多媒體信息檢索與管理

前言

多媒體信息技術為廣泛的應用領域提供了全面的和直觀的信息，對現(xiàn)代生活有強烈的影響并已改變了我們的學習和思考方式。近20年來，在Intemet和無線通信上對數(shù)字多媒體（包括音頻、視頻、圖像和圖形）的使用有了一個爆炸性的增長。隨著對數(shù)字多媒體使用的增加，有效的數(shù)據(jù)存儲和管理變得越來越重要。在使用大量數(shù)據(jù)的領域（例如，音頻、視頻、圖像和數(shù)字圖書館；地理和醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)庫等），我們需要在滿足對精確的數(shù)據(jù)表達經常相互沖突的需求的同時，最小化存儲的數(shù)據(jù)量。此外，數(shù)據(jù)需要被管理從而促進高效的搜索、瀏覽和協(xié)同工作。這個領域在近年來已經是一個非?；钴S的研究領域。本書將為讀者提供那些直接影響我們的工業(yè)、經濟和社會生活的多媒體信息檢索和管理領域的前沿技術的最新的和綜合的描繪。本書分成兩個主要的部分：覆蓋該領域核心理論的技術基礎部分和描述該技術廣泛的實際使用的應用部分。全書包括：對于數(shù)字音頻、音樂、圖像和視頻基于內容檢索的一套完整的技術；多媒體低級特征提取和高級語義描述，以及最新的MPEG一7標準；多媒體認證和水??；廣泛的實際應用（例如，數(shù)字圖書館、醫(yī)學圖像和生物特征識別等）。本書適合于用作高年級大學生和研究生的教材，也可以作為多媒體研究者、開發(fā)者和從業(yè)者的參考手冊。本書的貢獻者都是在他們的領域中的杰出的研究者，包括：哥倫比亞大學的Shih．Fu Chang教授，他是IEEE 2002年的杰出演講者；南加州大學的H．K．Huang教授，他是“圖片存檔和通信系統(tǒng)（。PACS）”的作者和PACS系統(tǒng)的開拓者，以及EdwardA．Fox教授，他是弗吉尼亞理工大學因特網(wǎng)技術創(chuàng)新中心的主任和ACM計算教育資源學報的共同主編。我們要感謝這些貢獻者的出色的配合，使得我們能夠滿足很緊的撰寫截止時間，也確保了本書所包含的信息是最新的。我們還要感謝Z．Y Wang先生和W．．Ho女士在編輯這本書時給予的專業(yè)協(xié)助，并感謝Springer-Verlag出版社在整個過程中的支持和效率。

內容概要

　　本書是一本關于多媒體信息檢索和管理領域的經典著作，傾注了該領域世界眾多知學者的研究成果和貢獻，在國外許多重點大學作為計算機專業(yè)本科生和研究生的教材。本書填補了我國在該研究領域譯著的空白。    本書從理論基礎和實踐應用兩個方面對當前流行的多媒體信息檢索和管理領域的技術和系統(tǒng)進行了完整和詳細地介紹。全書共分兩大篇，即技術基礎篇和應用篇，共21章，內容包括對于數(shù)字音頻音樂、圖像和視頻基于內容檢索的一套完整的技術；多媒體低級特征提取和高級語義描述，以及最新的MPEG一7標準；多媒體認證和水??；廣泛的實際應用（例如，數(shù)字圖書館、醫(yī)學圖像和生物特征識別等）。    本書適用讀者很廣泛。對于想學習和了解計算機多媒體信息檢索和管理的本科生、研究生，本書可作為他們的教材或教學參考書。對于那些從事計算機多媒體信息檢索和管理工程領域的研究開發(fā)人員、技術服務人員和用戶等，本書也是一本很好的參考書。

作者簡介

馮大淦，于1988年在美國加州大學洛杉磯分校獲得計算機科學博士學位。在美國短暫地任助理教授一段時間后，加入了澳大利亞悉尼大學并先后任講師。高級講師。副教授和教授。他是悉尼大學計算機科學系信息技術學院的前系主任。他現(xiàn)任悉尼大學理學院的副院長和悉尼大學生物醫(yī)學和多媒體信息(BMIT)研究組的主任，以及香港理工大學電子和信息工程系多媒體信號處理研究中心的教授和副主任。他已經發(fā)表了200多篇學術研究論文，開創(chuàng)了幾個新的研究方向，在他的領域作出了許多重大的貢獻。因為在生物醫(yī)學工程方面的杰出成就獲得了Crump獎。然而更重要的是，他的很多研究成果已經被轉化為世界性的現(xiàn)實生活問題的解決方案，并已對人們的生活質量做出了巨大的改善。他現(xiàn)在是IEEE Transactionson Information Technologyin Biomedicine的專題領域編輯，International Journal of Imageand Graphics的顧問，IFAC-TC-BIOMED的主席，以及IFAC2003研討會的國際程序和國家組織委員會主席。他是ACS。HKIE。IEE和IEEE的院士。蕭允治，于1984年在英國倫敦帝國理工和醫(yī)學院獲得博士學位。1975—1980年在香港中文大學工作。1980年加入香港理工大學任講師，自1992年開始成為講座教授。他還承擔了管理工作，1992—1994年，他任工程學院副院長。1994—2000年任電子和信息工程系主任，2000—2002年任工程學院院長。Siu教授自1998年9月以來一直擔任多媒體信號處理中心主任。已發(fā)表研究論文200多篇，他的研究興趣包括數(shù)字信號處理?？焖儆嬎闼惴āＷ儞Q。圖像和視頻編碼，以及模式識別和神經網(wǎng)絡的計算方面。Siu教授是信號。圖像和視頻技術的VLSI信號處理系統(tǒng)學報和應用信號處理的EURASIP學報的編委會成員。他是1998年5月出版的IEEE Transactionson Circuits and SystemPt。II?？目妥庉?，以及在1995—1997年之間出版的IEEE Transactions On Circuitsand SystemPt。II?？母本庉?。Siu教授擔任過許多國際會議的大會主席或技術程序主席。特別地，他是IEEE電路和系統(tǒng)國際研討會(ISCAS'97)的技術程序主席，以及在香港舉行的2003IEEE聲學。語音和信號處理國際會議(ICASSP'2003)的大會主席。1991—1995年期間，Siu教授是香港政府科研經費委員會(RGC)物理科學和工程專家組的成員。1994年他擔任第一個工程和信息技術專家組席，評估了香港全部大學中的19個成本中心(系)的研究質量。張宏江，于1991年在丹麥Lyngby的丹麥工程技術大學獲得博士學位。他在新加坡國立大學系統(tǒng)科學研究所和美國惠普實驗室擔任研究管理者。Zhang博士于1999年加入微軟亞洲研究院(MRA)，擔任高級研究員和MRA院長助理。Zhang博士在多媒體研究領域以他在視頻和圖像內容分析。表達。檢索和瀏覽方面的開創(chuàng)性工作而聞名，已經發(fā)表了3本著作，200篇被引用的論文和書的章節(jié)，以及大量的在多媒體處理和基于內容的媒體檢索領域的專業(yè)學報的專輯。他有30多項美國專利和專利申請。Zhang博士是《多媒體系統(tǒng)圖像和視頻處理》的作者之一，這是第一本介紹基于內容的圖像和視頻檢索研究的著作。該書自1995年在Kluwer出版社出版以來，已經成為經典參考教材，并且包含在其中的研究已經成為幾個初創(chuàng)公司的技術基礎。Zhang博士是5個專業(yè)學報和12個國際會議的編委會成員，包括ACM1999多媒體會議程序委員會共同主席。

書籍目錄

第1部分　技術基礎篇　第1章　基于內容的圖像檢索基礎　　第2章　基于內容的視頻分析、檢索和瀏覽　第3章　基于內容的圖像檢索的相關反饋　第4章　結構和語義層次的視頻分析和摘要　第5章　數(shù)字音頻和音樂的基于內容的檢索　　第6章　MPEG-7多媒體內容描述標準　　第7章　多媒體認可和水印技術　　第8章　索引和檢索高維視覺特征　第9章　多媒體數(shù)據(jù)庫的語義數(shù)據(jù)建模機制　第10章　可視化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中基于特征的檢索　第2部分　應用篇　第11章　數(shù)字圖書館　第12章　數(shù)字圖書館的可擴展存儲　　第13章　數(shù)字圖書館的對象知識庫　第14章　萬維網(wǎng)上的信息發(fā)現(xiàn)　第15章　協(xié)同多媒體信息系統(tǒng)　　第16章　圖片存檔及通信系統(tǒng)、圖像管理和影像信息學　第17章　醫(yī)學數(shù)據(jù)基于內容的檢索　　第18章　使用掌紋圖像的生物特征檢索　　第19章　在人臉數(shù)據(jù)庫中查找人臉　第20章　活體植物識別的數(shù)據(jù)管理　第21章　廣播視頻的快速啟動與交互式檢索

章節(jié)摘錄

插圖：用戶可以用多種方式指定希望從數(shù)據(jù)庫中檢索什么種類的圖像。普遍使用的查詢表達是：類別瀏覽（caLtegory browsing）、概念查詢（query by concept）、草圖查詢（query by sketch）和示例查詢（query by example）。類別瀏覽是根據(jù)圖像的類別瀏覽數(shù)據(jù)庫。為了這個目的，數(shù)據(jù)庫中的圖像根據(jù)它們的語義或可視化內容被分成不同的種類。概念查詢是根據(jù)和數(shù)據(jù)庫中的每幅圖像相關的概念描述來檢索圖像。草圖查詢和示例查詢是畫一幅草圖或提供一幅示例圖像，具有與其類似的視覺特征的圖像將被從數(shù)據(jù)庫中提取出來。前兩種類型的查詢是相關于圖像的語義描述的，將在下一章中介紹。草圖查詢允許用戶使用檢索系統(tǒng)或者某一其他軟件提供的圖形編輯工具來畫出一幅圖像的草圖?？梢酝ㄟ^畫若干具有特定顏色、紋理、形狀、尺寸和位置等屬性的對象來形成查詢。在大部分情況下，一幅粗略的草圖就足夠了，因為查詢能夠基于檢索結果被細化。示例查詢允許用戶通過提供一幅示例圖像來表達查詢。系統(tǒng)把示例圖像轉換成特征的內部表達。存儲在數(shù)據(jù)庫中的具有相似特征的圖像然后被搜索。示例查詢能夠被進一步劃分為外部圖像示例查詢（如果查詢圖像不在數(shù)據(jù)庫中）和內部圖像示例查詢（否則）。示例查詢的主要優(yōu)點是用戶不需要提供對目標的明確描述，而是改為由系統(tǒng)計算出來。它適合于目標是具有相同的對象或對象集合在不同觀察條件下的圖像的應用場合。大部分當前的系統(tǒng)提供這種形式的查詢。成組示例查詢允許用戶選擇多幅圖像。然后系統(tǒng)將發(fā)現(xiàn)與這組示例的公共特征最匹配的那些圖像。使用這種查詢方式，目標能夠通過在查詢中指定相關的特征變化并去除不相關的變化而被精確地定義。此外，成組的特性能夠通過添加反例而被細化。很多最近開發(fā)的系統(tǒng)都同時提供了正反示例查詢。

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