基于内容的多媒体检索技术
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多媒体信息的检索名词解释随着信息技术的迅猛发展,多媒体信息的检索在当今社会中变得愈发重要。
多媒体信息是指以多种媒体形式表达的信息,包括文字、图像、音频、视频等。
它涵盖了各种不同类型的媒体资源,如图书、图片、音乐、电影等。
然而,由于多媒体信息的特殊性,它具有相对较高的复杂性和难度,因此需要合适的方法和工具进行检索。
一、多媒体信息检索多媒体信息检索(Multimedia Information Retrieval,简称MIR)是指通过计算机和相关的算法,从大量的多媒体数据中,按照用户的需求检索出相对应的信息的过程。
多媒体信息检索系统的目标是提供一种能够根据用户需求快速而精确地获取多媒体数据的方法和工具。
这样的系统可以帮助用户在海量的信息资源中快速找到他们所需的信息。
二、多媒体信息检索的特点多媒体信息检索相比传统的文本检索具有一些独特的特点。
1. 多样性:多媒体信息包含了各种不同类型的媒体,用户可以通过多种方式进行查询和检索。
例如,用户可以输入关键词、上传图片或音频等方式进行检索。
2. 复杂性:多媒体数据的内容和结构非常复杂。
图像、音频和视频等媒体资源无法像文本那样直接用关键字进行搜索。
因此,多媒体信息检索需要借助计算机视觉、音频处理、机器学习等领域的技术,对多媒体数据进行处理和分析。
3. 主观性:多媒体信息的理解和感知往往是主观的。
同样一张图片、一段音频或视频,在不同的人眼里可能有不同的解释和感受。
这增加了多媒体信息检索的难度。
4. 大规模:随着信息爆炸时代的到来,多媒体信息的数量越来越庞大。
有效地处理和管理这些大规模的多媒体数据成为了一个巨大的挑战。
三、多媒体信息检索的方法多媒体信息检索的方法主要包括内容分析、特征提取、索引建立、用户查询和相似度计算等步骤。
1. 内容分析:多媒体信息检索的第一步是对多媒体数据进行内容分析。
内容分析通过运用计算机视觉、音频处理和自然语言处理等技术,将多媒体数据转化为计算机能够理解和处理的形式,以便进一步的分析和检索。
浅谈基于LUCENE的多媒体文件检索系统的设计摘要:本文通过研究对lucene框架及核心算法进行分析研究的基础上,通过插件的机制抽取多媒体文件中的标示性文本信息,利用lucene对标示性文本进行索引构建及检索,在.net平台及c#语言开发环境下设计并完成了一个多媒体文件的检索系统。
关键词:多媒体文件检索系统搜索引擎 lucene计算机互联网技术的飞速发展,使得网页以及各种文本数字信息急剧增长,想要在海量的数据中便捷、迅速地搜索到所需要的信息将变得越来越困难。
现在常用的搜索引擎软件主要用信息检索技术来解决搜索的问题。
同时,随着多媒体技术的发展,大量的信息主要以非文本形式的多媒体文件形式存在。
对于如何有效地检索这些庞大数量的多媒体文件具有重要的应用价值。
搜索引擎是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息,在对信息进行组织和处理后,为用户提供检索服务,将用户检索相关的信息展示给用户的系统。
一、lucene简介lucene是apache软件基金会jakarta项目组的一个子项目,也是一个开放源代码的搜索引擎工具包。
它不是一个完整的搜索引擎,而是一个全文索引工具包,它可以方便的嵌入到各种应用中实现针对应用的全文索引/检索功能,提供完整的查询和索引及部分文本分析功能。
初使用lucene的使用者常错误地把它认为是一个可以马上使用的应用程序,即一个文件检索程序,或者是一个web网络爬虫,以及一个web站点搜索引擎[1],然而这些都不是它的实质。
lucene 实际上是一个开发工具包的软件库,而非具备完整特性的搜索应用程序。
纵然使得它只关注于自身的索引和搜索技术,并且非常好地完成这些程序。
lucene让你的应用程序处理业务规则,而把复杂的索引和搜索实现掩盖起来,只提供简单易用的api。
为了帮助理解,可以把lucene当作层,应用程序位于它之上。
现今,大量的应用都是利用lucene对文本进行检索,而很少用来对多媒体文件进行检索。
信息检索原理期末重点背诵知识点信息检索1、信息检索概念:P12、信息检索的原理⼀整节内容要⾃⼰理解:P3-P4图1-1要掌握⽂献替代和⽂献整序的概念要掌握3、信息检索在历史上的不同表现:联机检索、光盘检索、⽹络检索的区别和特征:P6-P94、信息检索的模型概念:P95、布尔模型、向量空间模型、经典概率模型要理解并掌握各⾃的优缺点:P11-P126、信息检索系统的概念:P127、检索效果的评价指标:P15-P164个指标:查全率、查准率、漏检率、误检率掌握它们的含义并懂得计算8、⽹络检索的表达式:布尔逻辑检索、邻近检索、短语检索、截词检索的特点、区别和联系:P17-P219、信息检索的技巧要理解尤其是要掌握及时调整检索策略:P33-P3610、搜索引擎的概念:P3711、数据库知识,实验内容,特点12、引⽂的概念13、搜索引擎的分类:P40-41搜索引擎划分的类别以及元搜索引擎的概念要掌握12、CBR概念 P11312、多媒体信息检索的原理和⽅法:P110-P114其中要重点理解基于内容的多媒体信息检索的检索形式(可以结合课件)13、专利的概念:P12514、专利的类型:P126(理解⼀下各类型的区别)15、专利⽂献的概念:P12716、专利⽂献的类型:P127(理解⼀下各类型的区别)17、灰⾊⽂献的概念:P14718、会议⽂献的概念:P15819、科技报告的概念:P16320、查新的概念:P20021、科技查新的作⽤:P201(每⼀个⼩标题后⾯要⾃⼰展开⼀段)关于上课讲的那⼏个数据库⼤家⾃⼰看⼀下PPT,掌握⼀下。
以上纯属个⼈观点题型:名词解释:5*4=20简答题: 4*10=40论述题: 2*20=40考试时间:1⽉8⽇上午:9:00—11:001.信息检索的概念 (P1)信息检索有⼴义和狭义两重含义。
⼴义上说,信息检索是指将信息按照⼀定的⽅式组织和存储起来,并根据信息⽤户的需求查找相关信息的过程。
多媒体数据库检索技术初探【摘要】本文介绍了两种多媒体数据库的查询方法,分析了基于内容的检索特点和处理过程,阐述了图象数据查询和检索的基本过程和相关技术。
【关键词】多媒体数据库检索多媒体数据库从作为传统数据库的一种高级应用开始,到作为适合多媒体数据的数据库管理系统,已经经历了十来年的研究与发展。
传统数据库技术有一个根本的出发点,就是企图用一个统一的模式、统一的框架来描述、组织、处理客观世界所有对象。
凡是不满足这种模式和柜架的对象就加以改造,而在改造过程中又不可避免地丢掉了许多语义信息。
但多媒体数据类型却无法处理,也无法改造。
研究表面向对象数据库是解决多媒体数据库较为科学的方法和工具,它可以方便灵活地处理图形、图像、声音、文字、动画等多媒体信息,尤其是具有层次结构的复杂对象。
一两种多媒体数据库查询方法多媒体数据库查询方法分为基于表示和内容两大类。
基于表示的检索目前已相对成熟,并且得到广泛的应用。
基于表示形式的检索与数据类型和数据结构有关,在进行检索时,只需对关键字检索表进行检索,再根据关键字检索表的指针,找到相应的数据。
它的特点是检索速度快、精确度高。
但在实际应用中,存在基于内容的检索需求。
例如,“查找与相片a面貌相似的人”就要求基于内容的检索,这一类检索和查询更加实用,更贴近人的思维和日常需要,是今后检索的主流,而基于表示的检索对于这一类检索要求则无能为力。
基于内容的检索是根据媒体内容语义进行检索的。
很明显,人类语言极其丰富,人与人之间思维方式不同,同样的,意义会有许多种表示方式,因此,对语义进行精确的分析困难很大,分析出来的结果不可能很精确。
所以,基于内容的检索形式虽然能根据媒体内容语义进行检索,但是检索速度很慢、精确度低。
二基于内容检索的特点随着多媒体技术的普及,人们将大量接触和处理多媒体信息,但每一种媒体数据都存在难以用符号化的方法进行描述的问题,如图像中的颜色、视频中的运动、音频中的音调等。
多媒体系统投标技术方案一、引言随着科技的不断发展,多媒体系统在各种场合的应用日益广泛。
本次投标的多媒体系统技术方案旨在为用户提供一套先进、实用、高效且具有前瞻性的多媒体解决方案。
我们将结合用户需求和行业趋势,提供一套全面的技术方案,以满足其对于高质量多媒体系统的需求。
二、需求分析根据用户需求,我们将为该多媒体系统提供以下功能:1、音视频播放:支持高清视频播放,无延迟,无卡顿。
音频播放清晰、立体声效果优秀。
2、互动功能:支持多种互动方式,包括但不限于触屏操作、无线投屏、语音识别等。
3、内容制作:提供内容制作工具,支持图片、音频、视频等多种素材导入,可进行实时编辑和调整。
4、智能化管理:支持远程管理和控制,可进行设备监控、故障诊断、系统升级等操作。
5、安全可靠:系统安全性高,能有效防止黑客攻击和病毒感染。
同时,具备数据备份和恢复功能,确保数据安全。
6、灵活扩展:系统具有良好的扩展性,可随时添加新设备或进行功能扩展。
三、技术方案1、系统架构:采用基于云计算的分布式架构,可实现负载均衡和容错处理。
同时,结合容器化技术,确保系统的稳定性和可扩展性。
2、音视频播放:采用先进的视频编解码器和音频处理技术,支持多种格式的高清视频播放。
同时,结合流媒体技术,实现音视频的实时传输和播放。
3、互动功能:采用触摸屏、无线投屏等技术,实现多种互动方式。
同时,结合语音识别技术,实现语音控制和交互。
4、内容制作:采用可视化编辑工具,支持多种素材导入和实时编辑。
同时,结合云端存储技术,实现数据的安全备份和共享。
5、智能化管理:采用远程管理技术,实现设备的远程监控和管理。
同时,结合人工智能技术,实现故障预测和自动修复功能。
6、安全可靠:采用多重安全防护措施,包括防火墙、入侵检测系统、数据加密等。
同时,结合备份和恢复策略,确保数据的安全性和完整性。
7、灵活扩展:采用模块化设计理念,方便新功能的添加和扩展。
同时,结合微服务架构,实现服务的动态伸缩和负载均衡。
多媒体技术原理及应⽤⼆多媒体信息存储特点:多媒体信息存在和表现有多种形式.多媒体信息量⼤.光盘系统特点:(1)与硬盘相⽐,具有可拆卸性;容量相当;驱动器较贵,但盘⽚便宜;读写速度慢.(2)与磁带相⽐,具有容量⼤,随机存取性强的优点.(3)激光头与介质⽆接触,不受环境影响⽽退磁,信息保存时间长,可达30年以上.光盘按读写功能的分类:CD-ROM只读光盘WORM⼀次写多次读光盘(write once read many)Rewritable可重写光盘DVD(digital video disc)光盘⼯作原理:只读光盘读原理,只读光盘上的信息沿着盘⾯螺旋形状的信息轨道以凹坑和凸区的形式记录的.凹凸交界的正负跳变沿均代表数字"1",两个边缘之间代表数字"0"数字信息记录的优点是抗⼲扰能⼒强,由于盘⽚损坏或变脏⽽造成的读出错误也容易得到纠正.按照改变性质来实现信息存储的原理来分,光盘记录⽅式可分为两⼤类:磁光式和相变式.磁光式写操作⽅法:居⾥点记录和补偿点记录.相变式写过程是把记录介质的信息点从晶态转变为⾮晶态.CD-DA是CD的最基本标准. Red Book,特定的地址标记,其单位为"分","秒","扇区",1分=60秒,1秒=75扇区.光盘总长度为74分.错误的检测和校正采⽤的是 CIRC(cross interleave Reed-Solomon code)CD-ROW ,Yellow Book,采⽤常线速(const linear velocity,CLV)伺服⽅式.MTBF(mean time between failures)可录CD(recordalbe compact disc),Orange BookCD-I,Green BookVideo CD ,White Book错误检测码:error detection code ,EDC错误校正码:error correction code,ECC信息扇区:message sector光盘符号由3个记录构成:⽂件结构卷描述符(file structure volume descriptor)引导记录(boot record)终结记录(terminator record)视盘有两种信息记录格式:常线速(const linear velocity,CLV)常⾓速(costant angular velocity,CAV)DVD光盘:容量最⾼的双层双⾯盘可达17GB,单⾯单层4.7GB.存储133分钟的MPEG-2视频.⾳频卡的主要功能:数字化声⾳处理混⾳器合成器variable length coder可变长编码器block storage unit元块存储microcode宏码⽬前,⼤多数扫描仪采⽤的光电转换部件是CCD(电荷耦合器件)扫描仪分为:平板式,⼿持式,滚动式.监视器:monitor适配器:adaptor触摸屏包括三个部分:传感器,控制部件,驱动程序触摸屏按⼯作原理可分为:红外线触摸屏,电阻式触摸屏,电容式触摸屏,表⾯声波技术和底座式⽮量压⼒触摸屏.多媒体个⼈机(multimedia personal computer,MPC)基本的硬件结构:(1)⼀个功能强⼤,速度快的中央处理器CPU(2)⼤容量的存储器空间(3)⾼分辨率显⽰接⼝与设备(4)可处理⾳响的接⼝与设备(5)可存放⼤量数据的配置等CD-I系统是家⽤交互式多媒体系统.管理程序主要有:光盘⽂件管理模块CDFM(compact disc file manager)⽤户通信管理模块UCM(user communication manager)⾮易失RAM⽂件管理模块NRF(nonvolatile RAM file manager)流式⽂件管理模块PFM系统状态描述符CSD(configuration status descriptor)⽂件保护模块FPM(file protection mechanism)VCD有三个核⼼部分组成:CD驱动器或称CD加载器MPEG解码器微控制器DVD播放系统的组成:DVD盘读出机构DVD-DSP数字声⾳/视频解码器微处理器多媒体应⽤软件的开发过程(1)明确使⽤对象,了解⽤户需求(2)选择开发⽅法(3)准备多媒体数据(4)完成系统集成常⽤的识别输⼊⽅法是OCR扫描识别.计算机处理的⾳频种类包括波形⾳频(waveform audio)和MIDI⾳频.除了⼈类说话的声⾳和⾳乐,我们称其他的⾳频信号为噪声.⼈类听⼒所接受的频率:20HZ-20KHZCD标准的44100HZ采样率(sampling rate)MIDI也定义⾳频的形态与存储的⽅法,MIDI的⾳频是以消息的⽅式⽽⾮波形的⽅式组成.遥控键盘remote keyboardMIDI⾳频⽂件是⼀串的时序命令(time-stamped commands)它记录下⾳乐的⾏为.如按下钢琴键,踩踏板.⽬前国际上对视频的处理标准主要有:NTSC(National Television Standard Committee)美国研制的NTSC制式是⽬前最久和最⼴泛使⽤的电视制式,每秒30帧PAL(Phase Alternating Line)中国和英国采⽤的制式,每秒25帧SECAM(Sequential Color and Memory)法国和俄罗斯采⽤的.在多媒体数据中,⽆法从客观世界直接摄取的可视信息,就可有图形技术来制作,这些数据主要包括⽂字,图形,动画.动画是图形对象赋予运动属性后制作的连续画⾯效果.图形⽂件的格式通过图形原语和它们的属性来描述.计算机动画研究内容:运动控制⽅法运动学⽅法动⼒学⽅法随机⽅法⾏为规则⽅法⾃动运动控制中间画⾯的⽣成技术:关键帧⽅法,算法⽣成,基于物理的⽣成多媒体开发和创作环境具有功能:提供多媒体程序编程的环境超⽂本,超媒体和多媒体数据管理的功能⽀持多媒体数据的输⼊和输出应⽤连接功能多媒体数据制作功能友好的⽤户界⾯多媒体编著⼯具或称创作⼯具是⼀种⾼级的软件程序或命令集合.按照节⽬组织和安排数据的⽅式分成5类:以卡或页为基础的编著⼯具 ToolBook以图符为基础,基于事件的编著⼯具 Authorware以时间为基础的编著⼯具 action!以传统程序语⾔为基础的编著⼯具 C,Basic其它专⽤编著⼯具要对多媒体数据进⾏有效的管理,就需要建⽴⼀个多媒体数据管理环境,包括:存储环境,传输环境,软件环境多媒体数据的存储环境:可更换的硬盘,磁带备份介质,光盘档案⼈质,磁盘阵列.MDBMS系统提供的数据类型:text,binary ,image.MDBMS影响:(1)数据量⼤且媒体之间差异也⼤,从⽽影响数据库中的组织和存储⽅法(2)媒体各类的增多增加了数据处理的难度(3)多媒体不仅改变了数据库的接⼝,使其声⽂图并茂,⽽且也改变了数据库的操作形式,其中最重要的是查询机制和查询⽅法.(4)传统的事务⼀般都短⼩精悍,在多媒体数据库管理系统中也应尽可能使⽤事务.(5)多媒体数据库管理还有考虑版本控制问题.MDBMS的组织结构⼀般分为三种:集成型,主从型,协作型.模型扩充主要技术策略:使关系数据库管理技术和操作系统中⽂件系统功能相结合,实现对⾮格式化数据的管理.将关系元组中格式化数据和⾮格式化数据装在⼀起形成⼀个完整的元组,放在数据页⾯或数据页⾯组中.将元组中⾮格式化数据分成两部分.⼀部分是格式化数据本⾝,另⼀部分是对⾮格式化数据的引⽤.动态注释:dynamic memo格式注释:formatted memo图形:graphic⾯向对象在⽀持多媒体应⽤⽅⾯具有⾃⼰独特的优点:⾯向对象模型⽀持"聚合"与"概括"的概念,从⽽更好地处理多媒体数据等复杂对象的结构定义.⾯向对象模型⽀持抽象数据类型和⽤户定义的⽅法,便于数据库系统⽀持定义新的数据类型的操作.⾯向对象系统的数据抽象,功能抽象与消息传递的特点使对象在系统中是独⽴的,具有良好的封闭性,封闭了多媒体数据之间的类型及其他⽅⾯的巨⼤差异,并且容易实现并进⾏处理,也便于系统模式的扩充和修改.⾯向对象系统的对象类,类层次和继承性的特点,因⽽避免了关系数据库中讨论的各种异常.⾯向对象系统的查询语⾔通常是沿着系统提供内部固有联系进⾏的,避免了⼤量的查询优化⼯作.总之,⾯向对象的数据模型允许现实世界的对象以更接近于⽤户思维的⽅式来描述,⽽且具有描述和处理聚集层次,概括层次的能⼒.能⽀持抽象数据类型和⾏为,可扩充性和可共享性好,适宜于表⽰和处理多媒体信息,也适宜于多媒体数据库中各种媒体数据的存取与不同操作的实现.基于内容检索技术的特点:从媒体内容中提取信息线索,直接对媒体进⾏分析,抽取特征(如基于表达式)提取特征⽅法多种多样.⼈机交互基于内容的检索采⽤⼀种近似的匹配技术.实现基于内容的检索系统主要有两种途径:⼀是基于传统的数据库检索⽅法.采⽤⼈⼯⽅法将多媒体信息内容表达为属性(关键词)集合,再在传统的数据库管理系统框架内处理⼆是基于信号处理理论.采⽤特征抽取和模式识别的⽅法来克服基于数据库⽅法的的局限性.特征匹配是基于内容检索的关键.MPEG-7:正式标准名称:多媒体内容描述接⼝(multimedia content description interface)描述模式:description scheme,DS描述定义语⾔:description definition language ,DDL是MPEG-7的核⼼MPEG坚持"制定最少的最有⽤的"原则.超⽂本(hypertext)结构采⽤⼀种⾮线的⽹状结构结构组织块状信息.超⽂本是由信息结点和表⽰信息结点间相关性的链构成的⼀个具有⼀定逻辑结构和语义的⽹络.结点为基本单元.第⼆代超⽂本系统与多媒体技术结合起来,为强调系统处理多媒体信息的能⼒⽽称为超媒体(hypermedia)系统,即超媒体=多媒体+超⽂本.超⽂本抽象机(hypertext abstract machine)HAM模型把超⽂本系统分为三个层次:⽤户界⾯层,超⽂本抽象机层,数据库层.例⽰:instantiation表现规范:presentation specification锚号:anchor id锚值:anchor value超⽂本主要成分:结点,链,宏结点.结点(节点)是超⽂本表达信息的⼀个基本单位.宏⽂本macrotext微⽂本microtext⽂献模型的基本任务:能够表⽰多媒体⽂献的内容层次性能够表⽰多媒体⽂献的版⾯布局能够表⽰多媒体⽂献的时间布局能够将内容与布局对应起来ODA(the office/open document architecture)HyTime全称为"Hypermedia/time-based structuring language"时基超媒体结构化语⾔Web系统是⽬前最流⾏的运⾏于Internet上的超⽂本系统.可扩展标记语⾔XML:extensible markup language主要有三个要素:⽂档定义(DTD/XML Schema),XSL和Xlink.XML提供了数据定义机制,⽬前存在两种⽅式:DTD和Schema动态⽹页⽣成技术:⽬前常⽤的有:ASP(active server pages)JSP(Java server pages)PHP(personal hypertext preprocessor)HTTP:hypertext transfer protocol超⽂本传输协议.缓存系统的体系结构:层次缓存结构.分布式缓存结构,混合的缓存结构缓存⽅式:预装preload技术,动态置换,部分缓存.LRU,least recently usedLFU,least frequently usedFIFO,first in first outLLF,lowest latency first所谓数据模型就是在计算机数据世界中建⽴的计算机所能接受的对现实世界中所要研究对象的抽象描述.具有两层含义:提供⼀种计算机可接受的信息表⽰和处理⽅法能够指出数据的构造,即能够表⽰数据及其属性特征,同时指出数据间的联系.对于多媒体系统的数据模型来说,其主要任务是:能够表⽰不同媒体的数据构造及其属性特征.所谓形式化描述就是⽤数学概念或类数学概念来精确地定义和描述信息系统的基本特性(属性和结构等)的⼀种⽅法.⽤集合论和⼀阶逻辑来抽象超⽂本模型.多媒体信息元:以⾃上⽽下的观点来看,多媒体信息元是具有⼀定语义的,组成信息系统应⽤的信息⼦块.以⾃下⽽上的观点来看,多媒体信息元是⼀个或多个媒体数据元经过⼀定的添加与包装⽽合成的超数据元.信息元的⼤⼩即是各种多媒体应⽤的公共需求,即信息元必须满⾜的特性.MHEG(Multimedia and Hypermedia Information Coding Expert Group)超⽂本信息元标准.采⽤⾯向对象的⽅法来分析设计模型.MH对象分成:输出内容对象 output content⼀般输⼊对象 generic input投射器对象 projector基本对象 basic合成对象composite条件与动作按钮button动作按钮action button暂停-继续按钮stay-on button切换按钮switch button菜单选择menu selection多项选择multiple selection字符串character string位置location数值numericla value时间合成的三种同步表⽰⽅法:层次化同步,基于时间轴的同步,基于参考点的同步.多媒体通信的特点:多媒体数据量⼤,存储容量⼤,传输带宽要求⾼.多媒体实时性.多媒体时空约束多媒体交互性分布式处理和协同⼯作多媒体通信实现途径:话路+视频⽹络+视频有线电视+交互功能多媒体通信的关键技术声⾳,视频,动画等的传输技术数据压缩和解压缩技术解决多媒体实时同步问题解决协议和标准化问题在模拟通信⽹上传输静态图像的电话称为可视电话⼀般分为四个组成部分:语⾳处理部分图像输⼊部分图像输出部分图像信号处理部分专⽤控制器是电视电话的核⼼.电话⽹是按模拟声⾳信号⽽设计的,传送带宽只有300---3400HZ,传输图像有困难,从⽬前情况来看,只能传送静态图像.帧中继(frame relay ,FR)是⼀种HDLC规程的宽带数据业务标准多媒体信息传输对⽹络性能的要求:吞吐量,是指⽹络传输⼆进制信息的速率,⼜称⽐特率或带宽.实时传输的活动图像是对⽹络吞吐量要求最⾼的媒体.传输延时(transmission delay)定义为从信源发出第⼀个⽐特到信宿接收到第⼀个⽐特之间的时间差,它包含信号在物理介质中的传播延时和数据在⽹中的处理延时.另⼀个常⽤的参数是端到端的延时.⽹络传输延时的变化称为⽹络的延时抖动(delay jitter):度量延时抖动的⽅法中常⽤的⼀种是⽤在⼀段时间内最长和最短的传输延时之差来表⽰.错误率:度量⽅式:误码率BER(bit error rate),包错误率PER(packet error rate),包丢失率FLR(packet loss rate)QoS:quality of service分布式多媒体系统的基本特征:多媒体集成性,资源分散性,运⾏实时性,操作交互性,系统透明性.分布式多媒体系统的层次结构:多媒体接⼝层:系统与各种媒体通信输⼊输出的接⼝,处于最低层.多媒体传输层流管理层多媒体表⽰层应⽤层.声⾳点播:audio on demand视频点播:video on demandIP电话:IP telephony分组实时视频会议:group realtime video conferencing从多媒体信息传输来讲,Internet提供两种类型的服务:⼀是可靠的⾯向连接服务,使⽤TCP协议,对信息包时延要求不⾼.⼆是不可靠的⽆连接服务,使⽤UDP协议,不保证丢失包,也不保证时延满⾜要求.⽬前,多媒体⽹络应该解决下⾯问题:提⾼⽹络带宽,减少延时,减少抖动.两个解决⽅法:扩⼤链路带宽,改进Internet协议.⽹络传输的⽅法根据传输⽬标的多少可分为:单播unicast,组播multicast,⼴播broadcast在Internet上要传输多媒体信息最常⽤的是单播技术.组播或称多播是指⽹上⼀点到⽹上多个指定点(同⼀个⼯作组类成员)传输信息.它是⼀种较好的节省带宽减少服务器负担的传输⽅法.Internet的IP地址分为五类:A,B,C,D,E.为⽀持组播功能,发送端和接收端及其之间的⽹络设施都必须具有多播功能.组播路由选择算法:泛洪法(flooding),⽀撑树(spanning tree),反向路径⼴播(reverse path broadcasting ,RPB),修剪的反向路径⼴播(truncated reverse path broadcasting ,TRPB),Steiner树.基于核⼼树的组播(core-based tree,CBT)组播路由选择协议:距离⽮量组播路由协议(Distance Vector Multicast Routing Protocol,DVMRP)组播开放最短路径优先路由协议(Multicast Open Shortest Path First Routing,MOSRF)协议独⽴的组播路由协议(protocol independent multicast,PIM),采⽤两种协议,PIM-DM(dense mode)和PIM-SM(sparse mode)底层传输系统 SDH,synchronous digital hierarchy多协议标识交换 MPLS,multi-protocol label switching标识交换路径 LSP,label-switched path标识交换路由器 LSR,label-switched router密集波分复⽤ DWDM,dense wave-division multiplexing电⼦布告栏系统 BBS,bulletin board system群决策⽀持系统 GDSS,group decision support systems影⽚点播 MOD,movies on demand远程购物 teleshopping远程学习 distance learning家庭银⾏ home banking远程医疗telemedicine电视会议video conferencing内容制作content production事务服务transaction services。
基于内容的多媒体检索技术
摘要:
基于内容检索是多媒体研究中的新兴热点,会逐渐在很多领域中得到广泛的应用,
本文主要介绍了基于内容的多媒体信息检索的概念、特点、查询和检索过程、基于内
容的检索、基于视频的检索以及基于内容的多媒体信息检索的研究方向。
关键词:基于内容的检索;多媒体;图像检索;视频检索
1. 引言
多媒体技术和Internet的发展将人们带入巨大的多媒体信息海洋,并进一步导致
了超大型多媒体信息库的产生,光凭关键词是很难做到对多媒体信息的描述和检索的,
这就需要有一种针对多媒体的有效的检索方式。如何有效的帮助人们快速、准确地找
到所需要的多媒体信息,成了多媒体信息库所要解决的核心问题。
2. 多媒体检索技术原理与方法
多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。
(2)直接从内容中提取信息线索:CBR直接对文本、图像、视频、音频进行分析,
从中抽取内容特征,然后利用这些内容特征建立索引并进行检索。
(3)满足用户多层次的检索要求:CBR检索系统通常由媒体库、特征库和知识库
组成。媒体库包含多媒体数据,如文本、图像、音频、视频等;特征库包含用户输入
的特征和预处理自动提取的内容特征;知识库包含领域知识和通用知识,其中的知识
表达可以更换,以适应各种不同领域的应用要求。
(4)大型数据库(集)的快速检索:CBR往往拥有数量巨大、种类繁多的多媒体数据
库,能够实现对多媒体信息的快速检索。
基于内容的检索体系通常如下图所示:
Figure 1基于内容的检索体系
2.1基于内容的静态图像检索
基于内容的图像检索必须要对图像进行基于内容的识别和解释,特征提取在图像
检索中占有重要地位。图像检索所用到的基本特征有颜色、纹理、形状、图像的语义
等等。
2.2颜色检索
颜色是描述一幅图像最直观、有效的特征,由于颜色具有一定的稳定性,所以是基
于内容的图像检索中应用最广泛的特征。对颜色进行检索主要是利用颜色空间直方图
进行匹配。颜色数据在查询时,颜色特征的提取主要有互补颜色空间直方图、直方图
交叉法、直方图距离比较法、二次型距离算法等。采用基于颜色分布的匹配将获得更
接近于被检索内容的视觉效果。
2.3纹理检索
纹理是描述图像的另一重要特征,图像的纹理特征主要包括粗糙性、规则性、线
条相似性、凸凹性、方向性和对比度。常用的检索方法有共生矩阵均值方差法、频谱
分析和结构方法以及基于视觉模型的多分辨率分析、随机场模型等。纹理检索在图像
分析和识别中起着重要的作用,它被广泛应用于气象云图、卫星遥测
图像等。
2.4形状检索
形状是描述图像的本质特征之一,可用面积、离心率、圆形度、形状矩、曲率、
分形维等全局和局部特征来表示,基于形状的检索对象可以分为基于二维形状和基于
三维形状的检索。形状检索的基础是图像边缘的提取,常用检索方法有针对图像边缘
轮廓线进行的检索和针对图形矢量特征进行的检索。
2.5基于内容的视频检索
视频又称动态图像,通常包含了动画和影像,是一组序列图像按时间顺序的连续
表现,其表示与图像序列、时间关系都有关。帧、镜头和场景是视频信息的基本组成
部分,在视频播放中,多个图形按先后顺序快速而连续地出现和消失,而这些单个的
图形就是组成视频的最小单元———帧,其中对动态画面起到变化、转折和决定作用
的称为关键帧;镜头表示通过摄像机的移动操作形成一个事件或连续的动作,它由一
系列连续的帧组成;场景包含了多个镜头的组合,完整的视频是由一个或多个场景组
成的。基于内容的视频检索就是要通过对视频数据中所包含的视觉内容进行分析和特
征提取,查找到符合要求的相似内容片段。因此,其处理技术包括视频结构的分析、
视频数据的自动索引和视频聚类。
2.6基于内容的音频检索
音频是另外一种重要的媒体。音频可以分为三种类型:波形声音、语音、音乐。
波形声音是将模拟声音数字化后得到的数字音频信号,它可以代表语音、音乐、自然
界和合成的声响;语音具有字词、语法等语素,语音经过识别可以转换为文本,文本
也是语音的一种脚本形式;音乐具有节奏、旋律或和声等要素,是人声和乐器音响等
配合所构成的一种声音,可以用乐谱来表示。音频信息检索可以分为基于语音技术的
检索、音频检索和音乐检索。语音检索是以语音为中心的检索,采用语音识别等处理
技术;音频检索是以波形声音为对象,用声学特征来检索;音乐检索是以音乐为中心
的检索,利用音乐的音符和旋律等音乐特性来检索。
3. 应用前景
基于内容的多媒体检索技术的日益成熟不仅将创造出巨大的社会价值,而且将改
变人们的生活方式。因为它与传统数据库技术相结合,可以方便地实现海量多媒体数
据的存储和管理,与传统Web搜索引擎技术相结合,它可以用来检索HTML网页中
丰富的多媒体信息。基于内容的多媒体检索技术将会在以下领域中得到广泛应用:多
媒体数据库、知识产权保护、数字图书馆、数字档案馆、网络多媒体搜索引擎、交互
电视、艺术收藏和博物馆管理、遥感和地球资源管理、远程教育、远程医疗、远程购
物、天气预报、多媒体编辑(个人电子新闻业务、媒体写作)以及军事指挥系统等等。
多媒体信息检索技术的应用使多媒体信息检索系统、多媒体数据库,可视信息系统、
多媒体信息自动获取和索引系统等应用逐渐变为现实。
4. 结语
基于内容的多媒体检索是一个新兴的研究领域,在国内外仍处于研究、探索阶段,
因此在基于内容的检索领域中仍然存在许多问题。这些问题主要包括多媒体特征的描
述和特征的自动提取、多媒体的同步技术、匹配和结构的选择问题, 以及按多相似性
特征为基础的索引、查询和检索等。作为一个新兴的研究领域,同时由于其检索对象
和范围的多样性,基于内容的多媒体检索还要解决多种检索手段相结合的问题, 以提
高检索效率。此外,更好地理解检索内容以及使检索性能更接近人类视觉的特征,也
是未来研究中需要解决的问题。
参考文献:
[1] 基于内容的多媒体检索的研究现状和应用前景(张宁)
[2] 用文本检索方法实现基于内容的图像检索(黄斌,杨世洪,吴钦章)
[3] 基于内容的多媒体信息检索(黄丽娟)
[4] 基于内容的多媒体检索和索引的研究(罗菁,王雅)