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基于内容的多媒体检索摘要对基于内容的多媒体检索的有关概念、特点进行介绍，基于内容的分析方法的提出，在压缩域上直接对MPEG音频信号进行分析，达到多媒体实时分析检索目的。
算法分为三步：首先利用压缩域特征对音频信号进行分割，然后应用分层方法把分割出来的音频片段粗分成音乐、语音和其它三个基本类别；由于话者身份是语音信号中的重要检索线索，最后利用隐马尔可夫链实现了与文本无关的话者识别，并用识别出来的话者身份对语音信号和其相应的视频进行标注。
关键词音频检索概念多媒体基于内容的检索压缩域隐马尔可夫链话者识别多媒体检索引言随着计算机应用技术的发展与互联网速度的提高，用户可以访问到的文本、音频和视频等多媒体信息不断增加。
这样，计算机用户在处理信息时所面临的主要问题已经从早期的信息匮乏转变为从海量信息中快速合理检索出需要信息。
于是，从90年代初开始，基于内容的图像（视频）检索成为多媒体领域研究的热点之一[1][2]。
在基于内容的图像（视频）检索中，颜色、纹理、形状和运动等视觉特征被提取出来表征图像（视频）内容所蕴涵的语义，从而实现图像（视频）数据的查询与管理。
基于内容的多媒体检索原理与特点多媒体检索是一种基于内容特征的检索（CBR：content-based retrieval）。
所谓基于内容的检索是对媒体对象的内容及上下文语义环境进行检索，如图像中的颜色、纹理、形状，视频中的镜头、场景、镜头的运动，声音中的音调、响度、音色等。
基于内容的检索突破了传统的基于文本检索技术的局限，直接对图像、视频、音频内容进行分析，抽取特征和语义，利用这些内容特征建立索引并进行检索。
在这一检索过程中，它主要以图像处理、模式识别、计算机视觉、图像理解等学科中的一些方法为部分基础技术，是多种技术的合成。
与传统的信息检索相比，CBR有如下特点：(1) 相似性检索：CBR采用一种近似匹配（或局部匹配）的方法和技术逐步求精来获得查询和检索结果，摒弃了传统的精确匹配技术，避免了因采用传统检索方法所带来的不确定性。
多媒体内容分析中的视频检索方法综述摘要：随着互联网的迅猛发展，视频作为一种重要的多媒体形式，越来越多地被广泛应用于各个领域。
然而，如何实现高效的视频检索成为一个亟待解决的问题。
本文对多媒体内容分析中的视频检索方法进行了综述，包括视频特征提取、关键帧提取、视频编码和索引构建等方面的方法与算法，以及当前存在的挑战和未来的发展方向。
1. 引言视频检索是指在海量视频数据中，根据用户需求寻找相关视频的过程。
由于视频数据的复杂性和规模庞大的特点，传统的关键字搜索方法往往无法满足用户的需求。
因此，研究者们致力于开发各种视频检索方法，以提高检索效果和速度。
2. 视频特征提取视频特征提取是视频检索中的基础工作。
通过对视频进行特征提取，可以将视频数据转化为机器能够理解和处理的形式。
常用的视频特征提取方法包括颜色特征、纹理特征、形状特征和运动特征等。
其中，运动特征在视频检索中起着重要作用，可以通过光流估计、对象跟踪和运动轨迹等方法获取。
3. 关键帧提取关键帧提取是视频检索中的关键步骤之一，通过提取视频中的关键帧，可以大幅度减少视频处理的时间和计算资源。
常用的关键帧提取方法包括基于颜色、纹理、形状和运动等特征的方法，以及基于机器学习和人工智能的方法。
此外，利用视频中的场景转换、镜头切换和运动变化等信息也是一种有效的关键帧提取方法。
4. 视频编码视频编码是将视频数据进行压缩和编码的过程，以减小存储空间和传输带宽。
常用的视频编码方法包括基于帧间预测和帧内预测的编码方法，以及基于变换和量化的编码方法。
此外，最近兴起的深度学习方法也在视频编码中取得了令人瞩目的成果。
5. 索引构建索引构建是视频检索中的关键环节，通过构建有效的视频索引结构，可以提高检索效率和准确率。
常用的索引构建方法包括基于关键帧的索引和基于视频特征的索引。
其中，基于关键帧的索引方法主要通过构建关键帧数据库和关键帧索引表，以实现高效的检索。
而基于视频特征的索引方法则主要通过构建视频特征数据库和特征索引表，以提高检索的准确率。
基于内容的多媒体检索技术在当今数字化信息爆炸的时代，多媒体数据呈现出海量增长的态势。
图像、音频、视频等多媒体内容充斥着我们的生活，如何从这庞大的信息海洋中快速、准确地找到我们所需的内容，成为了一个迫切需要解决的问题。
基于内容的多媒体检索技术应运而生，它为我们提供了一种高效、智能的解决方案。
多媒体检索，简单来说，就是根据多媒体对象的内容特征来进行搜索和查找。
传统的基于文本的检索方式，往往依赖于人工对多媒体内容进行标注和描述，这种方式不仅费时费力，而且容易出现主观性和不准确的问题。
基于内容的多媒体检索技术则直接从多媒体数据本身提取特征，如颜色、形状、纹理、音频的频率、音色，视频的镜头、场景等，然后根据这些特征进行匹配和检索。
在图像检索方面，颜色是一个重要的特征。
比如，我们要查找一张以蓝色为主色调的图片，系统会分析图像中像素的颜色分布，将那些蓝色占比较大的图片筛选出来。
形状特征也是常用的，像圆形、方形、三角形等几何形状，或者更复杂的物体轮廓。
纹理特征则可以帮助区分具有不同材质或表面特性的图像，比如光滑的、粗糙的、有规律的、无规律的纹理。
音频检索中，频率特征起着关键作用。
不同的声音具有不同的频率分布，比如高音和低音。
音色特征能反映出声音的特质，像钢琴声和小提琴声就有明显不同的音色。
此外，音频的节奏、时长等也是重要的检索依据。
视频检索相对更为复杂，因为它融合了图像和音频的特征。
视频中的镜头切换、场景变化、人物动作等都可以作为检索的特征。
比如，我们要查找一个篮球比赛中投篮的镜头，系统会分析视频中的画面和动作，找出符合条件的片段。
基于内容的多媒体检索技术的实现离不开一系列的关键技术。
特征提取是第一步，这就好比从海量的数据中提取出关键的“指纹”。
特征的表示和存储也至关重要，要以一种高效、便于比较和计算的方式来保存这些特征。
相似性度量则用于判断两个多媒体对象的特征是否相似，从而确定是否匹配。
为了提高检索的准确性和效率，索引结构的设计也非常重要。
基于内容的视频检索与关键技术简述作者：马晨晨周政龙门来源：《新学术论丛》2013年第04期1.引言随着多媒体技术的发展和信息高速公路的出现，数字视频的存储和传输技术都取得了重大的进展。
如何能在海量的视频中找到需要的资料，是视频检索要解决的问题。
传统的视频检索只能通过快进和快退等顺序的方法人工查找，因而是一件非常繁琐耗时的工作，这显然已无法满足多媒体数据库的要求。
用户往往希望只要给出例子或特征描述，系统就能自动地找到所需的视频片断点，即实现基于内容的视频检索。
2.基于内容的视频检索基于内容的视频检索（Content Based Video Retrieval， CBVR）指根据视频的内容及上下文关系，对大规模视频数据库中的视频数据进行检索。
主要特点：直接从视频数据中提取信息线索，它是一种近似匹配，在没人工参与的情况下自动提取并描述视频的特征和内容。
它融合了图像理解、模式识别、计算机视觉等技术。
基于内容的视频检索的过程是先将视频流通过镜头边界检测分割为镜头，并在镜头内选关键帧，再提取镜头的运动特征和关键帧中的视觉特征，作为一种检索机制存入视频数据库，最后根据用户提交的查询按一定特征进行视频检索，将检索结果按相似性程度交给用户，用户可优化查询结果，系统会依用户意见灵活优化检索结果。
特征的提取和检索算法的优劣决定了系统的效率和性能。
3.关键技术视频包含着丰富的内容。
一般对视频采用分层的表达方式表示视频。
一个视频可以表示为场景、镜头、帧几个层次。
帧是视频最基本组成单元，镜头边界检测是视频层次化的基础。
3.1镜头边界检测实现基于内容的视频检索首先要将视频数据自动地分割为镜头，称为镜头边界检测或场景转换检测。
镜头的切换有突变和渐变，突变表现为在相邻两帧之间发生的突变性的镜头转换。
（1）基于像素的镜头检测方法利用视频两帧对应像素之差的绝对值之和作为帧间差，当大于某个阈值m时，则认为有镜头的切换。
缺点是对噪声和物体运动敏感，易造成误识别。
基于内容的视频检索技术综述[摘要]随着多媒体技术及计算机网络技术的迅速发展,多媒体已广泛地应用于如公共信息业、广告、教育、医学、商业及娱乐等多个领域。
数字视频的传播也变得越来越容易,数字电视、多媒体广播、视频会议已经开始逐步走入人们的日常生活中,视频也己经逐渐成为人类信息传播的主流载体之一。
当今,人们面临的问题已不再是视频内容的匮乏,而是面对浩如烟海的视频信息,如何快速、有效地找到自己需要的内容,已经成为了迫切的需求。
故本文分析了现有的视频检索理论框架,对以文字信息为主要特征的视频检索系统关键技术进行了研究。
[关键词] 基于内容的检索;视频检索技术;检索系统随着多媒体技术和网络技术的飞速发展,视频在多个领域得到广泛地应用。
对这些海量的而且包含大量非结构化信息的数据进行组织、表达、管理、查询和检索成为迫切的需求。
因此基于内容的视频检索成为近年来研究的热点。
1、研究背景自 20 世纪 90 年代以来,随着多媒体技术及计算机网络技术的迅速发展,多媒体已广泛地应用于如公共信息业、广告、教育、医学、商业及娱乐等多个领域。
数字视频的传播也变得越来越容易,数字电视、多媒体广播、视频会议已经开始逐步走入人们的日常生活中,视频己经逐渐成为人类信息传播的主流载体之一。
当今人们面临的问题已不再是视频内容的匮乏,而是面对浩如烟海的视频信息,如何快速、有效地找到自己需要的内容,已经成为迫切的需求。
当用户希望从浩瀚的视频数据库中检索感兴趣的资源时,却发现传统的基于关键词的数据库检索方法难以实现。
其主要原因在于:一方面,在许多情况下很难用一个或多个关键词来充分描述视频中的丰富信息,而且这种描述也存在很大的主观性;另一方面,用户很难将其需求清晰地表达出来,而且这种表达和媒体自身的描述也存在很大差异。
为了实现对视频等多媒体信息的有效检索,人们开始研究视频中包涵的“内容”。
因此,基于内容的视频检索技术应运而生,并成为一个新的研究领域。
多媒体教学中基于内容的视频检索张景辉 田树华①刘树明①(天津大学电子信息工程学院 天津 300072;①唐山学院)[关键词] 多媒体教学 视频检索 视音频信息 [中图分类号] TP 391 [文献标识码] A [文章编号] 1008-6633(2006)05-0717-02信息时代的到来使人们越来越多地接触到多媒体信息,而以视音频、图形图像为主体的多媒体教学得到了广泛的应用。
对多媒体教学信息中的文本数据内容的分析与检索技术比较成熟,如互联网的搜索引擎即是采用了基于关键词的检索方式,由于数据内容具有结构化特征,因此可以用一定关系模型来描述。
而视频、音频等多媒体信息内容具有非结构化的特性,不容易用关系模型进行描述,加之视音频是与时间有关系的连续媒体信息,网络中其均以视频、音频流媒体形式存在,因此这种流媒体形式的检索是很困难的。
1 基于内容分析的视频检索方法的提出 由于视频、音频都是按时间顺序来组织的,尤其是视频,传统方法查找其中某个片断都是通过快进和快退等进行人工查找,这种方法无法满足多媒体数据库的要求。
在多媒体教学过程中,使用这种方法不仅会出现迷航现象,而且会降低学习效率。
由于视频数据包含极其丰富的语义内容,但在理论层次上,视频是二维象素阵列的时间序列,与语义内容并无直接相关[1]。
因此,要实现基于内容的视频检索,必须突破传统的基于一个或多个关键词建立索引和基于表达式检索的局限,直接对视频内容进行分析,抽取其特征和语义,并利用这些内容特征建立索引。
因此基于内容的检索就是指根据媒体和媒体对象的内容语义及上下文联系进行检索。
因而基于内容分析的视频检索方法得到了广泛的应用。
2 多媒体教学信息检索工作流程多媒体教学信息检索主要工作流程分为内容获取、内容描述、内容操作3个阶段。
首先对原始媒体进行处理,提取内容,然后用标准形式对它们进行描述,以支持用户对内容的操作,整个步骤的流程如图1所示。
图1 多媒体教学信息检索流程图3 多媒体教学信息中视频检索的关键技术在多媒体教学信息的检索中,如何从大规模视频教学数据库中得到需要的视频信息是视频检索的关键。
目前基于内容的视频检索研究,除了识别和描述图像的颜色、纹理、物体运动和空间关系外,主要的研究集中在视频分割、特征提取和描述、关键帧提取和结构分析等方面。
视频数据是连续的图像序列,一段视频图像由一系列独立的场景构成;一个场景又由一些语义相关的镜头组成;而每个镜头是由时间上连续的一组帧图像组成,它可由一个或多个关键帧表示[2]。
基于内容的视频分析,就是要从所有帧中提取主要内容,并从下至上对视频内容进行结构化描述。
为了实现这个目标,需要对视频进行如下处理,即镜头分割、特征分析、关键帧提取和结构分析等可见图2。
图2 基于内容的多媒体视频处理过程图2描述了基于内容的视频处理的主要过程。
视频首先被分割成各个镜头,并对每个镜头进行运动分析。
基于运动分析,可以提取并跟踪镜头中的对象,同时选取或构造关键帧,以描述视频内容。
然后根据提取的镜头、关键帧和对象的视觉特征进行索引。
通过视觉特征的相似度计算,镜头被组织成场景。
最终,用户就可以通过一种简单方便的方法浏览和检索视频。
在基于内容的视频处理过程中有以下关键技术。
3.1 镜头分割与检测 通常视频流中的镜头是由一组时间较连续的视频帧组成的。
它对应着摄像机一次记录的起停操作,代表一个场景在时间和空间上的连续动作。
为了将镜头分割出来,需要进行镜头边界检测。
镜头与镜头之间的边界有两种类型[3],即突变和渐变。
突变时,镜头直接切换到下一个;渐变时,从一个镜头到下一个镜头会有一个持续多帧的变化过程,常见的主要有淡入和淡出(f ade)、渐隐渐现(disso lve)、划入划出(w ipe)等。
由于可能存在摄像机或物体运动造成的镜头内的变化,因此渐变比突变更难以检测。
3.2 特征分析 视频数据的基本特征[4]包括颜色、纹理、形状、空间关系、运动信息等。
前3种是图像和视频共有的,属于数字图像处理中较为成熟的技术。
对象提取和跟踪是视频分析中最困难的部分,可利用运动信息进行处理,即先将每帧图像分割成具有相似视觉特征的区域,然后根据各个区域的运动特征,按照一定的约束,将它们合并成对象。
国际标准M PEG -4便是以对象提取和合成作为焦点的,它提出了使用VOP (视频对象平面)的概念,对视频对象进行索引。
M PEG -7更提出对各种视频对象信息进行描述和查找[5]。
3.3 关键帧提取 镜头的关键帧就是反映该镜头中主要信息内容的帧图像。
基于内容分析的方法是通过分析视频内容随时间的变化情况选取所需关键帧的数目,并按照一定的规则为镜头抽取关键帧。
用关键帧表示镜头,使得可用基于图像的技术对视频镜头进行检索。
除了基于内容分析来得到关键帧的方法外,还有基于镜头的方法、基于运动分析的方法、用无监督聚类技术来选择关键帧方法等[2]。
3.4视频结构分析以一段两人对话的英语教学视频为例,在拍摄过程中,摄像机的焦点必然在两人之间来回切换,利用镜头分割技术可将这一段视频分割为多个镜头。
而这一组在时间上连续的镜头是相关的,因为这一组镜头是一个情节(称为场景)。
视频结构分析就是把内容相似、语义相关的镜头组合起来形成场景,作为高一级的语义特征引入到基于内容的视频检索当中,使视频数据的管理更为结构化,提高视频的检索效率。
基于内容的视频检索技术是一门综合了数字视频、图像处理、多媒体数据库、模式识别等多门学科的计算机应用技术,随着这些学科的发展,多媒体信息检索技术必将不断成熟完善,对多媒体教学以及社会信息化都将产生巨大的推动作用。
参考文献[1]李建生.远程教育中基于内容的视频检索研究[J].技术应用,2005,(3/上):66[2]章毓敏.基于内容的视觉信息检索[M].北京:清华大学出版社,2003.221-263[3]李国辉,曹莉华,柳伟.基于内容的多媒体数据查询和检索[J].小型微型计算机系统,1998,19(4):1[4]马华东.多媒体技术原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2002.188-192[5]孙雨,张骞,张霞.一种基于M PEG-7的视频内容检索模型[J].小型微型计算机系统,2005,26(3):470(2006-01-19收稿)(陈迁编辑)充分合理地运用多媒体进行物理学教学杨育红(河北省唐山市体育运动学校河北唐山063000)[关键词]物理学多媒体教育教学[中图分类号]G633.7[文献标识码]C[文章编号]1008-6633(2006)05-0718-02在注重对学生进行素质教育的今天,变革课堂教学的观念与模式,积极运用现代教育技术手段,使课堂充满生机与活力,让学生在自主活动中探究并发现,从而促进学生素质的提高,是时代的要求,也是打好扎实的学习基础的需要。
为了与这种日新月异的科技变化相适应。
近年来,我们在教学中已经逐步把先进的教学手段引入课堂,即广泛运用多媒体进行辅助教学。
只有这样,才能让学生接触到世界最新的知识领域,提高他们的接受能力和创新能力,在时代的浪潮中不被淘汰。
本文对多媒体在物理教学中的运用进行了积极的实践和探索,体会报告如下。
1使用多媒体进行教学的优势1.1可以进行模拟演示,使原本抽象的理论变得形象具体,直观易懂由多媒体模拟物理实验或某些实际物理过程,可以帮助学生建立概念和提高认识,并特别适用于复杂过程和微观过程。
例如,在磁场知识中,可以用多媒体模拟磁场的分布和方向,使学生对这一看不见、摸不着的特殊物质有更加直观形象的理解。
还有在分子运动论的知识中,学生可以通过多媒体的特技和动画直观地认识分子的运动情况,使这一本来非常抽象的知识变得具体和形象,学生学习起来就容易多了。
1.2可以帮助学生进行物理实验研究多媒体可以将教学中涉及到的事物、情景、过程形象地展现在课堂上,创造出一个学生喜闻乐见、生动、活泼的教学氛围,使物理教学突出自己的/动感0。
例如,在研究凸透镜成像规律的教学中,多媒体可以帮助学生清楚地认识到物体在缩小或放大实像的区域内,当物体远离或靠近透镜时,实像是远离还是靠近透镜的,以及这时物与像之间的距离是增大了,还是缩小了。
这些细节的情况,在传统教学中,一直是难点,即使学生自己动手操作,也往往难以发现所观察现象的规律性,现在学生通过屏幕一看便知,使他们对凸透镜成像的规律很快有了比较完整的认识。
1.3节省书写时间,有利于提高教学效率如一些例题的分析过程和练习的抄写都可以通过多媒体进行影示,从而使课上45分钟的时间更加充实有效。
1.4可以帮助学生掌握多媒体的使用方法,提高其学习兴趣例如,可以指导学生接受远程教育,这样只要通过互联网进行远距离的传送,学生在自己家里就能学到同教室里教师传授的一样的知识,打破了时间和空间的限制,使学生开阔视野,增长见识。
多媒体的使用可以时刻让学生感受到社会发展的脉搏日新月异,让学生体会到信息时代需要的人才,不但要具有扎实的知识,更要有创新精神、合作精神,促使学生明确学习目的,增强学习动力。
1.5促使教师进行知识的更新多媒体教学的运用给教师提出了新的要求,它不仅要求教师能够使用与教材配套的各种教辅材料,还要求教师能够熟练进行多媒体各种操作和研制课件。
因此,面对这一新的教学方法,教师必须与时俱进提高自己的执教水平。
2在使用多媒体进行教学时应注意的问题2.1注意与其它教学手段配合使用多媒体确实能够弥补教学挂图、模型等静止不动的缺陷,也能弥补电视录像、电影等不可随意重复的不足,但它本身的内存容量也是有限的,教学中有许多其它的手段所不能达到的地方,例如,它不能实现生动的语言讲解,也不具备模型的立体触摸效果。
2.2不能一味借助多媒体来代替必要的板书和绘图教师的书写技巧和巧妙的绘图方法是学生学习的必要内容之一,教师必须亲自在课堂上进行示范。
如果一味借助于多媒体,学生在自己绘图和做习题时会一头雾水,不知从何处下手。
2.3不能用多媒体完全代替学生实验和演示实验教师演示实验的过程即是教师示范实验的操作过程,学生可以从中学到一些操作方法;而学生实验是锻炼学生实际动手能力的过程,取消学生实验等于剥夺了学生的动手机会,应引起教师注意。
总之,运用现代教育技术是一个全新的课题,也是一个非常艰巨的任务,如何运用将是一个长期探索与研究的过程。
但采用多媒体进行教学是时代的要求,也是社会的要求,我们必须提高自己的执教水平,把多媒体的运用与其它的教学手段有机地结合起来,充分并合理地发挥它的功用。
兴趣是最好的老师,多媒体的使用能够最大限度地调动学生的学习兴趣,促使他们自。
