2动态视频信息的分析与检索
合集下载
2020选考总复习 信息技术 必修2 第三章(2) 媒体的采集与制作(动画、视频素材的处理)
答案 B
21
知识梳理
典例精析
[变式4] (2015·10·浙江选考)某Flash作品的部分时间轴界面如图所示：
@《创新设计》
下列描述与图中信息不相符的是( ) A.“背景”图层中的内容从第1帧延续到第45帧 B.当前播放头位于第30帧 C.“声音”图层中的声音与“蜜蜂”图层中的动画同时开始播放 D.“蝴蝶”图层中的动画与“蜜蜂”图层中的动画持续帧数相同 答案 D
18
知识梳理
典例精析
[变式2] 小琳制作Flash动画时的时间轴如下图所示。
@《创新设计》
下列说法正确的是( )
A.“音乐”图层被隐藏，所以不能播放音乐
B.当前场景播放1次，需要用时10秒
C.“文字”图层被锁定，该图层关键帧上的实例不能被编辑
D.测试影片时，“按钮”图层中的实例始终呈现在舞台上
19
知识梳理
典例精析
@《创新设计》
解析 该动画的帧频为10 fps，总帧数是50帧，因此动画的时间长度为50/10＝5秒； “音乐”图层被隐藏不会影响音乐的播放；被锁定的图层所有对象不能编辑和修改； “按钮”图层中，按钮的出现时间是第1帧到第14帧，第15帧是空白关键帧，因此15 帧以后不出现按钮对象。 答案 C
8
知识梳理
典例精析
@《创新设计》
5.媒体素材的导入 (1)通过“文件”菜单中的“导入”命令，实现图片、声音、视频等素材的导入。 (2)若导入动态的GIF图像，则会在库中生成一个含有逐帧动画的影片剪辑元件。
9
知识梳理
典例精析
@《创新设计》
6.逐帧动画、补间动画的实现 (1)Flash主要有三种动画：逐帧动画、动画补间动画和形状补间动画； (2)逐帧动画：由连续的关键帧组成，整个动画过程就是通过这些关键帧连续变化 而形成的。 (3)动画补间：在同一图层，2个不同的关键帧，放置同一个实例元件，根据2个实 例元件不同的位置或属性，设置补间的动画。 (4)形状补间：在同一图层，2个不同的关键帧，放置Flash工具直接绘制的图形或 分离(打散)的实例元件图形，设置形状补间动画。
信息处理与检索2
Telnet
河南中医学院
加州大学
Internet
Username: Password: Telnet Server
用户按照给定的访问权限访问远程计算机的软硬件资源，数据 库，或其它信息服务。
使用步骤： 1.链接和登录 如：在“运行”窗口中键入以下命令： telnet://
2.FTP资源
FTP(File Transfer Protocol) 即“文件传输协 议”。 是Internet上使用的文件传输协议，完成在联网 计算机之间进行文件传输。即文件从一台机器传 送到另一台（上载或下载）: 通常FTP用户是需要注册的， 但也有匿名的（An onymous）。
TCP/IP协议：是一种网络通信协议的简称，TCP是 传输控制协议（保证数据传递正确），IP网际协 议（负责数据传递）TCP/IP协议规范了网络上的 所有通信设备，尤其是主机间数据交换的格式及 传递方式。
IP地址：IP协议要求参加Internet的网结点（主 机）要有一个统一规定格式的（唯一的）地址， 这个地址称为符合IP协议的地址，简称IP地址。 IP地址的组成：它由32位二进制数组成，为便于 书写，每八位二进制分成一组，共4组，用“.” 隔开，每组以十进制数表示。 河南中医学院的地址为： 211.69.32.12 郑州大学的地址为： 202.196.64.4
7. WAIS信息资源
WAIS称为广域信息服务，是一种数据库索引查询 服务。 而WAIS则是通过文 件内容(而不是文件 名)进行查询。因此，如果打算寻找包含在某个 或某些文件中的信息，WAIS便是一个较好的选择。 WAIS 是一种分布式文本搜索系统，它基于Z39.5 0标准。用户通过给定索引关键词查询到所需的 文本信息，如文章或图书等。
智能视频分析技术
智能视频分析技术
智能视频分析技术是一项新兴的技术，它将计算机视觉技术应用于视
频的处理与分析，以识别、追踪和分析行为，处理视频特征信息，为任务
自动化、系统智能化提供支持。
智能视频分析技术可以应用于任务自动化，例如，人们可以使用这项技术自动识别和追踪姿势、行为、场景变化以及
检测安全问题。
智能视频分析技术主要由目标检测、目标跟踪、行为分析和场景分析
几大部分组成。
首先，目标检测系统可以识别视频中的对象和环境，例如，人、车辆、室内场景等。
其次，目标跟踪系统可以分析视频中对象的运动
信息，并跟踪其变化及状态。
第三，行为分析系统可以分析视频中对象的
动作，例如，行走、跳跃、拿取物品等。
最后，场景分析系统可以识别和
描述视频中的场景，例如，湖景、山脉、人造地形等。
信息检索基础知识2
2.1.2.5图录类工具书
图录类工具书是以图形、图像、符号等为 主体，附以简略的文字说明，以反映各种 事物、人物的空间特征和形象特征的工具 书。它包括地图、历史图录、文物图录、 人物图录、艺术图录、科技图像等。地图 是地球表面自然和社会现象在平面图上的 缩影，以反映各种事物和景象的地理分布 及其在空间与时间上的相互制约、内在联 系和发展动态。历史图录是以图形、图像 等揭示历史人物和事物的工具书。
2.1.2.4表谱类工具书
表谱类工具书是以表格或其他较为整齐的形式， 记录史实、时间、地理等资料，并附以简略的文 字说明，以反映史实和时间。主要包括年表、历 表和专门性历史表谱3种类型。年表是按年代顺 序编制，专供查考历史年代、历史纪元及历史大 事的检索工具。如《中华人民共和国大事记》等。 历表是一种把不同历法的历日按一定的次序汇编 在一起，以相互对照的表格，提供查找和换算不 同历法的年、月、日的工具书。专门性历史表谱 主要用于查考人物、职官、地理和数据等专题资 料，如《中西回史日历》等。
2.1.3 机械检索工具
机械检索工具是手工检索工具向计算机检 索系统过渡的中间检索工具。它主要包括 两种类型：机电检索工具(如打孔机)和光电 检索工具(如缩微机)。机械检索工具利用机 械装置改进信息资源的存储和检索方式， 但是只能对某一固定存储形式的信息资源 进行特定检索，过分依赖于设备，检索操 作复杂，成本很高，并且检索质量和效率 也不理想。所以很快被计算机检索系统所 取代。
联机检索系统
联机检索系统主要有以下四种服务方式： (1)回溯检索（RS，Retrospective Search） 是用户对检索系统中积累多年的文献信息数据库进行检索，查找一定 时间范围内或特定时间以前的文献信息的一种联机检索方式。通过 RS进行专题检索或情报调研，可全面系统地了解有关文献信息的线 索。 (2)定题检索（SDI，Selective Dissemination of Information） 是指在回溯检索的基础上，定期从文献数据库中检索出回溯检索日之 后出现的新的文献信息的一种联机检索方式。 (3)联机订购 联机检索的结果通常是一些文摘或题录形式的二次文献。联机检索系 统可以为用户提供原始文献的联机订购服务。 (4)电子邮件 联机检索系统为用户提供E-mail和电子邮政的功能 。
信息检索教程 第2章 信息检索系统
连续 出版物
学位论文
传统文献信息媒体——按文献信息媒体的内容形式划分
类型 释 义 标准文献 是指对工农业产品、卫生教育、行政机关和工程建设的质量、规格、检验方法及 管理等所做的技术规定，是人们从事管理、设计、生产和检验的一个共同技术依 据。标准作为一种规章性的技术文献，具有一定的法律约束力。 会议文献 一般是指国内外各个科学技术学会、协会及有关主管部门召开的学术会议或专业 会议上提交、宣读或交流的论文或报告。因此会议文献代表着一门学科或专业的 最新研究成果，反映着当时的发展水平或动态。会议文献通常有会前预印本，会 后会议录、论文集、期刊等出版形式。 专利文献 主要指专利说明书，也包括各种专利检索工具、专利公报及专利法律文件等。专 利文献具有新颖性、创造性和实用性的特点，并具有垄断性、地域性、时间性、 公开性和法定性的特征，因此专利文献是一种集技术与法律于一体的实用性很强 的文献信息媒体，但重复出版率很高。
2.1 信息源与信息媒体
2.1.2 信息媒体
2. 电子文献信息媒体 电子文献信息媒体是指以数字编码的形式，把文字、 图像、动画、声音、视频等信息存储在磁光等介质 上，通过计算机和其他辅助设备阅读使用的一种新
型文献信息媒体，实质是一种机读型信息媒体。电
子文献信息媒体是信息技术发展的产物，它的产生、 发展和应用给人们展示了一个全新的虚拟世界。电 子文献信息媒体种类繁多、划分多样。
二次文献
三次文献
传统文献信息媒体——按文献信息媒体的内容形式划分
类型 图书 释 义 是用于全面而系统地阐述某一方面或学科的科学理论或发展，传授科学技术以及 查阅某些知识的文献形式。一般来说，图书的内容比较系统、全面、成熟、可靠， 缺点是出版周期长、新颖性欠佳。图书按使用功能可分为以下两类。 阅读型图书：教科书、专著、科普读物 查阅型图书：参考工具书、检索工具书 采用统一名称定期或不定期连续性发行的出版物，主要指报纸、期刊和年度出 版物。连续出版物一般有连续的卷期或年月日顺序号，出版周期短、报道文献 快、内容新颖、信息量大，特别是报纸、期刊现已成为广大民众和科研人员阅 读量最大的信息媒体。 这是高等学校或研究机构的毕业生作为评定各级学位而撰写的论文。目前多数国 家的学位分为学士、硕士和博士三级。学位论文质量参差不齐，但带有一定的独 创性和新颖性，特别是博士论文具有较高的专业水准、参考价值较大。
2-搜索引擎的使用知识与技巧
filetype:pdf/ppt/doc/xls ，如MS WORD文档、MS POWERPOINT幻灯演示文档、ACROBAT电子书文档、MS EXCEL统 计表格文档 例：要搜索“唐诗”的幻灯演示文档，在搜索内容框内填入“filetype:ppt 唐 诗”就可以进行搜索了，注意该命令与搜索内容关键词之间要留一空格。
A
B
A
B
逻辑或
逻辑与
A
B
逻辑非
文本文字信息搜索（关键字）
A B: 结果同时含A和B 例：当我们需要搜索的结果中同时包含有两个或以上主题 内容的时候，需要在关键词之间格开一个空格。例如，如 果我们要寻找关于“唐诗”及“元曲”的资料，需要在搜 索内容框内填入“唐诗 元曲”进行搜索。
文本文字信息搜索
A OR B:结果含有A或者B，或两者皆有（google一般不区分
大小写，但这里的OR如果不大写，结果就不一样）
例：表示当我们需要搜索的结果中含有两个以上主题内容 中任何一个的时候，需要用英文大写的“OR”将它们格开。 例如，如果要搜索关于“唐诗”或者“元曲”的资料，需 要在搜索内容框内填入“唐诗OR元曲”。
全文标引方式，并提供每日更新。
Google的检索界面
2）Google检索的特点
A、支持多达132种语言
B、只提供搜索引擎功能
C、速度极快 D、搜索结果命中率高
E、搜索结果摘录查询网页的部分具体内容,而不仅仅是网站简介
F、智能化的“手气不错”功能,提供可能最符合要求的网站 G、“网页快照”功能,能从Google服务器里直接取出缓存的网页
文本文字信息搜索
A –B：结果只含A不含B 例：表示需要查询的关键词是A而不是B，但搜索的结果中 也很可能含有B的内容，因此减号表示在搜索结果中去掉 不需要的信息B。例如，由于“唐诗”和“宋词”的内容 常常同时出现，但如果我们只需要唐诗的内容，为了缩小 搜索范围，我们需要在搜索内容框内填入“唐诗 –宋词”。 注意符号“-”为英文输入状态下的减号。
信息检索
信息检索1.信息检索的概念。
狭义信息检索是指用户找出有关信息的过程。
广义信息检索是将信息按照一定的方式组织和存储起来，并根据用户的需求找出有关信息的过程。
2. 信息检索的类型（1）按照检索对象的不同划分早期分为：文献检索、事实检索、数据检索。
当前三分方法：文本检索、音频与视频检索、数值检索。
（2）按检索手段划分：手工检索、机器检索3.简述信息检索的基本原理信息检索的基本原理：对信息集合与需求集合的匹配与选择。
实现信息检索，主要涉及三个关键要素：信息集合、用户信息需求、匹配选择。
一、信息集合：信息集合是指有关某一领域的，经采集、加工的信息集合体。
二、需求集合：用户的信息需求是在社会实践活动中产生的。
当人们在完成某一任务或工作时，经常觉得缺少某些知识，这就产生了信息需求。
三、选择与匹配：要在信息集合中快速获取用户所需信息，需要信息检索提供一种匹配机制，能够把需求集合与信息集合依据某种相似性标准进行比较与判断，进而选择出符合用户需要的信息。
匹配机制至少包括两个要素：第一是匹配标准，即相似性标准；第二是执行匹配的动因。
4.计算机信息检索经历了脱机检索阶段、联机检索阶段、光盘检索阶段、网络检索阶段。
5.信息检索领域的主要研究问题有哪些？⑴信息检索理论：检索语言、检索模型、标引理论、相关性理论、知识组织与表示理论⑵信息检索工具/系统：信息检索系统的结构、功能、设计开发、管理运营、应用评价等⑶信息资源及其收集、加工：信息存储、数据库⑷检索技术与方法：文本检索技术、数值检索技术、音频与视频检索技术、网络搜索技术⑸用户研究与检索策略：用户的查询心理、检索需求及其类型、用户查询信息的行为特征等、用户信息需求分析、检索式构造、相关反馈方法、检索过程调整与控制等⑹其他密切相关的自动化处理技术：自动聚类与分类、自动摘要、信息可视化、信息过滤、信息提取、机器翻译、人机交互等。
信息检索的两种研究方式：以计算机为中心和以用户为中心，以计算机为中心的IR问题是主流。
信息检索
文献检索步骤
1、分析课题 a.分析检索课题的学科门类 b.分析检索课题的内容主题 c.明确课题的检索目的和范围
2、选择检索工具 3、确定检索途径 4、构造检索式，实施检索 5、索取原始文献
二、构建检索式的基本规则
1、逻辑算符 and、or、not 2、优先算符-嵌套符（ ） 3、位置算符 nW、nN 4、截词符 * 5、通配符 ＃、？
什么是 信息检索
信息检索是通过不同的途 径，从多种媒体的众多的信 息资源中，查找出特定的、 符合需要的文献，或某一问 题的答案（数据、事实经过 或结论等）的过程。
信息检索的必要条件
一、了解文献信息的类型及特点
二、了解获取文献信息的方式 本地获取：网络、图书情报机构 异地获取：馆际互借、文献传递
了解本地图书情报机构所能提供的 资源和服务
文献检索方法
常用法
常用法可以分为顺查法、倒查法和抽查法三种。 （1）顺查法：从用户要求查找的起始年代或课题 分析所得出的该课题研究的起始年代起，由远及近 地进行逐年查找。 （2）倒查法：与顺查法相反，由近及远地进行查 找文献的方法。 （3）抽查法：针对课题研究所处的发展高峰期的 若干年中进行查找。
互关系，完全按字顺排
列。
文献检索途径
与标识文献的检索语言的类型一致，文献检索途径 如下：
1、题名途径——准确的题名（全部或部分） 2、著者途径——作者姓名的表示方法 3、号码途径——正确了解号码的含义和输入方法 4、分类途径——了解本系统的分类法 5、主题途径——正确选用系统提供的主题词
检索途径 → 检索字段
6、复数标识符 +
7、禁用词 8、固定短语或词组 “ ”
逻辑算符（and、or、not）
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３ ） 运动特征 视频数据中包含丰富的时空信息， 而时间信息是动态视频的本质特征， 在绝大多 数情况下，时间信息通过运动特征表现出来。因此，如何获取视频中的运动特征就 成为基于内容检索的重要研究课题。 目 标在图像序列中位置的连续变换构成了其在视频段中的运动轨迹 （ ｍ ｏ ｔ ｉ ｏ ｎ
中， 通过对纹理模型进行学习，可以 将Ｇ ｅ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｃ Ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｏ ｕ ｒ ｓ 方法用于分割纹理
北京航空航天大学学位论文
区域，从而扩展了传统的基于 Ｓ ｎ ａ ｋ ｅ的分割算法。一些重要的纹理数据库包括
Ｖ ｉ ｓ Ｔ Ｅ Ｘ （ Ｍ Ｉ Ｔ ） ， Ｃ Ｕ Ｒ ｅ Ｔ 和Ｍ ｅ ａ ｓ Ｔ Ｅ Ｘ 等 １ ４ ７ １颜色 和纹理 特征能 够很好的 表 现视 频数 据的
北京航空航天ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学学位论文
纪录的 起停操作。 镜头之间可存在多种类型的过渡方式， 最常见的是突变方式（ Ａ ｂ ｕ ｒ ｐ ｔ
ｓ ｈ ｏ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ） ， 如切变 （ Ｃ ｕ ｔ ） ， 表现为 在相邻两 帧间 发生 突 变 性的 镜头 转换。 此外， 还 存 在一 些较复杂的 渐变过渡方式（ Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｈ ｏ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ） ， 如淡入、 淡出（ Ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ） ，
空间信息，其处理方法也比较成熟。然而其缺点是不包含任何时间信息。
２ ）对象特征
一些更加复杂的特征可以 通过图像分割及分析动态视频序列来获得。 这些特征代
表了一个存在并活动于视频中的具有语义内容的对象。通过对这些对象的查询，可 以实现基于内容的检索。其中一个比较重要的例子是人脸的识别。面像作为一种有
１ ． ２ ． ２ ． ３特征提取 １ ）关键帧静态特征 根据一定规则， 可以在每个镜头中选取具有代表性的帧 （ 一帧或多帧） 作为关键
帧（ Ｋ ｅ ｙ Ｆ ｒ ａ ｍ ｅ （ ｓ ） ） 。这些关键帧是原始视频序列的 抽象化表现，在一定 程度上体现
了原始视频的特征，特别是颜色，纹理分布及形状等静态和空间特征。这样就可以 将图像检索的传统方法应用到视频检索中来。 颜色特征提取： 颜色作为视觉媒体的重要信息， 最早应用于基于内容的图像检索 （ Ｃ Ｂ Ｉ Ｒ ）中。颜色内容包含两个一般的概念，一个对应于全局颜色分布，一个对应
用的线索 己广泛应用于许多视频检索系统 中，其主要的识别方法有主成分分析
（ Ｐ Ｃ Ａ ） 方法［ １ ４ ８ １ ， 神经网络和隐马尔科夫模型 （ Ｈ Ｍ Ｍ） 方法［ １ ４ ９ １ 等。 视频中的文字也
可作为一种对象特征提取出来，用于帮助系统对视频内容，特别是语义层面上的内
容的理解１ ５ ０ １
北京航空航天大学学位论文
１ ． ２ ． ２动态视频信息的分析与检索
在本文中重点研究了基于语义的监控视频分析与检索问题， 因此这里有必要对当
今国际上视频检索系统研究现状作一下介绍。
２ ． ２ ． １视频检索系统的基本技术框架 基于内容的视频检索是一个系统性的 研究工作， 包括了计算机视觉从底层到高层 的许多内容，需要解决从图像处理、图像分析、图像理解和行为理解到人机交互，
滑入， 滑出 （ Ｗ ｉ ｐ ｅ ） 等。
镜头分割方法分为非压缩域和压缩域两类。非压缩域方法有基于帧差 （ ｆ ｒ ａ ｍ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ）的点到点比较和直方图两种，由于点到点的帧差比较算法对于噪声过于 敏感，目 前大多非压缩域算法都是基于直方图的。如颜色直方图匹配， Ｘ ２ 直方图匹
息。 颜色直方图获得以后， 可以 通过直方图 距离 在颜色空间内 进行度量［ ４ ３ １
纹理特征提取： 纹理可以视为某些近似形状的近似重复分布。 典型的纹理特征包
括方向 和粗糙度［ ４ ４ １ 。 文献［ ４ ５ ］ 定义了ｔ ｅ ｘ ｔ ｏ ｎ ｓ 作为 任何纹理的基本构件。 在文献［ ４ ６ ］
ｔ ｒ ａ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ ） ， 一般来说运动物体总是动态视频中的焦点物体，因此运动轨迹包含了
视频的重要信息。 轨迹不仅表现了 物体的空间位置， 由于帧间固定时间采样的关系，
轨迹上的采样点还可以表示物体运动的速度和加速度。如果和场景信息相结合，轨
于局部颜色信息。按照全局颜色分布来索引图像可以通过计算每种颜色的像素的个
数并构造颜色灰度直方图来实现，这对检索具有相似的总体颜色内容的图像是一个 很好的途径。局部颜色信息是指局部相似的颜色区域，它考虑了颜色的分类与一些
初级的 几 何 特征。 Ｓ ｍ ｉ ｔ ｈ等 ［ ４ ２ ］ 提出了 颜色 集合 （ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｓ ｅ ｔ ） 方法来 抽取空间 局部 颜色 信
个视频文件的 检索相对应， 是基于视频数据局 部且与内 容相关的检索［ ３ ６ １ 。因 此在将
一段新视频数据插入数据库中时， 应首先将其分成若干 “ 有意义”的单元如镜头，
场景等。这就需要进行视频分析与分割。通常视频流中的镜头由在时间上连续的视 频帧组成，它代表一个场景中在时间上和空间上连续的动作，对应着摄像机的一次
数据库技术等一系列的问题。图一所示的是基于内容的视频检索系统的基本工作流
程与技术框架，其中包含了该研究所涉及的若干领域。下面介绍一下这些领域的研
究现状。
图１ － １ ． 基于内容的视频检索系统的基本＿ 「 作流程与技术框架
１ ． ２ ． ２ ． ２镜头分割
镜头分割是基于内容视频处理的第一步。 所谓 “ 基于内容”的检索与以往基于整
配［ ３ ７ １ 等。 此外， 为了 提高 对渐变效果的处理， Ｒ ． Ｚ ａ ｂ ｉ 护ｓ ］ 提出了 一种边缘变换识别方
法。压缩域方法基于视频帧图像的压缩基础之上。目 前采用 ＭＰ Ｅ Ｇ视频流的全局运
动评估和分割等方法，己 经提出了 一些有效的 镜头分割算法１ ３ ９ ， ４ ０ ， ４ １ １
中， 通过对纹理模型进行学习，可以 将Ｇ ｅ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｃ Ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｏ ｕ ｒ ｓ 方法用于分割纹理
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区域，从而扩展了传统的基于 Ｓ ｎ ａ ｋ ｅ的分割算法。一些重要的纹理数据库包括
Ｖ ｉ ｓ Ｔ Ｅ Ｘ （ Ｍ Ｉ Ｔ ） ， Ｃ Ｕ Ｒ ｅ Ｔ 和Ｍ ｅ ａ ｓ Ｔ Ｅ Ｘ 等 １ ４ ７ １颜色 和纹理 特征能 够很好的 表 现视 频数 据的
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纪录的 起停操作。 镜头之间可存在多种类型的过渡方式， 最常见的是突变方式（ Ａ ｂ ｕ ｒ ｐ ｔ
ｓ ｈ ｏ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ） ， 如切变 （ Ｃ ｕ ｔ ） ， 表现为 在相邻两 帧间 发生 突 变 性的 镜头 转换。 此外， 还 存 在一 些较复杂的 渐变过渡方式（ Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｈ ｏ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ） ， 如淡入、 淡出（ Ｄ ｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ） ，
空间信息，其处理方法也比较成熟。然而其缺点是不包含任何时间信息。
２ ）对象特征
一些更加复杂的特征可以 通过图像分割及分析动态视频序列来获得。 这些特征代
表了一个存在并活动于视频中的具有语义内容的对象。通过对这些对象的查询，可 以实现基于内容的检索。其中一个比较重要的例子是人脸的识别。面像作为一种有
１ ． ２ ． ２ ． ３特征提取 １ ）关键帧静态特征 根据一定规则， 可以在每个镜头中选取具有代表性的帧 （ 一帧或多帧） 作为关键
帧（ Ｋ ｅ ｙ Ｆ ｒ ａ ｍ ｅ （ ｓ ） ） 。这些关键帧是原始视频序列的 抽象化表现，在一定 程度上体现
了原始视频的特征，特别是颜色，纹理分布及形状等静态和空间特征。这样就可以 将图像检索的传统方法应用到视频检索中来。 颜色特征提取： 颜色作为视觉媒体的重要信息， 最早应用于基于内容的图像检索 （ Ｃ Ｂ Ｉ Ｒ ）中。颜色内容包含两个一般的概念，一个对应于全局颜色分布，一个对应
用的线索 己广泛应用于许多视频检索系统 中，其主要的识别方法有主成分分析
（ Ｐ Ｃ Ａ ） 方法［ １ ４ ８ １ ， 神经网络和隐马尔科夫模型 （ Ｈ Ｍ Ｍ） 方法［ １ ４ ９ １ 等。 视频中的文字也
可作为一种对象特征提取出来，用于帮助系统对视频内容，特别是语义层面上的内
容的理解１ ５ ０ １
北京航空航天大学学位论文
１ ． ２ ． ２动态视频信息的分析与检索
在本文中重点研究了基于语义的监控视频分析与检索问题， 因此这里有必要对当
今国际上视频检索系统研究现状作一下介绍。
２ ． ２ ． １视频检索系统的基本技术框架 基于内容的视频检索是一个系统性的 研究工作， 包括了计算机视觉从底层到高层 的许多内容，需要解决从图像处理、图像分析、图像理解和行为理解到人机交互，
滑入， 滑出 （ Ｗ ｉ ｐ ｅ ） 等。
镜头分割方法分为非压缩域和压缩域两类。非压缩域方法有基于帧差 （ ｆ ｒ ａ ｍ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ）的点到点比较和直方图两种，由于点到点的帧差比较算法对于噪声过于 敏感，目 前大多非压缩域算法都是基于直方图的。如颜色直方图匹配， Ｘ ２ 直方图匹
息。 颜色直方图获得以后， 可以 通过直方图 距离 在颜色空间内 进行度量［ ４ ３ １
纹理特征提取： 纹理可以视为某些近似形状的近似重复分布。 典型的纹理特征包
括方向 和粗糙度［ ４ ４ １ 。 文献［ ４ ５ ］ 定义了ｔ ｅ ｘ ｔ ｏ ｎ ｓ 作为 任何纹理的基本构件。 在文献［ ４ ６ ］
ｔ ｒ ａ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ ） ， 一般来说运动物体总是动态视频中的焦点物体，因此运动轨迹包含了
视频的重要信息。 轨迹不仅表现了 物体的空间位置， 由于帧间固定时间采样的关系，
轨迹上的采样点还可以表示物体运动的速度和加速度。如果和场景信息相结合，轨
于局部颜色信息。按照全局颜色分布来索引图像可以通过计算每种颜色的像素的个
数并构造颜色灰度直方图来实现，这对检索具有相似的总体颜色内容的图像是一个 很好的途径。局部颜色信息是指局部相似的颜色区域，它考虑了颜色的分类与一些
初级的 几 何 特征。 Ｓ ｍ ｉ ｔ ｈ等 ［ ４ ２ ］ 提出了 颜色 集合 （ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｓ ｅ ｔ ） 方法来 抽取空间 局部 颜色 信
个视频文件的 检索相对应， 是基于视频数据局 部且与内 容相关的检索［ ３ ６ １ 。因 此在将
一段新视频数据插入数据库中时， 应首先将其分成若干 “ 有意义”的单元如镜头，
场景等。这就需要进行视频分析与分割。通常视频流中的镜头由在时间上连续的视 频帧组成，它代表一个场景中在时间上和空间上连续的动作，对应着摄像机的一次
数据库技术等一系列的问题。图一所示的是基于内容的视频检索系统的基本工作流
程与技术框架，其中包含了该研究所涉及的若干领域。下面介绍一下这些领域的研
究现状。
图１ － １ ． 基于内容的视频检索系统的基本＿ 「 作流程与技术框架
１ ． ２ ． ２ ． ２镜头分割
镜头分割是基于内容视频处理的第一步。 所谓 “ 基于内容”的检索与以往基于整
配［ ３ ７ １ 等。 此外， 为了 提高 对渐变效果的处理， Ｒ ． Ｚ ａ ｂ ｉ 护ｓ ］ 提出了 一种边缘变换识别方
法。压缩域方法基于视频帧图像的压缩基础之上。目 前采用 ＭＰ Ｅ Ｇ视频流的全局运
动评估和分割等方法，己 经提出了 一些有效的 镜头分割算法１ ３ ９ ， ４ ０ ， ４ １ １