【數位新知】影片也有DNA

■ DNA定序正夯，我們不妨也幫影片做個DNA定序。聽起來很玄？說穿了其實就是把原本影片中內含的二維資訊轉成一維的字串，再用生物資訊學中舉足輕重的LCS（Longest Common Sequence，最大公共子序列）演算法尋找相符的字串，一切就迎刃而解。

翻譯 ∣ 葉房蒲

　　認為有機體才具備基因組嗎？以色列科技理工學院（Israel Institute of Technology）的研究者正在為「錄像基因體」（Video Genome）定序，試圖藉此打擊網路上猖獗的影片盜版。

　　透過偵測出那些在一般色彩及解析度操作下不太會改變的影像特徵，這項新技術得以實行。而當前的技術使用的是動作識別演算法（action recognition algorithms），藉由影片中的動作比對錄像序列。

　　想像一下這三個樣本片段：原版星際大戰中光劍大戰的場面、同一片段在電視上播放的低畫質版本、以及你和你弟手持塑膠玩具重演的家庭影片。動作識別演算法會將三個片段判斷為是相似的，但錄像基因體分析只會把前二者歸為同一類。

　　亞力山卓‧布朗斯坦與麥可‧布朗斯坦兩兄弟（Alexander and Michael Bronstein）跟齊美爾（Ron Kimmel）借用生物資訊領域基因序列的配對與比對演算法（gene-sequence matching and alignment algorithms），成功做出前段所述的區別。他們的研究在今年3月27日發表於ArXiv.org。

　　麥可說：「我們發現分析錄像的諸多問題恰與序列分析中的應用及問題相吻合。」

　　這項技術基於一個想法—影像的剪接編輯有似於DNA突變。影片即使添加廣告、刪去一些場景，甚至更改顏色或解析度，透過生物資訊學，我們仍能使用跟生物DNA序列同樣的方法比對影片的「DNA」。

　　「即使是一小段影片，我們也能辨識出處，不受影片後製的影響。」亞力山卓表示。

　　比方說，持攝影機盜錄戲院中播映的電影時，鏡頭可能會搖晃不定，色度、解析度也會改變，但錄像DNA序列仍然相似。

　　影片的特徵被翻譯成一串資訊，正如同基因體被解讀為一串DNA核苷酸序列。錄像基因體由一組包括界線與形狀的特徵組成，同樣地搜尋演算法也是利用一組文字去找出文本間的相似處。而這些影像特徵在一般的操作編輯之下並不會改變。

　　「你可以把一段影片可能經歷過的修改想成類似突變。」麥可表示。舉例來說，廣告就像嵌入突變（insertion mutation），因為收視率而刪減的片段則類同缺失突變（deletion mutation）。

　　每一個畫面中影像特徵的重複率被圖解翻譯成一個64位元二進位字串。隨著這些資訊播放，該影片的錄像基因體可以比擬作一個使用生物資訊分析的資料庫。錄像基因體僅佔DVD品質錄像約百萬分之一的頻寬，而且可以被即時翻譯。

　　這項科技或許可以被用於偵測YouTube上的侵權內容，或是將元數據（metadata），譬如字幕、使用者註記或評論等等配對至與任何版本相對應的影片。理論上，數千小時的錄像序列幾天內即可處理完，比對的準確度高於99％。

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原文出處：Wired Science

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責任編輯：MissZoe、Taroa
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