基于MPEG—7技術的視頻數據庫存儲檢索

引言：隨著包含文本、圖形、圖像、音視頻等各種形式的多媒體信息的不斷產生，傳統的利用文本對數據庫圖像進行檢索的方法已不能滿足實際需求，MPEG-7標準為各類多媒體信息提供一種標準化的、與內容本身有關的描述，能有效彌補傳統圖像檢索方法的不足，并有效實現視頻數據庫中信息的快速有效查詢。

隨著計算機通信技術的不斷發展，計算機中的視頻和圖像的應用范圍也相繼的增大，人們對于從計算機中的視頻圖像上獲取信息的需求量日益增加。傳統的圖像獲取技術已不無法滿足人們的需求。如何提高提高獲取信息的技術，就是當前需要解決的問題。在不斷的研究探索中，人們開發出了由Visual C++軟件平臺研究設計的，一種基于MPEG-7 多媒體內容描述標準的視頻多媒體信息存儲檢索系統。

一、視頻描述數據庫

在當前計算機用戶搜索視頻數據庫中內容的過程中，主要是針對視頻本身的內容，而不再是視頻本身的數據元素。視頻內容在數據的描述上具有多樣性的特點，對于其內容，通過計算機網絡可以用不同的方式去表現出來。在這之中，MPEG-7技術的產生提供了標準的描述方法。在檢索基于內容的視頻時，需要使用同類的視頻信息數據去進行檢索，才能夠得到相應的結果。所以，在進行視頻內容的檢索時，要相應做到兩個方面；在視頻描述數據庫的建立中，為滿足視頻內容檢索的需要，要有效組織視頻內容的描述數據，并建立相互的索引。

視頻描述數據庫主要包括有6個方面：視頻結構數據、視頻元數據、高層語義數據、注釋數據、視頻低級特征數據以及視頻索引數據。這其中，視頻結構數據就是將視頻分為按層次組織信息結構的視頻內容單元，其存儲方式是采用多張的關系進行的。視頻元數據的來源主要有兩類，意識原始視頻數據中，二是有數據管理員或者視頻數據錄入工作者，通過手工的方式獲取。在MPEG-7文檔中對視頻元數據的信息進行了最大限度的保留。視頻高層語義數據，是從視頻數據低層語義特征信息中獲取的高層語義特征信息。是種重要的文本數據。視頻內容的本文描述數據還有注釋數據，其來源有手工標注和利用跨媒體信息兩種，這種數據對于關鍵字的文本檢索提供了方便；視頻的低級特征數據主要是對基于內容的視頻單元在視頻低層的相似度的特征值進行比較，MPEG-7標準中包含了多種低層特征的描述模式，異常來進行比較。最后，在視頻的索引數據中，其組成部分有3類；結構索引、文本索引、特征索引。這些索引功能從各自不同的方面，提高了視頻檢索的效率。充分體現了MPEG-7在視頻索引中的技術應用。

二、視頻描述數據的生成和管理

（一）視頻數據的獲取

在插入視頻數據前，需先獲取其原始數據，這種獲取數據的方式兩種，手動獲取，自動獲取。手動獲取主要是指數據庫的管理人員，通過手動的方式將原始視頻數據信息添加到視頻描述數據庫中。自動獲取是利用網絡機器人對網絡中的視頻數據進行自動搜索，并將其放入到視頻描述數據庫中。

（二）視頻數據處理

計算中不存在視頻描述數據文檔時，還需要先對來對視頻中的元數據，結構數據，索引數據和特征數據等相關信息，進行自動的提取，相關信息的自動提取主要可運用視頻處理模塊進行。以MPEG-7的標準生成相應的MPEG-7的描述文檔。并將其傳輸到描述數據庫中，并對其進行入庫處理，處理程序存在于服務器上時，便可利用視頻服務器上的一個隊列，來存儲和處理相關視頻數據索引。在視頻數據處理時，還要對其低層的特征進行對應的提取，然后，運用結構分析其本身的組織結構，從而獲得視頻數據的層次信息。

三、MPEG-7文檔

在各種視頻數據的MPEG-7文檔獲取后，需采用XML文檔對其中的信息進行解析，獲取MPEG-7文檔中的數據后，將其存入視頻數據庫，并需要在視頻描述庫中的SQL語句加一條語句記錄，用來記錄文件的各種外在信息數據。在取得MPEG-7文檔中的節點信息，在利用MPEG-7的描述符和描述模式來，以及各個節點標簽，來分析其是哪類信息。最后采取相應的出來措施。

四、MPEG-7標準驗證

可根據MPEG-7的標準對于當前的視頻數據的描述文檔，在描述符和描述模式上進行相應的判斷定義。確定其是否為MPEG-7文檔，如果不是MPEG-7文檔，還是需要通過手工生成。由于MPEG-7本身是一種XML格式的文件，因此，在驗證時，也可采用XML的文檔模式進行。在確定其視頻數據文檔為MPEG-7文檔之后，還需確定其是否包含足夠的信息。以保證這個視頻數據能被瀏覽和搜索。

五、索引數據

在視頻描述庫中存入視頻描述的信息后，為便于進行相應的檢索，應當讓其生成相應的索引數據，在索引數據中，有兩方面數據是視頻內容的索引，關鍵幀的數據，視頻摘要索引。其中，對于鏡頭來說，關鍵幀的圖像十分重要，因此，在鏡頭索引中，常常使用關鍵幀進行。在視頻的鏡頭中，用于索引的關鍵幀的圖像可以是一幀，也可以是多幀，或是鏡頭幀構成的全景；利用視頻摘要進行索引，主要依賴于不同的視頻種類的相應生成，視頻摘要本身包含多級，可通過不同級別去適應不同用戶的需求。

六、結束語

本文通過對MPEG-7技術在視頻數據庫中的各項應用的分析，直觀的說明了MPEG-7技術，是針對當前大量網絡用戶，對視頻需求不斷增加的一個好的應對對策，是一種基于內容的視頻數據庫檢索技術，為視頻數據存儲檢索的發展開辟了良好的發展道路。

參考文獻

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（作者單位：中國人民解放軍92124部隊）

作者簡介

江楠（1982-），女，碩士，助理工程師。研究方向：通信工程。