小波在视频检索中的应用

论文摘要

随着数字化图书馆和大型多媒体数据库的广泛使用。视频检索将成为重要的研究领域。最大程度地提高基于内容的多媒体的应用,也正是MPEG-7的目的所在。小波分析是继Fourier分析之后新的时频分析工具,它在科学研究和工程技术中的应用非常广泛。虽然小波理论现已比较成熟,但是近年来有关它的应用研究仍在不断发展更新。小波变换在图像处理领域中的应用几乎可以囊括图像处理的所有方面。本文对小波变换在视频检索方面进行了研究,在分析了这些方面研究现状的基础上,探讨了自己的算法和思想,并给出了相应的实验结果和分析,以下是本文主要研究内容:（1）由于视频序列可以看成帧内二维和时间上的一维,因此可以把已有的图像检索的方法应用到视频检索中。首先利用基于小波的颜色图像检索算法对视频库进行初步筛选,然后根据集合的相似性度量原理对查询片断和目标片断进行相似性的计算,相似度值最大的则表示查询片断和目标片断完全一样,同时该目标片断就是所要求查询的片断。通过实验分析,该方法不仅可以获得较高检索效率,而且有着更高的检索速度。（2）从另一个角度来看,又可以把视频数据看一个三维信号,然后对其进行三维小波变换分解,该方法克服了传统视频检索方法中未考虑的时空关系。首先利用低频子图小波系数的标准方差均值对目标视频库进行初步筛选,然后利用八叉树算法提取细节特征,进一步的把细节特征和近似特征组合起来对图像进行精确的检索。实验证明,该方法具有更好的检索精度,但是由于视频数据量比较大,因此利用此方法在速度上将明显降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 视频检索研究现状
• 1.3 视频检索发展趋势
• 1.4 本文主要工作及章节安排
• 第二章 小波变换的理论基础
• 2.1 一维小波变换
• 2.1.1 一维连续小波变换的定义与基本性质
• 2.1.2 二进小波和二进小波变换
• 2.1.3 多分辨率小波分析
• 2.1.4 小波分解和重构算法
• 2.2 二维正交小波变换
• 2.2.1 二维离散变换的定义及基本性质
• 2.2.2 二维小波变换的重构
• 2.2.3 二维小波变换的多尺度逼近表达式
• 2.2.4 二维正交小波变换的Mallat 算法
• 2.3 本章小节
• 第三章 视频结构化
• 3.1 引言
• 3.2 视频数据
• 3.2.1 视频数据的结构
• 3.2.2 镜头的切换
• 3.2.3 镜头内的运动
• 3.3 基于内容的视频检索技术
• 3.3.1 镜头边界的检测
• 3.3.2 关键帧的选取
• 3.3.3 特征提取
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于小波和集合论的视频片断检索
• 4.1 引言
• 4.2 分割目标视频库T
• 4.3 视频片断的初步筛选
• 4.3.1 RGB 空间到HIS 空间的转换
• 4.3.2 视频片断的初步判断
• 4.4 片断相似性度量
• 4.4.1 集合相似性度量原理
• 4.4.2 判断查询片断和子片断的相似程度
• 4.5 实验结论及分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于三维小波变换视频片断检索
• 5.1 引言
• 5.2 三维正交小波变换
• 5.3 算法思想描述
• 5.3.1 基于三维小波的视频片断初步检索过程
• 5.3.2 基于三维小波的视频片断精确检索过程
• 5.3.3 实验性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 一 结论
• 二 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士阶段发表的论文