视频检索技术 曲折发展不断提升

    【CPS中安网 cps.com.cn】随着“和谐社会”、“平安城市”建设的不断深入，全国进入了安防设施建设的高潮期，监控摄像头已遍布中国大地的每个街头，昼夜不停地监视和录像。然而，有了相关视频不等于就找到了目标信息，查找视频、分析视频的工作常常会耗用大量的时间和人力。如何在海量视频中更方便、更省力地查找到相关信息呢?现在，随着安防智能化需求越来越强烈，视频检索技术也得以快速发展。

　　一、金融行业安防市场强劲增长

　　检索技术源于互联网发展需求。各类搜索引擎，如Baidu、Google、Bing以及Yahoo等都是以此技术为基础的。随着网络带宽不断的提高，人们可以更加快捷地将自己采集到的各种多媒体信息进行共享，或者进行多媒体信息的交互，越来越多的信息通过视频等多媒体的形式展现在互联网中，这对以图像、视频为代表的多媒体信息检索技术提出了越来越高的要求。20世纪90年代初，国际上开始了对视频方面的检索研究。区别于文字信息检索，图像视频的检索是建立在图像视频内容分析的基础上，所以常称之为基于内容的图像视频检索。1992年，“基于内容的视频检索”一词开始使用。

　　数字技术和网络技术的飞速发展，视频信息也在飞快的增长，电视和电影等需要保存的视频素材也越来越多，而且每天都在产生大量的视频信息。对这些多媒体资料的存储、管理和再利用变得非常困难，需要合适的归档体系允许高效的浏览、搜索和检索。比较通用的方法是采用文本注释图像和视频信息，以基于文本的数据库管理系统进行图像和视频检索。但文本注释方法对大量的信息不仅费力而且力不从心，对于在存储的视频节目中寻找指定的视频片断这样的应用需求，比如特定节目内容的搜索、定位就更加困难，基本只能靠人工的观看、识别和记录。

　　此外，许多应用场合文字不足以描述具有丰富内容的视频。而且，因为目前大部分的视频资产还是以模拟形式存放，从现有资源中找出要用的视频片段，意味着搜查大量的人工索引和可能素材冗长的线性筛选。大型的机构，例如无线电视台、有线电视台以及制作公司最有可能遭遇这种头痛的情况，所有视频资产丰厚的机构同样面临这个难题。他们基本上以人工方式管理视频资产，这种人手密集和时间密集的管理模式拖慢了应用步伐，增加了成本。

　　对于开发利用视频的机构，如果能具有高效、灵活、智能地访问视频资源的技术，再加上简单、经济的方式、及时的通信，必将增加电子商务应用的机会，提供全新的商机。视频资源丰富的机构必须应对的挑战就是如何高效率地管理这些资产，使用户如何以前所未有的速度和便利直观地搜索视频，寻找他们所需的准确片段。

　　二、视频检索技术原理

　　十多年来，视频数据在获取、存储、操作及传输技术方面取得了重大的理论突破和技术进步。

　　视频数据按照由粗到细的顺序可以划分为四个层次结构：视频(Video)、场景(Scene)、镜头(Shot)和图像帧(Frame)。由于一个镜头内的相邻帧间的变化不是很大，它们之间的特征差值会限定在某个阈值范围内。

　　而在镜头突变时，突变点前后两个相邻帧在内容上显示会有很大的变化，如果特征差值超过了给定的阈值，则意味着出现一个分割边界。镜头的关键帧就是反映该镜头中主要信息内容的帧图像。将各镜头检测出来后，对每个镜头可提取关键帧，并用关键帧简洁地表达镜头。关键帧数目的确定是关键帧提取中的一个重要问题，其确定方法可以根据镜头内帧的差异进行统计，求出其方差，用方差来衡量镜头视觉内容的复杂程度。方差越大，该镜头提取的关键帧数就越多。