基于mpeg-2的视频内容分析技术与应用研究

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1、中文图书分类号：TP391密级：公开UDC：39学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：基于MPEG-2的视频内容分析技术与应用研究论文作者：任东月学科：电子与通信工程指导教师：卓力教授论文提交日期：2016年6月UDC：39学校代码：10005中文图书分类号：TP391学号：S201302217密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文（全日制）题目：基于MPEG-2的视频内容分析技术与应用研究英文题目：RESEARCHONVIDEOCONTENTANALYSISTECHNOLOGYANDAPPLICATIONBASEDONM

2、PEG-2论文作者：任东月学科专业：电子与通信工程研究方向：图像与视频处理申请学位：工程硕士专业学位指导教师：卓力教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：任东月日期：2016年6月7日关于论文使

3、用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：任东月日期：2016年6月7日导师签名：卓力日期：2016年6月7日摘要摘要视频内容分析(VideoContentAnalysis,VCA)一直是多媒体领域最受关注的研究课题之一，经过多年的研究，取得了一定的研究进展，目前已广泛应用于视频近拷贝检测、广告投放以及视频检索等多个领域。视频内容分析的关键部分在于如何提取视频特征，从而

4、对视频内容进行有效、全面的描述。近年来，图像内容分析技术、图像局部特征、稀疏理论等不断取得新的进展。为此，本文将这些新的理论和方法应用到视频内容分析中，深入研究了视频内容的特征提取与表征，然后将其应用到视频近拷贝检测以及视频广告内容的插入中。本文的研究内容主要包括以下几个部分：1.提出了一种面向MPEG-2视频的时空特征提取与表达方法针对现有视频内容分析中提取的特征描述力不足的问题，结合视频编码格式的特点，提取MPEG-2视频的时间和空间特征充分表征视频内容。首先，利用视觉显著性模型提取视频关键帧，然后对关键帧提取HSV颜色直方图、ORB特征（OrientedF

5、ASTandRotatedBRIEF）等空间特征，并对ORB特征进行稀疏表示，同时自MPEG-2码流中直接提取运动矢量，对其绘制角度直方图为视频的时间特征。空间特征和时间特征相结合，得到多维度的视频时空特征，来表征视频内容。2.设计并实现了一种基于时空特征的MPEG-2视频近拷贝检测方法本文将提取的视频时空特征表达应用于视频近拷贝检测技术中。通过分别比较各个特征的相似度，利用基于投票机制的决策融合方法，综合得出查询视频与参考视频内容相似度，从而给出近拷贝检测结果。在标准数据集上的实验结果显示，本文提取的时空特征可以有效抵抗多种近拷贝变化，同时，提出的近拷贝检测算

6、法具有更优的准确率和检测速度。3.设计了一种基于内容的视频广告插入方法当前的视频广告插入方法是在固定的时间点上将广告插入目标投放视频，对视频的播放过程造成严重干扰，极易引起浏览者对广告商品的抵触情绪。因此本文在现有的基于内容的广告插入方法基础上，对其进行了改进。本文算法根据视频的时空特征与结构化特点，计算广告与投放视频之间的内容相似度，筛选出恰当的广告插入位置，实现了基于内容的广告插入。本文进行了主观评价实验，实验结果表明，本文算法相较于定点插入方法，对浏览者的干扰较小。关键词：视频内容分析；MPEG-2；时空特征；近拷贝检测；视频广告插入IAbstract

7、AbstractVideoContentAnalysis(VCA)hasbeenoneofthemostpopularresearchinmultimediafield,whichhasobtainedsomeachievementsandhasbeenwidelyusedinvideocopydetection,in-videoadvertisingandvideoretrieval,etc.Thekeyofvideocontentanalysisishowtoextractthevideofeaturethatcanmakethevideocontentbe

8、descriptedef