1.一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征在于包括:将视频时序变化转变为动态形式背景、对形式背景进行对象拓扑表示:在属性拓扑的基础上对动态形式背景做形式变换,将转置后的形式背景构造成以对象为结点、对象对间的关系为结点间连线的关联网络结构;
对于新增对象Δg,在原有的对象拓扑结构的基础上,根据新增对象的特征以及新增对象和拓扑图中各原有对象间存在的具体的相容或包含关系,分析新增对象对对象拓扑产生的影响,再根据产生的不同影响将新增对象分类;
根据新增对象的不同类别对其在概念树中加入的位置进行判别,并对增量形式背景进行坍缩和结构化表示,分析以新增对象特征为基底前提下的对象之间的关系;
根据增量形式背景的坍缩和结构化表示中的各对象之间的关系及子树生长的约束条件,确定新增对象后能够生长的子树并通过新增对象的子树生长算法使子树在概念树中的相应位置生长;
根据概念树中新增概念结点与原概念集合中各概念结点之间的关系确定其对应的概念更新方式,同时通过概念树更新算法完成概念树的更新,从而对视频内容进行结构表示。
2.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:对形式背景进行对象拓扑表示时:将对象拓扑的邻接矩阵表示法定义为OT=(V,Edge),其中,V=G (1)
在形式背景K=(G,M,I)中,若 定义一对算子:
其中,f(A)是A中所有对象共有的最大属性集合,g(B)是B中所有属性共有的最大对象集合,如果二元组(A,B)满足f(A)=B且g(B)=A,称二元组(A,B)是形式背景K中的一个形式概念,A称为概念(A,B)的外延,B称为概念(A,B)的内涵,用B(G,M,I)或B(K)表示形式背景K=(G,M,I)的所有概念构成的集合;
若 满足 则称集合Gj为对象gi的父对象集合,且
均为gi的父对象,表示为gj=Par(gi);同理,称对象gi为对象gj的子对象,表示为gi=Chr(gj)。
3.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:所述将新增对象分类时分为三类:(i)若 使得f(Δg)=M,则称新对象Δg为全局对象;
(ii)若 满足f(g)∩f(Δg)=f(Δg)≠f(g),则称新对象Δg为伴生对象;在拓扑结构中,表现为对象结点g指向结点Δg的单向边,权重为f(Δg);
(iii)其它类,则称新增对象Δg为顶层对象;其中新增顶层对象的化分分为两种情况:第一种:f(g)∩f(Δg)=f(g),在拓扑结构中表现为对象结点Δg指向结点g的单向边,权重为f(g);
第二种:f(g)∩f(Δg)≠f(g)且f(g)∩f(Δg)≠f(Δg),即二者为相容关系,在拓扑结构中表现为对象结点Δg和结点g存在双向边,权重为f(g)∩f(Δg);
4.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:根据新增对象的不同类别对其在概念树中加入的位置进行判别时:对于全局对象,原来形式背景中的所有对象都是作为新增对象的子集存在,即对 有 则其必然位于新拓扑结构中全局起点层、概念树中最顶层的位置;
新增对象为顶层对象时,新增对象不会作为任何一个非全局对象的子集形式存在,即对 且f(g)≠M,有 则其必然位于新拓扑结构顶层对象层的位置,体现在概念树中则是以概念树的根结点r为父结点单独的作为一个结点加入到概念树的根结点r之后的顶层位置;
新增对象为伴生对象时,新增对象会作为至少一个非全局对象的子集形式存在,即对且f(g)≠M,有 则其必然位于新拓扑结构伴生对象层的位置,体现在概念树中则是伴随生长在其父对象集合之后的底层位置。
5.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:对增量形式背景进行坍缩和结构化表示时:引入了增量形式背景的坍缩和结构化表示,分析以新增对象特征为基底前提下的对象之间的关系;
设原形式背景K=(G,M,I),新增对象Δg后的形式背景为K′=(G′,M,I′),对 有则Gc为增量形式背景坍缩后的对象集合,对 有Mc={mi∈M|mi=f(Δg)∩f(gi),gi∈Gc},则增量形式背景的坍缩Kc可以表示为:Kc=(Gc,Mc,Ic) (5)
其中, 表示为增量形式背景
坍缩后的对象集合,Mc={mi∈M|mi=f(Δg)∩f(gi),gi∈Gc}表示为新增对象Δg对Gc产生的影响,
6.根据权利要求5所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:(i)新增对象Δg后只能够生长对象集合Gc中的对象,Δg的子树中不会存在任何一个对象集合{G-Gc}中的对象;
(ii)新增对象Δg后只能够生长子树r→...→D,对于子树r→...→gi或者r→...→G1则不能够作为Δg的子树生长在Δg之后的位置,其中,对gj∈Gc,若G1={gi|gi∈Gc},f(gj)=f(gi),则D={gj,G1};
(iii)新增对象Δg后能够生长子树r→...→E和子树r→...→F,对于子树r→...→gj则不能够作为Δg的子树生长在Δg之后的位置,其中,对gj∈Gc,若G2={gi∈Gc|gi=par(gj)},令E={gj,G2},F=G2。
7.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:所述更新概念树时:设概念树Tree中所有的概念为B(KT),(A,B)∈B(KT),则新增对象Δg后概念树根据f(Δg)∩B的不同结果存在三种更新方式,具体表述为:(i)若f(Δg)∩B=B,概念代替更新,即原概念(A,B)所在概念树Tree中的子树删除,在新增对象Δg后生长新概念为({A∪Δg},B)的子树;
(ii)若 概念增加更新,即原概念(A,B)所在概念树Tree中的子树不变,在新增对象Δg后生长新概念为({A∪,Δg},{f(Δg)∩B})的子树;
(iii)若 概念不更新,即原概念(A,B)所在概念树Tree中的子树不变,在新增对象Δg后不会生长新的子树。
其中,在上述更新方式(i)中存在由新概念代替旧概念的情况:概念树Tree中所有的概念为B(KT),(A1,B1)∈B(KT),(A2,B2)∈B(KT),新增对象Δg后,若f(Δg)∩B1=f(Δg)∩B2=B,如果#A1>#A2,其中#表示集合中的元素个数,则新增概念(A2,B)将被新增概念(A1,B)代替更新,在新增对象的子树中,概念为(A2,B)的子树部分被删除,只新增概念为(A1,B)的支路部分;否则,新增概念(A1,B)将被新增概念(A2,B)代替更新,在新增对象的子树中,概念为(A1,B)的子树部分被删除,只新增概念为(A2,B)的支路部分。
8.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:新增对象的子树生长算法包括如下步骤:Step1:Gr={G-Gc},判断条件Gr=G,不满足则转至Step2;否则,转至Step7;
Step2:Kc=(Gc,Mc,Ic),删除初始概念树Tree中的Gr以及其前项支路和子树部分,得到坍缩后的概念树Treec,转至Step3;
Step3:判断条件 使得G1={gi|gi∈Gc},f(gj)=f(gi),gj∈Gc,满足则转至Step4;否则,转至Step5;
Step4:删除Treec中r→...→gi或者r→...→G1中的gi和G1以及其前项支路和子树,转至Step5;
Step5:判断条件 使得G2={gi∈Gc|gi=par(gj)},gj∈Gc,满足则转至Step6;否则,转至Step8;
Step6:删除Treec中的r→...→gj中的gj及其前项支路和子树,此时的概念树记为Tree″,转至Step8;
Step7: 执行Step8;
Step8:算法结束,输出新增对象Δg后能够生长的子树Tree″。
9.根据权利要求1所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:所述概念树更新算法包括如下步骤:Step1:判断条件 满足则转至Step6;否则,转至Step2;
Step2:计算概念树Tree″中的所有概念为B(KT″),(A1,B1),(A2,B2)∈B(KT″),转至Step3;
Step3:判断条件f(Δg)∩B1=B1,满足则转至Step4;否则,转至Step5;
Step4:原概念(A1,B1)所在概念树Tree中的子树删除,在新增对象Δg后生长新概念为({A1∪Δg},B1)的子树,转至Step5;
Step5:判断条件 满足则转至Step6;否则,转至Step7;
Step6:原概念(A1,B1)所在概念树Tree中的子树不变,在新增对象Δg后生长新概念为({A1∪Δg},{f(Δg)∩B1})的子树,转至Step7;
Step7:判断条件 满足则转至Step8;否则,转至Step9;
Step8:原概念(A1,B1)所在概念树Tree中的子树不变,在新增对象Δg后不会生长新的概念为({A1∪Δg},B1)的子树,转至Step9;
Step9:判断条件f(Δg)∩B1=f(Δg)∩B2=B,满足则转至Step10;否则,转至Step13;
Step10:判断条件#A1>#A2,满足则转至Step11;否则,转至Step12;
Step11:在新增对象的子树中,概念为({A2∪Δg},B)的子树部分被删除,只新增概念为的({A1∪Δg},B)支路部分,转至Step13;
Step12:在新增对象的子树中,概念为({A1∪Δg},B)的子树部分被删除,只新增概念为的({A2∪Δg},B)支路部分,转至Step13;
Step13 Tree′=Tree,转至Step14;
Step14算法结束,输出更新后的概念树Tree′。
10.根据权利要求8至9任意一项权利要求所述的一种基于增量式概念树的视频内容结构表示方法,其特征还在于:所述新增对象的子树生长算法及其概念树更新算法只针对新增顶层对象和伴生对象时的情况,对于新增全局对象,只需将原概念树Tree的根结点r更新为r′=Δg∪r即可。