MPEG-7與媒體資產(chǎn)檢索

MPEG-7與媒體資產(chǎn)檢索

1、 引言隨著電視技術與IT技術的不斷融合，以及IT技術日新月異的發(fā)展，實現(xiàn)視音頻信息的數(shù)字化管理即所謂的媒體資產(chǎn)管理已成為可能。但要實現(xiàn)對龐大的視音頻數(shù)據(jù)進行組織、管理及檢索，僅僅有數(shù)字化的視音頻信息是遠遠不夠的，這時便提出了所謂的"元數(shù)據(jù)（Metadata）"技術。"元數(shù)據(jù)"就是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，即有關視音頻信息的描述信息。但現(xiàn)在多數(shù)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)都是按照傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)的方式組織和管理元數(shù)據(jù)的，即將視音頻信息進行編目，再將編目信息(元數(shù)據(jù))存入數(shù)據(jù)庫以備日后的檢索和管理。這種方式對于版權、作者、主題等等文本信息是很有效的，但是要實現(xiàn)真正的面向內容的管理就力不從心了。針對這一問題，MPEG (Moving Picture Experts Group)推出了基于內容的多媒體描述標準MPEG-7。MPEG-7標準重點在于AV(Audiovisual)信息的描述和定義，以明確的結構和語法來定義AV信息的內容。它的正式名稱是"多媒體內容描述接口(multimedia content description interface)"。通過MPEG-7格式定義的信息，使用者可以有效地搜尋、過濾和定義想要的視音頻資料。2、 MPEG-7MPEG-7于2001年推出，它本身并不試圖定義一種新的數(shù)字壓縮方法，而主要是針對基于內容的多媒體描述問題。2.1 MPEG-7標準的范圍MPEG-7是MPEG繼MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4之后制定的新標準，但它與前三個標準不同，它超越基于波形或基于樣本、基于壓縮(如MPEG-1和MPEG-2)甚至是基于對象(如MPEG-4)的表示，也超越具體的存儲方式(如可以應用于存儲在磁帶、影片等上模擬信號也可以應用于存儲在磁盤、光盤上的數(shù)字信號，甚至可應用于存在于紙上的圖形、圖片)，其目的是建立一種基于多媒體內容的描述方式，以便更有效地支持多媒體資料在產(chǎn)生、存儲、交換、傳輸?shù)冗^程中的各種應用，這些應用包括搜索引擎、編輯工具和個性化的檢索機制等。但MPEG-7并不涉及這些就在具體的應用本身，而是僅僅定義了多媒體內容的描述方法，圖1是關于MPEG-7標準內容的抽象描述。MPEG-7對多媒體信息的描述目前主要包括以下幾個方面（當然，隨著應用的不斷深入，MPEG-7也在不斷的擴充和完善）：● 有關媒體制作方面的信息（如媒體的制作商、標題等）；
● 有關媒體使用方面的信息（如媒體的版權、使用記錄等）；
● 有關媒體存儲方面的信息（如媒體的編碼方式、存儲格式等）；
● 有關媒體時間域、空間域方面的信息（如媒體中的場景切換、區(qū)域分割等）；
● 有關媒體特征方面的信息（如媒體的灰度、紋理、音頻特征等）；
● 有關媒體內容表述方面的信息（如媒體中包括的對象、事件及其之間的相互關系等）。
2.2 MPEG-7描述
MPEG-7定義了一組的描述方法和工具，主要包含：
● 描述子D (Descriptors)：用來描述多媒體內容的各種特征。
● 描述方案DS (Description Schemes)：用來描述D之間的結構及關系。
● 描述定義語言DDL(Description Definition Language)：用來定義D和DS的語言。一個MPEG-7描述(descriptions)由一組DS實例組成，并與AV素材的內容鏈接，以使用戶能夠快速、有效地訪問需要的AV素材。描述可以與AV素材存儲在同一存儲系統(tǒng)中，也可以異地、遠程存儲。2.2.1描述子MPEG-7定義了一組標準的描述子，下表列出的是一些MPEG-7的視覺描述子： 類型特征描述子視覺結構網(wǎng)格分布二維/三維多視圖時間序列三維空間坐標系時間插值顏色顏色空間顏色量化顏色直方圖主顏色可擴展顏色顏色結構顏色分布GOF/GOP顏色紋理邊緣直方圖同類紋理紋理瀏覽形狀對象范圍基于區(qū)域的形狀基于輪廓的形狀三維形狀運動鏡頭運動對象運動軌跡參數(shù)運動運動速度位置區(qū)域定位子時空定位子其它人臉描述子每個描述子都定義了標準和非標準兩個部分，標準部分定義了描述子的語法、語義及其二進制的表示法。而操作部分是非標準的部分，許多低層的特征(如顏色直方圖等)都是可以自動抽取的，推薦使用的特征抽取及匹配算法都包含在非標準的部分。2.2.2描述方案描述方案(DS)定義了各組成部分之間的結構和語義關系，它由描述子(D)和描述方案(DS)組成，下面是在AV內容描述方案中常用到的幾個概念：● 語法結構：AV內容的物理和邏輯結構，如時間片斷、空間區(qū)域的基礎結構。
● 語義結構：語義含義的細分，如時間事件、空間對象結構。
● 語法語義鏈接：語法元素與語義元素間的結合。
一個頂層的AV描述方案往往是由多個描述方案組成：
● 一組語法結構描述方案(Syntactic structure DS)：即片斷、區(qū)域、顏色、文本、運動等物理特征的描述。
● 一組語義結構描述方案(Semantic structure DS)：即對象、人物或事件等語義特征，如"進球"、"射門"、"廣告"等。
● 語法語義鏈接描述方案(Syntactic-semantic links DS)：即語法元素和語義元素之間的關系。
● 摘要描述方案(Summary DS)：用于不同粒度間的瀏覽。
● 媒體信息描述方案(MetaIn

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