一种基于内容的视频检索系统设计

黄鹤　孟广仕

摘 要：随着多媒体技术的迅猛发展，数字视频信息量飞速增长。如何有效地在海量视频数据中查找用户感兴趣的内容，已经成为当今信息社会亟待解决的技术问题。本设计针对互联网视频的检索，分别从基于文本的方法和基于视频内容的方法出发，研究包括视频网页的识别和视频文本特征提取以及大规模视频数据处理等视频检索系统中的关键技术和问题，设计并实现了通用的视频检索系统。

关键词：视频检索模式；识别；设计

引言

随着网络技术和多媒体技术的迅速发展，图像、音频和视频等各种多媒体数据呈爆炸性增长。如何对这些数量巨大的多媒体数据进行有效的管理与检索已经成为目前研究的热点。由于多媒体数据的多样性和复杂性，传统的基于文本的检索技术已不能完全满足现在用户的需求。近年来，随着优酷网、土豆网、CNTV等大小数百家视频分享网站纷纷建立，访问者对于网站的服务要求也越来越高，传统的检索系统已经不能胜任目前的需求。另一方面，网络上充斥了一些违法、盗版等不利于网络视频健康发展的内容，而如何有效的过滤上述视频资料也显得尤为重要。综上所述，能够满足当前需求的视频检索系统对于各大视频网站、视频发布商、网络监管机构是十分重要的。

1 MPEG-7标准

MPEG-7是国际标准化组织即将推出的新一代多媒体国际标准，该标准主要用于对各种不同类型的多媒体信息进行标准化描述，并将该描述与所描述的内容相联系，以实现对多媒体信息快速有效的搜索。MPEG家族的新成员叫作多媒体内容专用解决方案的有限的能力进行扩展，特别是它还包括了更多的数据类型。MPEG-7全称为“多媒体内容描述接口”，MPEG-7的目标是支持多种音频和视觉的描述，包括自由文本、客观属性、主观属性、N维时空结构、统计信息、生产属性和组合信息。对于视觉信息，描述将包括颜色、视觉对象、纹理、草图、形状、体积、空间关系、运动及变形等。MPEG-7规定了一套标准描述子来描述各种多媒体信息，并且预先定义了描述子的结构以及它们之间的关系。如今，越来越多的人希望能从世界各地许许多多信息源中获取各种类型的多媒体信息。然而，在获取这些信息之前，目光必须找到存储所需信息的位置。

2 系统设计

本系统设计是基于元信息的视频检索技术在互联网上使用的比较多，如Google、百度等搜索引擎提供的視频搜索，以及youtube、优酷、土豆等视频分享网站提供的站内视频搜索等。本设计针对国内外视频检索技术进行了深入的研究和改进，设计出检索质量与效率更高的视频检索系统，一方面帮助用户有效的在浩瀚的互联网中检索和浏览互联网视频片段。利用结构化查询语言中过程与函数实现了基于主色特征的镜头级视频检索，设计并实现了一个基于客户/服务器构架的基于内容视频检索（CBVR）原型系统。该系统包括服务器端、网络传输和客户端三个主要模块，具有特征提取、特征入库、特征匹配和检索点播等功能，并且可以基于媒体文件与XML文件两种方式进行检索。

MPEG-7标准可以支持非常广泛的应用，具体如下：音视数据库的存储和检索；广播媒体的选择（广播、电视节目）；因特网上的个性化新闻服务；智能多媒体、多媒体编辑；教育领域的应用（如数字多媒体图书馆等）；远程购物；社会和文化服务（历史博物馆、艺术走廊等）。视频检索系统通过对所有入库视频进行预处理，包括自动方式和人工方式，允许在入库前对视频资源进行编辑、压缩、格式转换和人工分类标签标注，结合视频低层特征和语义标注，预先生成存储视频资源的目标数据库。并且预处理过程允许自定义审批流程，通过完善的权限控制，保证视频资源的安全性。系统提供多种检索方式，快速检索目标结果集，并允许对目标结果集查看、复制。

3 模块设计

视频检索系统主要包括采集、审核发布、检索等三个子系统，其中采集子系统通过直接接驳视频监控系统或手工批量导入的方式，快速导入视频流，并对不同格式的视频流进行格式转换，统一转换为MPEG-4格式，还可对视频流进行压缩，过滤掉监控类视频中大量无活动内容部分，大幅度缩减视频流尺寸；发布子系统通过智能提取视频关键帧，辅助人工标签标注的方式，实现针对视频的语义描述，并使得描述定义符合MPEG-7格式，并经过可自定义的审核流程，发布经审核通过的视频文件；检索子系统对入库视频自动提取底层图像特征，提供丰富的查询接口，允许通过语义标签或视频低层特征联合检索，检索结果采用图像列表形式展现，方便用户选择浏览。本系统通过结合MPEG-4和MPEG-7标准来同时从内容和语言上描述一个视频流，实现针对视频流的快速检索。

4 结束语

本设计以具有如下优点：

（1）帮助用户有效的在浩瀚的互联网中检索和浏览互联网视频片段，主要面向各大视频网站、数字电视媒体以及远程教育网络等机构。

（2）通过盗版视频检测，可自动检测网络上的色情、暴力等有害视频，可用于视频网站自检、有害视频过滤，可面向政府机构提供监测服务等功能。

参考文献

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