视频资源的分割标注及组织管理策略的研究与实现

发布时间：2020-10-20 13:55

　　 随着互联网技术的发展,数字化学习资源呈“爆炸式”增长,逐渐改变着人们的生活方式和学习方式,驱动越来越多的人愿意借助数字化学习资源进行学习。在众多学习资源类型中视频资源具有生动形象的优势,可以较好的吸引学习者的注意力。因此在k12教育阶段,不管是学生用于学习还是教师用于教学,视频资源都是他们的青睐对象。一方面,由于专业教学资源库中的视频资源和K12知识体系的关联关系不够密切,面对内容良莠不齐、组织管理方式不够完善的海量级别网络视频资源,教育者和学生越来越难快速地找到可以满足需求的视频资源。另一方面,我们身边出现越来越多并非传统“教育视频资源”的资源却包含大量知识点和学习内容,这些趣味性视频资源正在不断积累,如央视综艺节目《是真的吗》等,以及各种UGC视频资源的某些视频片段均可应用到k12教育阶段不同课堂中的知识教授过程。针对以上问题,本文提出一种视频资源的分割标注及组织管理策略,从各类趣味性视频资源中挖掘出可用于k12知识点学习的视频片段,进而构建基于k12教育知识信息标注并使用优良策略组织管理的视频资源库,提供给各大学习平台,帮助教育者和学习者基于知识点的检索可以快速定位到视频资源。本文的主要工作包括:首先,基于相关理论和技术的调研,研究了视频资源的分割与存储、视频资源的规整、视频资源冗余备份及负载均衡的机制。其中通过基于众智的多知识主题词关联的分割标注策略、分割视频资源的虚拟存储策略、分割视频的加载播放策略实现了视频资源的分割与存储;从视频片段的规整和视频主题的自动生成两个角度实现对分割后视频资源的规整;除此之外,提出了基于安全性和负载均衡的备份策略以及基于负载均衡的视频资源调度机制保证了分割后视频资源的安全性和可靠性。然后,基于上述机制,设计实现了视频资源分割标注及组织管理模块。首先从功能、架构服务、数据库设计角度阐述了模块总体框架设计;然后详细介绍了模块中相关机制涉及到的核心接口的实现工作;最后描述了模块的功能实现工作,主要包含:视频资源呈现模块、视频播放模块、视频的分割标注模块。最后,笔者对视频资源分割标注及组织管理模块开展了实验分析、功能及性能测试工作,实验分析主要验证相关机制的有效性,功能测试主要包含页面呈现、操作响应、接口逻辑、机制融合结果以及结果是否符合设计预期,性能测试主要测试接口压力。结果表明系统模块具有一定的稳定性,相关机制具有有效性。
【学位单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN948.6;G434
【部分图文】：

于是视频都会进行压缩存储，压缩的专业术语叫视频编码，Ｈ２６４压缩技术是??目前最受欢迎、使用率最高的。经过压缩存储的视频帧分为Ｉ帧、Ｐ帧、Ｂ帧，视??频帧结构如图２．１所示：??Ｉ－?．－：?Ｍｉ?．?Ｉ?Ｍ２??ＩＬ＾ＩＵＵ，?Ｍ?Ｉ?｝＊??ｎ????Ｉ?！?????图２．?１视频帧结构??在视频压缩存储中，存储完第一张完整的静态图片后，后面的每张图片只存储??与前面图片差异部分，直到出现内容差异性很大的图片，才再一次重新存储一张完??整的图片，这个完整的图片便被称作关键帧即Ｉ帧，存储差异的视频包含Ｂ帧和Ｐ??帧。如图２．１所示，Ｐ帧被称为向前参考帧，压缩存储过程中只参考前面解码好的??视频帧；Ｂ帧被称为双向参考帧，压缩存储过程中，不仅仅要参考前面解码好的视??６??

Ｉ帧是起始帧，后面紧跟着Ｂ帧和Ｐ帧。??２．１．２视频的内容层次结构??根据内容语义角度分析，如图２．２所示，视频内容层次结构从上到下可分为视??频序列、场景、镜头、帧［３１］。??丨视频序列－???ｉｉｉ???场景１???场景２???场景ｎ??▼?▼?▼?▼?▼?▼?▼?去??镜头１?镜头２?镜头３?镜头４?镜头５?镜头６?镜头７?镜头ｎ??ｒｒｒｉｎｎｒＴｒｒｉｎｎｎｎｎ?ｍ??帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧?帧帧??图２．?２视频内容层次结构??视频又称为静态图片序列，由内容连贯、时间连续的一系列静态图片组成，是??对视频内容的一个整体表征，如果一个视频拍摄的是“光沿直线传播”的课堂内容，??那课堂上发生的所有事件都归属于视频序列层面，当前层次又可下分为多个场景概??念。从拍摄角度来说，场景由连续拍摄的多个镜头组成，同一场景下的视频内容背??景具有很大相似性，故事内容具有一定独立性，即可以简单说明整个视频内容中的??—个小片段，如“在光沿直线传播”视频中，教师站在讲台上讲授新课与同学沟通??交流的前２０分钟内容和同学间分组协作讨论问题的后２０分钟内容就可以分为两个??７??

存放不同的视频媒体信息，具有不同的功能，分工明确。不同ｂｏｘ可以嵌套不??同的ｂｏｘ形成一定的层级关系。以“ｃｕｔ．ｍｐ４”视频为例解析ＭＰ４文件的ｂｏｘ分布??及层级关系如图２．３所示，接下来并不对所有ｂｏｘ进行功能讲解，只进一步详细说??一下本系统构建ＭＰ４头文件所使用到的部分核心ｂｏｘ所代表的含义。??ｒｆｔｙｐ??卜ｆｒｅｅ??ｉ?？?ｍｄａｔ??白－ｒｍｏｖ??ｒｎｖｈｄ??Ｂ－?ｔｒａｋ??ｈ?ｔｋｈｄ??牢卜ｅｄｔｓ??ｓ－ｍｄｉａ??｜?ｍｄｈｄ??ｆ－?ｈｄｋ＂??Ｓ?ｒｒｔｎｆ??｜－?ｖｒｒ＾ｉｄ??ｄｌｎｆ??ｉ－ｓｔｂｌ??．ｓｔｓｄ??ｈ＂?ｓｔｔｓ??？?ｓｔｓｓ??ｉ?Ｃｔ？３??！?ｓｔｓｃ??ｈ－?ｓｔｓｚ??？？?５ｔＣ０??ｉ）?ｔｒａｋ??Ｓ３?ｕｄｔａ??图２．?３视频内容层次结构??第一层级ｂｏｘ包含ｆｔｙｐｅ、ｆｒｅｅ、ｍｄａｔ、ｍｏｏｖ。其中ｆｔｙｐｅ是ＭＰ４文件的标志，??表明文件的类型，每个ＭＰ４文件有且只有一个ｆｌｙｐｅ?ｂｏｘ；每个ＭＰ４文件有且只有??一个ｍｏｏｖ?ｂｏｘ，包含一系列的子ｂｏｘ，通过分析子ｂｏｘ可以了解视频数据对应的相??８??
【参考文献】

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本文编号：2848768