[發明專利]一種基于內容的視頻檢索方法及系統

有效

• 申請號: 200810226268.1
• 申請日: 2008-11-11
• 公開（公告）號: CN101404032A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 尹浩;惠雯;張煥強;黃東;李錚;陳文濤
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京藍汛通信技術有限責任公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭潤湘

1.一種基于內容的視頻檢索方法，其特征在于，在內容尋址網絡笛卡爾坐標空間中的結點上設有多個服務器，視頻指紋庫分布在多個服務器中，該方法包括：

任一服務器的獲取模塊獲取待檢測視頻幀的特征向量；

獲取所述特征向量的服務器的查找模塊根據視頻指紋庫中待比較敏感視頻幀特征向量的索引號，以及預定義的轉換規則，從內容尋址網絡中各服務器的笛卡爾坐標中查找到對應保存有待比較敏感視頻幀特征向量的服務器的笛卡爾坐標；

獲取所述特征向量的服務器的發送模塊根據查找到的笛卡爾坐標，將待檢測視頻幀的特征向量發送給對應服務器的檢索模塊；

對應服務器的檢索模塊判斷待檢測視頻幀的特征向量和待比較敏感視頻幀特征向量的相似度，并確定匹配的敏感視頻特征向量。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，查找到對應笛卡爾坐標步驟前還包括：

使用局部敏感哈希表LSH算法對保存在各服務器哈希表中的各敏感視頻幀特征向量進行散列，再對所得結果進行二次散列，得到多個散列桶，將各敏感視頻幀特征向量映射到各散列桶中，同時將各哈希表的編號作為敏感視頻幀特征向量的索引號；

發送待檢測視頻幀的特征向量給對應服務器的檢索模塊步驟后還包括：

將待檢測視頻幀的特征向量進行兩次散列，得到待檢測視頻幀的特征向量映射到的對應的散列桶；

判斷特征向量相似度的步驟具體為：

判斷待檢測視頻幀的特征向量和對應散列桶中待比較敏感視頻幀特征向量的相似度。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，使用LSH算法對保存在各服務器哈希表中的各敏感視頻幀特征向量進行散列具體為：

用L個哈希函數g(.)將各敏感視頻幀特征向量映射到保存在各服務器上的L個哈希表gj中；

通過k個LSH函數hi(.)對哈希表gj中的各敏感視頻幀特征向量進行散列，即gj＝[h1(j)，...，hk(j)](j＝1，2，...，L)，hi(.)∈H(i＝1，2，...k)，H為LSH函數族。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，使用LSH算法對保存在各服務器哈希表中的各敏感視頻幀特征向量進行散列，哈希表的個數L和各哈希表中LSH函數hi(.)的個數k具有如下關系：或在LSH算法的LSH函數族H＝{h1，...，hm}中m為正整數，其中的2個敏感視頻幀特征向量之間的距離則其中函數P(.)是概率函數，R為預定義的距離，P₁為預定義的概率值。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，LSH函數hi(.)具體為：其中向量滿足正態分布(高斯分布)，w為任意實數，b為[0，w]之間的任意實數。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，判斷待檢測視頻幀的特征向量和對應散列桶中待比較敏感視頻幀特征向量的相似度步驟具體為：

通過計算待檢測視頻幀的特征向量和對應散列桶中待比較敏感視頻幀特征向量的歐式距離來判斷相互之間相似度。

7.一種基于內容的視頻檢索系統，其特征在于，包括：

視頻指紋庫：用于保存具有索引號的敏感視頻幀特征向量，所述視頻指紋庫，均勻分布在內容尋址網絡笛卡爾坐標空間結點上的多個服務器中，每個服務器均包括獲取模塊、查找模塊、發送模塊以及檢索模塊；其中

任一服務器的獲取模塊獲取待檢測視頻幀的特征向量；

獲取所述特征向量的服務器的查找模塊根據視頻指紋庫中待比較敏感視頻幀特征向量的索引號，以及預定義的轉換規則，從各服務器的笛卡爾坐標中查找到對應保存有待比較敏感視頻幀特征向量的服務器的笛卡爾坐標；

獲取所述特征向量的服務器的發送模塊根據查找到的笛卡爾坐標，將待檢測視頻幀的特征向量發送給對應服務器的檢索模塊；

對應服務器的檢索模塊判斷待檢測視頻幀的特征向量和待比較敏感視頻幀特征向量的相似度，并確定匹配的敏感視頻特征向量。