体育视频分析综述new

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1、体育视频分析综述*本研究工作获得了国家自然科学基金项目：60475010和60675003等资助。童晓峰，男，1976年生，博士，主要研究领域为计算机视觉与并行计算，Email:xftong@gmail.com。刘青山，男，1975年生，博士，副研究员，主要研究领域为图像与视频分析，Email:qsliu@nlpr.ia.ac.cn。卢汉清，男，1961年生，博士，研究员，主要研究领域为图像处理与分析应用、多媒体技术及信息系统等，Email:luhq@nlpr.ia.ac.cn。童晓峰刘青山卢汉清（中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室，北京

2、，100080）摘要体育视频因为拥有数量庞大的受众群体和巨大的商业应用前景而备受研究者和工业界的广泛关注。本文从底层特征提取、中级关键字生成、高级语义推理、相关应用研究和原型系统开发等方面,综述了近年来体育视频分析的研究进展以及可能的发展趋势。关键字：体育视频分析，语义推理，事件检测，视频摘要，特征提取。中图分类号：TP391.4ASurveyonSportsVideoAnalysisTONGXiaofeng,LIUQingshan,andLUHanqing(NationalLabofPatternRecognition,InstituteofAu

3、tomation,ChineseAcademyofSciences,BeijingChina100080)Abstract:Sportsvideoisahotresearchtopicforitswideviewer-shipandenormousapplicationpotentialinrecentyears.Thispapergivesareviewofrelativeresearchworkincludinglow-levelfeatureextraction,mid-levelkeywordgeneration,high-levelsem

4、anticsinference,relativeapplicationsandsystemprototypes,andfinallyindicatespotentialtrend.Keywords:Sportsvideoanalysis,semanticinference,eventdetection,videosummarization,featureextraction1引言体育视频是一类重要的媒体数据，它拥有广大的观众群体和巨大的应用前景而受到学术和工业界的广泛关注。随着移动设备和互联网的普及，人们对体育视频也从直接观看和简单浏览转向多元化的

5、需求，如精彩片断摘要、特定事件检测、节目定制服务、视频内容编辑等。这些服务都依赖于对体育视频进行语义分析与理解。体育视频分析有着与一般视频处理相似的问题，比如底层特征与高级语义之间存在的语义间隔；也有自己的特别之处:1）、体育领域中高级语义事件的定义比较明确，减小了语义的主观性和模糊性；16/162）、体育比赛有着特定的结构与规则，这些规则以及在视频广播中所采用的编辑方法都有助于视频的分析与理解。体育视频分析的研究大约有十多年的历史，目前取得了很大的进展，也出现了一些应用模式和系统原型。本文的目的就是综述近年来国内外体育视频分析的研究现状、遇到的问

6、题和解决的办法，希望帮助读者了解此方面的知识。本文首先介绍体育视频分析的不同需求及研究内容；然后讲述国内外当前研究现状，包括框架、特征提取和算法分析等；接下来描述了研究发展趋势；最后给出了结论。2用户需求和研究内容从对体育视频的需求、条件和可用资源等方面，用户可以分为四类：电视用户，移动设备用户，网络用户和专业人士[18]。电视用户不担心数据传输带宽的问题。然而，他们可能不能及时观看比赛或者不能花几个小时观看比赛直播。为了节约时间并了解比赛情况，他们对体育视频摘要比较感兴趣。随着3G无线标准的产生和应用，移动用户有快速的网络连接。但是由于带宽的限制

7、，实时的数据流传输仍然不现实，另外体育节目的价值随着时间推移而降低，他们希望及时了解比赛进程。所以，移动用户关心实时的精彩片断提取与传送。网络用户与移动用户一样关心网络带宽问题，他们的需求包括视频摘要和特定感兴趣事件检测。专业用户包括运动员、教练员和体育评论者。他们需要准确提取球队和运动员的某些信息以制定比赛计划、评估队员的表现或者分析比赛策略。这些用户对目标检测与跟踪，运动轨迹提取以及在此基础之上的语义分析感兴趣。体育视频分析在不同需求的推动下产生了很多有价值的应用，包括精彩片断提取与传输，视频摘要，视频浏览与检索，球和运动员的检测与跟踪，行为与

8、动作分析及索引，战术统计与策略分析，虚拟内容插入，以及虚拟场景构造，等等。3研究现状3.1框架体育视频分析存在底层特征与高