基于运动特征的视频检索技术研究

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1、●l于运动特征的视频检j瞳埘啊‘研完时就考虑到媒体的内容，即媒体包含其表示内容的信息，那么，对这些数据的内容进行检索就会更有效与准确。目前这方面的工作已经取得很大的进展。例如已经成为国际标准的基于内容的编码标准MPEGq和多媒体数据内容表示国际标准MPEG．7。(4)查询说明模式对于特定类型的查询，该领域专家可能宁愿需要一种功能丰富的复杂的图形接口，以支持多种形式的查询类型。而非正式和普通用户可能宁愿用自然语言来说明查询。从映射自然语言查询到通用查询类型仍然需要进一步研究。(5)索引和性能研究适合于大型多媒体库检索的索引结构和过滤器，缩

2、短系统的响应时间，提高查询效率。(6)性能评价需要有一套能够平衡表达各种场景和事物的标准测试数据来评价检索的效率和效果。这是一项复杂的工作，要召集领域专家收集大量有代表意义的视频数据，以便能够测试各种算法的效率；在此基础上，定义标准的性能评价准则，如查准率、查全率、响应时间等。这样就可以利用标准的检索性能评价准则来全面检验算法的性能。(7)扩展性和灵活性系统的体系结构应该支持更新与扩充新的特征表示和新的匹酣相似性度量算法，以使系统查询及检索的性能和功能不断增强。1．3本文的研究目的及意义视频检索就是要从大量的视频数据中找到所需的视频片断

3、。用户希望的是给出例子或是特征描述，系统就能自动检索到匹配的视频片断，即实现基于内容的视频检索。勿庸置疑，在多媒体领域，使用一个未知的视频片断来从数据库中检索出完整的匹配的视频在未来将是一个重要的趋势。视频与图象明显不同的一点是视频中带有运动信息，这对场景和目标的分割，并对视频的索引和检索都非常重要。从视频片段中提取的运动信息可以当作特征用来直接检索具有相同运动内容的视频片断。而局部运动信息对应视频里的目标在实际场景中的运动，这些运动通常是人们观看视频的时候比较关心的内容。论文的研究意义在于对视频片断中的镜头水平上的运动特征进行研究，提

4、取基于镜头水平的局部运动特征，与图像检索中的静态特征的提取方法相结合，进行镜头的视频检索。1．4论文的内容及组织本文主要的研究内容：

5、i于运动特征的视频检索技术研究(1)对CBVR系统所涉及的领域和关键技术进行了研究，提出针对本文所采用的检索技术的系统评价准则。(2)对以视频的运动特征为中心的相关技术进行了研究，对CBVR的运动特征的提取以及相似性匹配算法进行了研究。分析了基于运动特征进行视频检索的必要性和优越性。(3)提出利用视频切片技术来进行快速视频检索的算法。将应用于镜头分割中的视频切片技术拓展至镜头相似性匹配的计算。并对此算法进

6、行详细的过程分析。通过实验证明该算法的有效性。(4)提出一种基于局部运动对象的运动轨迹的视频检索技术。将运用于模式识别领域的实时目标跟踪技术引入基于内容的视频检索领域，结合CBVR的特点设计出完整的检索流程，并给出比较理想的实验结果。本文的论文结构为：第一章介绍了基于内容的视频检索的研究背景和意义，以及国内外的研究现状和热点，阐述了本文的主要研究工作。第二章主要介绍基于内容的视频检索技术。介绍了CBVR的概念和特点，分析了CBVR的基本框架和相关的功能模块，阐述了CBVR的关键技术。第三章主要介绍基于运动特征的视频检索技术。以视频的运动

7、特征为中心，按照实现检索的功能模块的顺序结构，分析了各个步骤的关键技术。第四章主要提出利用视频切片来实现基于视频运动特征的视频检索技术。介绍了如何利用视频切片来表征视频的运动特征，以及如何进行镜头间相似性的匹配，并对实验结果进行了分析。第五章主要提出一种基于局部运动对象的运动轨迹的视频检索技术。介绍了检索流程所涉及的相关技术，并给出具体的过程分析。最后对实验结果进行了讨论。第六章对本文的工作进行了总结及展望。4●l于运动特征的视频检索技术习”电第二章基于内容的视频检索(CBVR)概述2．1CBVR的概念及特点基于内容的视频检索(Cont

8、ent-BasedVideoRetrieval，简称CBVR)[61，是指直接根据视频描述内容的各种特征进行检索。其主要的思想是根据视频所包含的色彩、纹理、形状以及对象的空间关系等信息，建立媒体的特征矢量，检索方法主要是依据视频的多维特征进行相似性查询。视频不仅包含静止图像所包含的内容，还包含场景中目标运动的信息和客观世界随时间变化的信息，它作为多媒体技术的基本组成部分完善了信息资源的表达手段，在这些海量的多媒体信息库中如何快速准确地检索、获取所需的视频信息有着广泛的实用意义。而且目前视频已经成为人们与外界交流的主要手段，它不仅融合了图

9、像、声音，而且能够显示事物的动态信息，特别是在数字图书馆中，通过视频可以让读者清晰的了解数据库中的详细信息，这只不过是一些简单应用，但也说明了其应用的价值。所以视频信息作为最大最主要的多媒体信息，对其检索技