system, and computer program | |
| Levy et al. | The effect of pitch, intensity and pause duration in punctuation detection | |
| Jitaru et al. | Lrro: a lip reading data set for the under-resourced romanian language | |
| JP5392780B2 (en) | Content structured processing method, content structured processing apparatus, and content structured processing program | |
| US20190088258A1 (en) | Voice recognition device, voice recognition method, and computer program product | |
| JP6002598B2 (en) | Emphasized position prediction apparatus, method thereof, and program | |
| US20170270949A1 (en) | Summary generating device, summary generating method, and computer program product | |
| JP2015084047A (en) | Sentence set creation device, sentence set creation method, and sentence set creation program | |
| US20260105919A1 (en) | Accelerating speaker diarization with multi-stage clustering | |
| JP2009103962A (en) | Apparatus, method and program for clustering phoneme models |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20121014 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121016 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20121015 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130830 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131001 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131009 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |