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)生的真實場景，與文字相比具有更強的描述能力，對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。
　　面對海量的視頻資源，如何使用戶快速準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題。傳統(tǒng)的基于關(guān)鍵詞的檢索方法已經(jīng)無法滿足用戶的信息需求，為了彌補

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視頻內(nèi)容進行檢索，可以有效提高檢索的準確率。因此，本文針對數(shù)字圖書館中的視頻檢索問題進行了研究，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內(nèi)容，采用文獻分析法、文獻計量法、實驗仿真法、對比分析法和多尺度變換法進行本文的研究。通過文獻調(diào)查發(fā)現(xiàn)國內(nèi)數(shù)字圖書館視頻資源建設(shè)主要有三種方式：自建、外購和共建共享，其中外購是主要方式，自建主要是針對地方特色資源，并且在視頻資源建設(shè)中呈現(xiàn)大眾化和外包化的趨勢。通過運用CiteSpace軟件對Web of Science上的5422條文獻記錄進行文獻計量分析，分析了視頻檢索研究的時間分布、各國實力、核心機

4、構(gòu)、核心作者和關(guān)鍵作者、知識基礎(chǔ)、研究熱點與前沿。分析發(fā)現(xiàn)視頻檢索研究還處于成長期；其主要研究力量分布在美國和中國，而印度具有較大的發(fā)展?jié)摿?；在近期的研究中重要作者有David G.Lowe、JosefSivic、Cees G.M.Snoek和張智威；視頻檢索研究的知識基礎(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在于三維目標檢索、大數(shù)據(jù)和深度學習；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)化三個方面。
　　通過結(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。本文主要針對視頻分析系統(tǒng)進行詳細設(shè)計，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變換對關(guān)鍵幀進行三層分解，

6、計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。最后對構(gòu)建的視頻檢索框架進行了仿真實驗驗證，在VCDB數(shù)據(jù)庫中選取10個視頻文件，對選取的視頻進行10種攻擊，生成100個視頻文件作為實驗數(shù)據(jù)。并以準確率、召回率和F1值三個指標作為檢索結(jié)果的評價準則。算法程序在Matlab2013a上實現(xiàn)，同時設(shè)置基于小波變換的檢索方案作為對比實驗，實驗結(jié)果顯示基于Cont