基于Contourlet變換的數(shù)字圖書館視頻資源檢索研究.pdf

1、隨著多媒體設(shè)備的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字視頻資源逐漸成為數(shù)字圖書館中重要的數(shù)字資源。視頻作為一種音像結(jié)合、圖文并茂的信息傳播形式，可以最大限度地記錄事件發(fā)生的真實(shí)場(chǎng)景，與文字相比具有更強(qiáng)的描述能力，對(duì)事物的描述更加真切，能夠更好的滿足用戶的信息需求，受到大眾的廣泛青睞。
　　面對(duì)海量的視頻資源，如何使用戶快速準(zhǔn)確的查找到所需的視頻信息已經(jīng)成為數(shù)字圖書館急需解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的基于關(guān)鍵詞的檢索方法已經(jīng)無(wú)法滿足用戶的信息需求，為了彌補(bǔ)

2、基于關(guān)鍵詞檢索方法的不足，基于內(nèi)容的視頻檢索方法被提出。這一檢索方式直接對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行檢索，可以有效提高檢索的準(zhǔn)確率。因此，本文針對(duì)數(shù)字圖書館中的視頻檢索問(wèn)題進(jìn)行了研究，構(gòu)建了數(shù)字圖書館基于內(nèi)容的視頻檢索框架，結(jié)合Contourlet變換理論，提出了基于Contourlet變換的視頻檢索方法，以期為數(shù)字圖書館的視頻資源檢索研究提供有價(jià)值的參考。
　　本研究將數(shù)字圖書館視頻資源建設(shè)、視頻檢索研究可視化、視頻檢索框架和基于Contou

3、rlet變換的視頻檢索方法作為研究?jī)?nèi)容，采用文獻(xiàn)分析法、文獻(xiàn)計(jì)量法、實(shí)驗(yàn)仿真法、對(duì)比分析法和多尺度變換法進(jìn)行本文的研究。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)數(shù)字圖書館視頻資源建設(shè)主要有三種方式：自建、外購(gòu)和共建共享，其中外購(gòu)是主要方式，自建主要是針對(duì)地方特色資源，并且在視頻資源建設(shè)中呈現(xiàn)大眾化和外包化的趨勢(shì)。通過(guò)運(yùn)用CiteSpace軟件對(duì)Web of Science上的5422條文獻(xiàn)記錄進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析，分析了視頻檢索研究的時(shí)間分布、各國(guó)實(shí)力、核心機(jī)

4、構(gòu)、核心作者和關(guān)鍵作者、知識(shí)基礎(chǔ)、研究熱點(diǎn)與前沿。分析發(fā)現(xiàn)視頻檢索研究還處于成長(zhǎng)期；其主要研究力量分布在美國(guó)和中國(guó)，而印度具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ辉诮诘难芯恐兄匾髡哂蠨avid G.Lowe、JosefSivic、Cees G.M.Snoek和張智威；視頻檢索研究的知識(shí)基礎(chǔ)最早可以追溯到1945年Bush發(fā)表的As We May Think一文；目前最新的研究熱點(diǎn)在于三維目標(biāo)檢索、大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)；研究前沿主要在于視頻內(nèi)容分析及方法、視

5、頻檢索的應(yīng)用和視頻檢索系統(tǒng)搭建及優(yōu)化三個(gè)方面。
　　通過(guò)結(jié)合典型的數(shù)字圖書館視頻檢索框架構(gòu)建出基于Contourlet變換的視頻檢索框架，該框架采用C/S架構(gòu)，可以分為三個(gè)部分：視頻資源管理系統(tǒng)、視頻分析系統(tǒng)和用戶交互界面。本文主要針對(duì)視頻分析系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，視頻分析系統(tǒng)包括關(guān)鍵幀提取、特征提取和相似度匹配等過(guò)程。關(guān)鍵幀提取采用固定幀的方法，每隔10幀提取1幀作為關(guān)鍵幀。特征提取采用Contourlet變換對(duì)關(guān)鍵幀進(jìn)行三層分解，

6、計(jì)算分解后的高頻信息的均值和方差，生成關(guān)鍵幀的特征向量，并構(gòu)建視頻指紋。相似度匹配采用空間向量的方法利用歐式距離度量視頻的相似度。最后對(duì)構(gòu)建的視頻檢索框架進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在VCDB數(shù)據(jù)庫(kù)中選取10個(gè)視頻文件，對(duì)選取的視頻進(jìn)行10種攻擊，生成100個(gè)視頻文件作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。并以準(zhǔn)確率、召回率和F1值三個(gè)指標(biāo)作為檢索結(jié)果的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。算法程序在Matlab2013a上實(shí)現(xiàn)，同時(shí)設(shè)置基于小波變換的檢索方案作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示基于Cont