基于魯棒哈希的視頻拷貝檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文基于魯棒哈希的視頻拷貝檢測(cè)技術(shù)研究姓名：聶秀山申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：劉琚20111024山東大學(xué)博士學(xué)位論文(1)提出基于流形學(xué)習(xí)的魯棒哈希算法。流形學(xué)習(xí)是模式識(shí)別中的基本方法，它以非監(jiān)督的形式，可以有效地發(fā)現(xiàn)高維數(shù)據(jù)分布的內(nèi)在幾何結(jié)構(gòu)，挖掘隱藏在高維數(shù)據(jù)中的本征信息與內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)維數(shù)約簡(jiǎn)。在現(xiàn)代社會(huì)中，視頻的內(nèi)容越來越豐富，容量越來越大，從直觀的數(shù)據(jù)表示形式上來看，視頻存在于由若干像素點(diǎn)

2、組成的高維空間上，這對(duì)檢索的快速執(zhí)行是非常不利的。本文利用流形學(xué)習(xí)的典型算法，提出三種魯棒視頻哈希方法，通過在低維空間中提取視頻特征來實(shí)現(xiàn)視頻拷貝檢測(cè)。(2)提出基于雙重嵌入的魯棒哈希算法。針對(duì)多場(chǎng)景視頻，本算法對(duì)視頻幀進(jìn)行分組，在每組內(nèi)利用局部線性嵌入算法進(jìn)行降維，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)嵌入，保持組內(nèi)的局部結(jié)構(gòu)；不同組之間利用多維標(biāo)度算法進(jìn)行第二級(jí)嵌入，保持視頻的全局結(jié)構(gòu)。進(jìn)而提取視頻特征構(gòu)造魯棒哈希，實(shí)現(xiàn)視頻拷貝檢測(cè)。(3)提出基于超圖和組內(nèi)組

3、間優(yōu)化降維的視頻指紋算法。視頻的魯棒哈希是視頻特征的表征，又被稱為視頻指紋，本算法從維數(shù)約簡(jiǎn)的本質(zhì)出發(fā)研究視頻的拷貝檢測(cè)問題。維數(shù)約簡(jiǎn)特別是流形學(xué)習(xí)的本質(zhì)問題就是優(yōu)化問題，是通過盡可能的保持高維空間頂點(diǎn)集中點(diǎn)對(duì)之間的相似性聯(lián)系來得到高維數(shù)據(jù)的低維嵌入坐標(biāo)，該算法根據(jù)維數(shù)約簡(jiǎn)的本質(zhì)特性提出基于降維優(yōu)化算法的視頻指紋方案，該算法首先根據(jù)超圖模型把視頻幀分成不同組，然后在組內(nèi)和組間分別使用不同的優(yōu)化算法降維，然后在低維空間中生成視頻指紋，并根

4、據(jù)統(tǒng)計(jì)特性指紋和幾何特性指紋來實(shí)現(xiàn)視頻匹配，該算法根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，兼顧視頻內(nèi)容的全局性和局部性，取得了較好的視頻拷貝檢測(cè)效果。(4)提出基于代表幀和分散幀的魯棒哈希算法。視頻由大量的幀組成，幀格式各種各樣，但是從宏觀的角度來看，可以把視頻的每一幀當(dāng)做高維空間中的一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)坐標(biāo)由幀的各種時(shí)域或頻域的屬性決定，點(diǎn)與點(diǎn)之間的邊由幀之間的關(guān)系決定。由此，視頻可以看作高維空間里的一個(gè)權(quán)重圖，圖論的經(jīng)典理論便可以應(yīng)用其中。本算法利用圖頂點(diǎn)度和獨(dú)