3.4.5.2. Траектория движения

Траектория движения объекта является простой характеристикой высокого уровня, определяемая как позиция, во времени и пространстве, одной репрезентативной точки этого объекта.

Этот дескриптор полезен для поиска материала в объектно-ориентированных визуальных базах данных. Он также эффективен в большинстве специальных приложений. В данном контексте с предварительным знанием ряда параметров, траектория позволяет реализовать некоторые дополнительные возможности. При наблюдении, могут выдаваться сигналы тревоги, если траектория воспринимается, как опасная (например, проходит через запретную зону, движение необычно быстро, и т.д.). В спорте могут распознаваться специфические действия (например, обмен ударами у сетки). Кроме того, такое описание позволяет также улучшить обработку данных: для полуавтоматического редактирования медиа данных, траектория может быть растянута, смещена, и т.д., чтобы адаптировать перемещения объекта для любого контекста.

Дескриптор является списком ключевых точек (x,y,z,t) вместе с набором опционных интерполирующих функций, которые описывают путь объекта между ключевыми точками, в терминах ускорения. Скорость неявно известна с помощью спецификации ключевых точек. Ключевые точки специфицируются путем задания моментов времени или их 2-D или 3-D декартовых координат, в зависимости от приложения. Интерполирующие функции определены для каждого компонента x(t), y(t) и z(t) независимо. Некоторые свойства этого представления перечислены ниже:

• оно не зависит от пространственно-временного разрешения материала (например, 24 Hz, 30 Hz, 50 Hz, CIF, SIF, SD, HD, и т.д.), то есть если материал существует во многих форматах одновременно, для описания траектории объекта необходим только один набор дескрипторов данного материала.

• оно компактно и масштабируемое. Вместо запоминания координаты объекта для каждого кадра, гранулярность дескриптора выбирается на основе ряда ключевых точек, используемых для каждого из временных интервалов.

• оно непосредственно допускает широкое разнообразие применений, типа поиска подобия, или категорирование по скорости (быстрые, медленные объекты), поведению (ускоряется, когда приближается к этой области) или по другим характеристикам движения высокого уровня.

3.4.5.3. Параметрическое движение

Модели параметрического движения были использованы в рамках различных схем анализа и обработки изображения, включая сегментацию перемещения, оценки глобального перемещения, и отслеживание объектов. Модели параметрического перемещения использовались уже в MPEG-4, для оценки перемещения и компенсации. В контексте MPEG-7, перемещение является крайне важной характеристикой, связанный с пространственно-временной структурой видео, относящейся к нескольким специфическим MPEG-7 приложениям, таким как запоминание и поиск в видео базах данных, и для целей анализа гиперсвязей. Движение является также критической характеристикой для некоторых специфических приложений, которые уже рассматривались в рамках MPEG-7.

Базовый принцип состоит из описаний движения объектов в видео последовательности, например, в параметрической 2D-модели. В частности, аффинные модели включают в себя трансляции, вращения, масштабирование и их комбинации, планарные модели перспективы делают возможным учет глобальных деформаций, сопряженных с перспективными проекциями, а квадратичные модели позволяют описать более сложные движения.

Параметрическая модель ассоциирована с произвольными фоновыми объектами или объектами переднего плана, определенными как области (группа пикселей) в изображении в пределах заданного интервала времени. Таким способом, движение объекта записывается компактным образом в виде набора из нескольких параметров. Такой подход ведет к очень эффективному описанию нескольких типов перемещения, включая простые преобразования, вращения и изменения масштаба, или более сложные перемещения, такие как комбинации перечисленных выше элементарных перемещений.

Определение подобия характеристик моделей движения является обязательным для эффективного поиска объектов. Оно также необходимо для поддержки запросов нижнего уровня, полезно и в запросах верхнего уровня, таких как "поиск объектов приближающихся к камере ", или для "объектов, описывающих вращательное движение", или "поиск объектов, перемещающихся влево", и т.д.