基于SIFT特征的视频拷贝检测技术研究与实现
Research and Implementation on Video Copy Detection Based on SIFT Features
视频拷贝检测技术作为数字视频版权保护的一种有效手段,其核心问题是视频特征信息的提取和匹配算法.采用鲁棒性及区分性更好的视频图像特征将有利于视频信息的准确表达,并能进一步改善视频拷贝检测效果.目前,关键帧匹配框架下的非压缩域和压缩域视频拷贝检测方法均存在因视频数据时域和空域信息利用不充分而造成的视频特征鲁棒性和可区分性较差的问题;同时基于局部特征的视频拷贝检测也存在高复杂度的问题.本文针对上述问题展开专门研究.SIFT特征是当前公认的性能较好的图像局部点特征.论文以连续视频帧图像SIFT特征的时空特性入手,针对视频特征鲁棒性和可区分性较差的问题,提出了基于非压缩域的时空联合SIFT特征视频拷贝检测方法;针对非压缩域方法的高复杂度问题,通过在DCT域构造约简图像,提出了基于DCT域的时空联合SIFT特征视频拷贝检测方法;最后,设计了DCT域与非压缩域级联的视频拷贝检测系统,实现了较高检测精度和检测速度的结合.本文的主要创新点包括:1)提出了一种非压缩域的时空联合SIFT视频特征以及对应的视频拷贝检测方法.在对连续视频序列进行SIFT特征时空特性分析的基础上,以帧间SIFT特征匹配数量关系为切入点,提出了基于SIFT特征的镜头检测技术和"局部趋同、全局异化"的时空联合SIFT视频特征提取方法,并进而现了非压缩域的时空联合SIFT特征视频拷贝检测.实验证明,与当前较为流行的OM方法相比,本文提出的方法具有较高的检测精度.2)提出了一种DCT域的约简图像SIFT特征提取算法,并在此基础上实现了DCT域的视频拷贝检测.从DCT变换入手,首先对图像DCT系数进行"约简"处理,构造并提取DCT域约简图像SIFT特征,并进而实现了DCT域的时空联合SIFT特征视频拷贝检测.实验表明,该方法能在牺牲一定检测精度的前提下大幅提高视频拷贝检测的速度.3)设计了一种DCT域和非压缩域级联的时空联合SIFT特征视频拷贝检测系统.鉴于DCT域方法具有高检测速度以及非压缩域方法具有较高检测精度,本文设计了具有初级过滤筛选和二级深层检测功能的DCT域和非压缩域的时空联合SIFT特征的级联式视频拷贝检测系统,并采用"反馈优先索引"的方法对数据库匹配进行了优化.实验表明,级联式的视频拷贝检测系统实现了DCT域方法与非压缩域方法的优势互补,具有较高检测精度和较低检测时间.
- 作者：
- 张瑞年
- 学位授予单位：
- 解放军信息工程大学
- 专业名称：
- 通信与信息系统
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 于洪涛
- 中图分类号：
- TP391.41
- 关键词：
- 视频拷贝检测；时空联合SIFT特征；镜头检测；"局部趋同、全局异化"；DCT域约简图像；级联式视频拷贝检测；反馈优先索引
- video copy detection；spatiotemporal SIFT features；shot detection；"localconvergence；global alienation"；DCT domain reduced image；cascade video copy detectionsystem；"Priority Index of Feedback"