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基于本体的监控视频描述与检索研究及流媒体发布平台开发

作　者: 马玲
导　师: 郑世宝
学　校: 上海交通大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 监控视频 本体论(Ontology) MPEG-7 OWL 描述本体 语义查询
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 78次
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内容摘要


随着社会的发展和多媒体技术的突飞猛进,监控技术的应用越来越广泛,监控设施也越来越多的出现在各种公共场所,像超市、银行、交通路口等。与此同时监控视频数据也急剧增长,产生了海量监控的视频数据,这给事后的视频检索等应用带来巨大的压力。有效地提取监控视频中的底层特征、中层乃至高层语义,并进行结构化的分层描述,在视频数据流之外产生一路视频数据的描述流,从而可以基于描述流进行高效检索和关联调阅,这将为海量视频的快速检索提供可行的解决方案。本文通过分析监控视频的特点及其应用需求,参照MPEG-7等国际标准,提出了一种基于本体的监控视频描述与检索方案。将监控视频分为视频元数据和视频内容数据分别进行描述,其中视频内容的描述包括视频视觉信息层描述、视频对象语义层描述、视频高级语义层描述(包括动作、事件等语义信息)三个层次。并结合本体论(Ontology),构建了一个监控视频描述本体,使该描述方案具有更好的通用性。基于该视频描述方案,设计并实现了一个基于语义的视频检索系统,并初步实现了监控视频的语义检索。在实现上,本文选用目前应用最广泛的Protégé本体编辑器,并选用OWL本体语言,对所提出的监控视频领域本体进行描述。选用功能强大的Jena开发工具包,以提供本体推理和OWL查询接口,最后在Java平台上实现基于本体语义的监控视频检索系统。在该检索系统中,设置了查询预处理和输出结果转换,实现了用户输入语言到本体语言的映射,并最终以用户可读的视频片段作为结果输出,以得到更高的查全率和更好的用户体验。最后,文章还介绍了本作者在硕士研究期间所作的流媒体发布平台开发工作。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-21
  1.1 研究背景  11-13
    1.1.1 传统视频监控系统  11-12
    1.1.2 智能视频监控系统  12
    1.1.3 监控领域存在的问题  12-13
  1.2 视频描述与检索的现状及其意义  13-19
    1.2.1 监控领域研究现状  13-14
    1.2.2 视频层次化分析  14-15
    1.2.3 视频数据模型  15-16
    1.2.4 视频内容的描述  16-17
    1.2.5 视频检索技术  17-19
  1.3 论文的主要工作  19-20
  1.4 论文内容安排  20-21
第二章 相关技术概述  21-36
  2.1 MPEG-7 标准介绍及其描述模型  21-25
    2.1.1 MPEG-7 概述  21
    2.1.2 MPEG-7 的主要内容  21-23
    2.1.3 MPEG-7 的应用  23-25
  2.2 本体论概述  25-32
    2.2.1 本体的建模元语  25-26
    2.2.2 本体分类方法  26-27
    2.2.3 本体构造的基本思想  27
    2.2.4 本体构建方法  27
    2.2.5 本体编辑工具  27-29
    2.2.6 本体描述语言  29-32
  2.3 视频语义检索  32-35
    2.3.1 语义检索的关键技术  33-34
    2.3.2 基于本体的语义检索  34
    2.3.3 视频检索算法  34-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章 基于ONTOLOGY 的监控视频描述  36-56
  3.1 监控视频应用场景分析  37-38
  3.2 基于本体的监控视频描述  38-46
    3.2.1 现有的视频语义描述方法  38-39
    3.2.2 监控视频描述方案  39-46
  3.3 构建监控视频描述本体  46-51
    3.3.1 监控视频类的定义  47
    3.3.2 监控视频属性定义  47-48
    3.3.3 监控视频中的关系定义  48-51
  3.4 分析本体实例描述  51-55
    3.4.1 视频元数据描述  52
    3.4.2 视频对象描述  52-54
    3.4.3 视频事件描述  54-55
  3.5 本章小结  55-56
第四章 监控视频语义检索  56-70
  4.1 JENA 简介  56-59
  4.2 监控视频检索系统设计  59-60
    4.2.1 试验系统开发平台  59
    4.2.2 检索系统整体架构  59-60
  4.3 系统各功能模块的实现  60-66
    4.3.1 用户交互模块  60-63
    4.3.2 查询转换模块  63-64
    4.3.3 推理模块  64-65
    4.3.4 输出转换模块  65-66
  4.4 实验结果与分析  66-69
    4.4.1 实验方法  66-67
    4.4.2 实验结果分析  67-69
  4.5 本章小结  69-70
第五章 流媒体发布平台  70-76
  5.1 流媒体平台概述  70-71
    5.1.1 流媒体技术概要  70
    5.1.2 流媒体服务器介绍  70-71
  5.2 流媒体发布平台模块功能介绍  71-75
    5.2.1 平台的搭建环境  71
    5.2.2 平台的整体架构  71-72
    5.2.3 平台架构模块介绍  72-75
  5.3 本章小结  75-76
第六章 结束语  76-78
  6.1 研究工作总结  76
  6.2 下一步工作展望  76-78
致谢  78-79
参考文献  79-83
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  83

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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