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基于内容的视频检索研究与实现

作　者: 刘生贵
导　师: 陈建国
学　校: 四川大学
专　业: 光学
关键词: 多媒体技术 镜头边界检测 视频索引 视频结构化分析 视频内容分析 视频浏览 视频检索
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 504次
引　用: 4次
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内容摘要


随着光电技术、计算机技术、网络技术和信息技术的迅速发展，海量多媒体信息的浏览和检索成为多媒体信息研究的热点。集图像、声音、文本于一体的视频信息是应用最多的一种多媒体信息，也是多媒体信息研究的重点之一。 在国内外众多研究者的努力下，以数字图像处理、数字视频处理为核心的视频检索技术取得了长足的进展。但是，高效、实用的视频检索技术研究和系统开发仍是人们面临的一项难题。 本文在回顾总结视频检索背景和相关工作的基础上，研究了视频检索中的视频镜头分割和视频结构索引两项关键技术，设计并实现了基于内容的视频检索系统。具体内容包括： 1．提出了一种新的镜头分割算法：基于机器学习的压缩域镜头分割。在视频数据中，编码生成的运动矢量、残差能量等差分预测信息可以很好的体现视频图像特征变化。结合MPEG编码的多尺度帧结构特性和差分预测特征，本文提出了压缩域中一种新的镜头分割算法，该方法的基本思路是：应用机器学习的方法在MPEG编码帧的多个尺度上学习差分预测特征的变化规律，以此为模板检测视频序列中的镜头边界，实现镜头边界的快速准确检测。实验表明，该方法在确保检测精度的情况下大大提高了检测效率。 2．进一步完善视频结构索引的机制：为了能够快速随机地访问视频数据，就需要为视频的结构信息建立索引。利用视频数据的编码结构信息和内容结构信息，文中实现了基于数据库的视频结构索引。基于数据库的视频结构索引解决了实时视频浏览和检索的问题。 3．视频检索系统的设计与实现：视频检索系统的实现是一项细致、复杂而又庞大的工程，其间涉及到许多关键技术，比如视频流的解析、视频信息的建模表示、浏览检索机制的建立等。视频信息的建模表示指视频数据的结构和内容信息的挖掘与描述，比如镜头分割、视频索引、视频图像的特征提取、字符检测识别、人脸检测识别、语音识别等。通过积累实验室多年来的研究成果和开发技术，本文设计并实现了一个功能全面、性能高效的

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章 前言  9-13
  1.1 信息时代媒体信息技术的发展  9-11
  1.2 论文的研究目标与贡献  11-12
  1.3 论文的组织结构  12-13
第二章 视频检索背景与相关工作  13-31
  2.1 视频数据压缩标准-MPEG系列  13-20
    2.1.1 运动图像及其伴音编码国际标准MPEG-1  14-16
    2.1.2 高质量运动图像编码国际标准MPEG-2  16-17
    2.1.3 面向音视对象的编码标准MPEG-4  17-18
    2.1.4 多媒体内容描述接口MPEG-7  18-19
    2.1.5 多媒体框架MPEG-21  19-20
  2.2 基于内容的视频检索研究现状  20-29
    2.2.1 视频信息的建模表示  21-26
      2.2.1.1 视频结构信息建模  21-24
      2.2.1.2 底层特征信息建模  24-26
      2.2.1.3 高层语义特征建模  26
    2.2.2 国内外视频检索研究现状  26-29
      2.2.2.1 国外的视频检索研发现状  26-28
      2.2.2.2 国内的视频检索研发现状  28-29
  2.3 视频检索评测TRECVID  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 镜头边界检测与视频结构索引研究  31-53
  3.1 镜头边界检测技术研究  31-48
    3.1.1 镜头边界检测基本算法回顾  31-35
      3.1.1.1 非压缩域的镜头分割方法  31-33
      3.1.1.2 压缩域中镜头分割方法  33-35
    3.1.2 基于机器学习的压缩域镜头分割算法研究  35-48
      3.1.2.1 基本原理  35-38
      3.1.2.2 检测方法  38-43
      3.1.2.3 实验结果  43-48
      3.1.2.4 小结  48
  3.2 视频结构索引研究  48-52
    3.2.1 建立视频结构索引的必要性  48-49
    3.2.2 视频结构索引的机制  49-50
    3.2.3 索引信息的存储  50-52
      3.2.3.1 基于文件存储的方法  50-51
      3.2.3.2 基于数据库的方法  51-52
  3.3 本章小结  52-53
第四章 视频检索系统设计与实现  53-64
  4.1 系统的原理与框架  53-57
    4.1.1 系统的实现原理  53-56
    4.1.2 系统的实现框架  56-57
  4.2 系统的功能模块  57-62
    4.2.1 数据采集与解析  57-58
    4.2.2 视频信息建模表示  58-59
    4.2.3 视频内容的浏览检索  59-62
  4.3 系统涉及的关键技术  62-64
第五章 总结与展望  64-65
参考文献  65-70
附录 硕士期间发表的论文以及参加的研究和项目  70-71
致谢  71-73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 检索机
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