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References

1.???????MPEG-7 overview(http://mpeg.chiariglione.org/standards/mpeg-7/mpeg-7.htm)

2.???????孫君頂，趙珊。?圖像低層特征提取與檢索技術

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1.?MPEG-7中圖像特征描述符標準

1.1 MPEG-7標準中的幾個重要概念：

描述符(Descriptors, Ds)，描述方案(Description Schemes, DS)，描述定義語言(Description Definition Language, DDL)

Ds:表示多媒體特征信息的語法和語義屬性，一個特征可以用多個描述符來表示。比如，可以用平均色，主色，顏色直方圖等來描述顏色特征。

DS:指定了對象或者特征的結構和關系，一般情況下，描述方案是解決圖像分類和組織問題，或以特定的索引結構描述圖像內容的子系統。

DDL:目前，MPEG-7采用特定擴展的XML語言作為描述定義語言。

1.2 MPEG-7標準涉及五類基本的視覺特征，對應的使用了5類描述符：顏色描述符，紋理描述符，形狀描述符，運動描述符和位置描述符。其中顏色，紋理，形狀描述符針對單幅靜止圖像

1.2.1?顏色描述符

顏色描述符涉及顏色空間描述符(Color Space Descriptor)，顏色量化描述符(Color Quantization Descriptor)，主顏色描述符(Dominant Color Descriptor)，可伸縮顏色描述符(Scalable Color Descriptor)，顏色布局描述符(Color Layout Descriptor)，顏色結構描述符(Color Structure Descriptor)及幀圖/圖組顏色描述符(Group of Frames/Group of Pictures Color Descriptor)等

顏色空間描述符描述了MPEG-7顏色描述符的顏色空間，包括RGB，YCbCr，HMMD，HSV，以及各種顏色系統與RGB的線性變換矩陣。

顏色量化描述符描述了顏色空間的均勻量化，量化產生的維(Bin)的數目是可匹配置的，這樣使得各種應用具有更大的靈活性。該描述符往往需要和主顏色等描述符配合。

主顏色描述符最適用于表示局部（對象或圖像區域）特征，幾種顏色就足以表達我們剛興起的區域的信息。

可伸縮顏色描述符定義了HSV空間的顏色直方圖，然后用Haar變化編碼。根據Bin的數目和Bit表示的精度，它的二進制表達在Bin的數量和Bit表達精度上都是可伸縮的。這個描述符主要用于圖像與圖像的匹配和基于顏色特征的檢索，檢索的精度隨著描述中使用的比特數目的增加而增加。

顏色布局描述符描述了整幅圖像或者圖像的部分區域的顏色空間分布狀況。

顏色結構描述符是一個顏色特征描述符，它既包括顏色內容信息，又包括內容的結構信息。他的主要功能是圖像與圖像的匹配，主要用于靜態圖像檢索。

幀圖/圖組顏色描述符用于靜態圖像的可伸縮顏色描述符擴展到對視頻片段或靜態圖像集合的顏色描述。在Haar變換之前，用附加的倆個比特定義如何計算顏色直方圖：是均值，中值還是相交。

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1.2.2?形狀描述符

形狀描述符涉及區域形狀描述符(Region Shape Descriptor)，輪廓形狀描述符(Contour Shape Descriptor)，及3D形狀描述符(Shape 3D)三種

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Figure 1: Example of various shapes

區域形狀描述符的表達式是由一系列ART(Angular Radial Transform)系數構成的。ART定義了一組二維的復值正交基函數，將二維區域投射到這些函數上，得到的系數歸一化后就可以描述區域的形狀并用于匹配。

輪廓形狀描述符是利用輪廓的多尺度曲率克難攻堅(Curvature Scale Space, CSS)來描述封閉的輪廓。

三維形狀描述符可用于想對自然的或虛擬的三維目標。

1.2.3?紋理描述符

紋理描述符涉及同質紋理描述符(Homogenous Texture Descriptors)，紋理瀏覽描述符(Texture Browsing Descriptors)和邊緣直方圖描述符(Edge Histogram Descriptors)三種。

同質紋理描述符在紋理具有一致性的區域統計紋理的空間頻率，它作為一個重要的視覺特征，通過頻域計算能力和能量差來提供對紋理的量化描述。同質紋理描述子采用了5個尺度和6個方向的30個Gabor濾波器對紋理圖像進行多分辨率分解，將頻域內濾波器組輸出能量的均值和標準差作為紋理特征。

紋理瀏覽描述符從類似于人類感知的角度和紋理的方向性(Directionality)，規則性(Regularity)和粗糙程度(Coarseness)進行描述，適用于圖像的瀏覽和根據紋理粗糙程度進行的分類。

邊緣直方圖描述符描述了邊緣的空間分布信息。首先將圖像劃分成16個互不重疊的舉行區域，對每個圖像區域分布按水平，垂直，45°，135°四個方向和一個無方向性邊緣五類信息（如Figure 2）進行統計，此描述子具有尺度不變性，支持紋理旋轉和旋轉不變匹配，適用于非一致紋理圖像，如普通圖像的檢索。

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Figure 2: Edge Definition

總結

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