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数字视频信息的索引研究

    1、引言
视频(Vide)是源于广播电视业的术语,指 内容 随着时间变化的图像(Piture)序列,也称为活动图像(tin Piture)。广义的视频有电影、电视和 计算 机动画等不同类型,狭义上的视频主要是指电视类视频。
视频是一种重要的视觉信息源。随着各种数字影像设备的 发展 与遍及,以及多媒体技术和Internet的发展,人们面对的视频信息种类迅速地增长,如电影、电视、视频会议、监控录像等。仅中央电视台(TV)截至2003年就保存有约30万盘视频节目, 目前 TV开设有15套节目(日播出量超过300小时,其中约有1/3是首播节目)、6套付费电视频道,以每天保存80—90h的首播节目计算,每年新增节目将会达到3万小时以上[1]。面对如此巨量的视频信息,人们迫切希望改进传统的对视频数据的线性查找方式,研发出能够快速定位和部 分析 取的视频数据获取技术。要达到这样的目标,首先需要将视频数据有序化,即对视频信息进行有效的索引,使之便于检索[2]。
从目前来看,数据库信息、文本信息、图形图像信息的检索已进入成熟期,已有许多实用的检索工具和产品,而视频信息的检索目前还处于 研究 阶段,虽然已有一些实验原型和个别针对特定领域的检索工具,但目前还无普遍实用的工具和产品。其主要原因是,与其他信息(如文本、图像等)相比,视频信息主要有如下一些特点:
(1)信息内涵丰富;
(2)无“显式”的结构;
(3)存档方式、视频格式和编码标准较多;
(4)数据量大。
近年来,许多研究人员在文本信息、图形图像信息检索技术的基础上,对视频信息检索技术进行了大量的研究,研究内容涉及视频信息的存储组织、内容分析、特征抽取、索引 方法 、匹配算法、检索算法、检索结果的评估和视频信息的表现形式等诸多方面。本文在分析视频信息的隐含结构基础上,研究视频信息的索引对象、索引模型和索引结构。

    2、视频信息的隐含结构与索引对象

目前的视频文档都是以节目(或称为作品)为单位表现某个主题,其数据在组织时无“显式”的结构和索引信息(如同一本无目录和章节标题的书籍),用户只能采用线性方式观看和欣赏。传统的视频信息的消费往往是以节目为单位进行的,即查找某一电视节目(电视片、广告片、某场 体育 比赛等),但不同类型的用户(消费型、研究型、创作型和 应用 型[3]),在不同的场合下(通过电视、 网络 、PDA、移动电话等)可能有不同的视频消费要求,即可能需要以镜头、场景或故事单元为单位进行消费。例如,篮球教练需要查找“姚明进攻”的视频镜头、司机在“塞车”时利用PDA收看某场足球比赛的精彩片段或画面等等。所以,对视频信息进行“结构化”,并针对不同的结构层次对象进行索引,是实现基于内容的视频信息检索的基础。
  2.1 视频信息的隐含结构
从形式上看,视频信息本身是一种无“显式”结构的流媒体,即数据流本身无明显的“章节、段落”结构,但从构成和语义上看,视频信息蕴涵着帧、镜头、场景、故事单元和节目这样的层次型结构。其中,帧、镜头和节目是视频信息的物理组成成分,而场景和故事单元则是语义上的逻辑组成成分。
视频是内容随着时间变化的图像序列,其最小组成单位是帧(Frae),即一幅幅静止图像;针对一个对象或事件的、摄像机一次拍摄产生的帧集合称为一个镜头(Sht);发生在某一场地的、针对某一对象、具有相对独立的叙事情节的一个或多个连续镜头构成一个场景(Sene);故事单元(Stry Unit)是指针对某一事件的、具有相对完整的故事情节的一个或多个连续场景的集合,例如电视连续剧中的每一节节目、NBA比赛中的每一节比赛;节目(Prgra)是独立的完整的视频文档,通常表述一个完整的故事或事件。视频信息的这种隐含结构,可用如下的数学模型表述:
sht={frae[,i]│i>1}

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数字视频信息的索引研究

1、引言 视频(Vide)是源于广播电视业的术语,指 内容 随着时间变化的图像(Piture)序列,也称为活动图像(tin Piture)。广义的视频有电影、电视和 计算 机动画等不同类型,狭义上的视频主要是指电视类视频。 视频是一种重要的视觉信息源。随着各种数字影
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