[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

技術領域

本發明屬于多媒體應用領域，特別涉及一種基于內容的視頻檢索方法及系統。

背景技術

基于內容的視頻檢索(CBID)是能夠根據視頻內容快速搜索視頻對象的技術。通過特征抽取將視頻對象映射為高維向量空間中的點(即提取視頻指紋)，這樣就將視頻對象的相似性搜索問題轉化為高維空間中的最近鄰查找問題。

對于海量數據而言，如何建立有效的索引結構是提高檢索精度和效率的關鍵問題。現在比較流行的多維索引技術包括gridfile、k-d-B樹、四叉樹、hB樹、R樹及其變種R+樹和R*樹等，這些都是基于空間或基于數據分布的劃分方法，在維度不太高(10維以下)的情況下具有良好的性能。

多維索引技術還包括一些適合于更高維的索引方法，如向量近似法(VA-file)、LSH(Locality?Sensitive?Hashing，局部敏感哈希表)、空間填充曲線(space-filling?curve)等。

現有技術中無論采用哪種多維索引技術都是在一臺服務器中完成相關處理，這樣基于內容的視頻檢索的效率較低。

發明內容

為了解決基于內容的視頻檢索的效率較低的問題，本發明實施例提供了一種基于內容的視頻檢索方法，該方法應用于內容尋址網絡，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，包括：

獲取模塊獲取待檢測視頻幀的特征向量；

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；

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；

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。

同時本發明實施例還提供一種基于內容的視頻檢索系統，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；

獲取模塊：用于獲取待檢測視頻幀的特征向量；

查找模塊：用于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；

發送模塊：用于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；

檢索模塊：用于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。

由上述本發明提供的具體實施方案可以看出，正是由于應用內容尋址網絡對視頻指紋庫進行合理組織，建立索引，獲取待檢測視頻實例后，采用某種檢索算法從指紋庫中查找最匹配的敏感視頻特征向量，使得視頻檢索的效率得到提高。

附圖說明

圖1為本發明提供的第一實施例方法流程圖；

圖2為本發明提供的內容尋址網絡示意圖；

圖3為本發明提供的第二實施例系統結構圖。

具體實施方式

為了解決基于內容的視頻檢索的效率較低的問題，本發明實施例提供一種基于內容的視頻檢索方法，以提高檢索效率，適應大規模網絡視頻檢索的需要。當用戶輸入待測視頻實例時，采用一定的檢索算法從指紋庫中查找最匹配的敏感視頻幀以及對應的敏感視頻片斷，并將所對應的相似敏感視頻片段返回給用戶。這里的視頻指紋是指從原始視頻數據中提取的視頻幀特征向量，可代表該視頻的內容。

其中，向量近似法能夠解決精確最近鄰檢索的問題，而其他方法則只針對近似最近鄰檢索。由于視頻指紋本身就是視頻內容的近似表示，空間特征向量的最近鄰并不意味著視頻內容上的最近鄰，所以即使是精確最近鄰檢索，也不保證得到最準確的查詢結果。而且，在很多情況下，選擇合適的近似查詢算法可返回與精確查詢算法相同的結果，且具有更高的效率。視頻檢索需要的是一個精度與效率的平衡。特別是在數據規模較大、對響應時間要求較高的場合，近似最近鄰檢索將發揮更加重要的作用，因此作為優選方案采用LSH(LocalitySensitive?Hashing)算法。