一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法，该方法首先读入一段视频流，将每帧图像分为r块，分别计算每连续两帧的分块直方图差D(i,i+1)和像素帧差直方图方差V(i,i+1)；接着设置一个大小为2W的滑动窗口，计算出分块直方图差法的阈值Th和像素帧差直方图方差法的阈值Tv，将D(i,i+1)大于Th的帧加入集合A，将V(i,i+1)小于Tv的帧加入集合B；然后计算出加权直方图差法的阈值Ty，若加权直方图差Y(i,i+1)的值大于Ty，则将此帧加入集合C，判断集合C1＝C‑A∩B中是否存在连续帧，若存在，则该处为渐变镜头边界；最后对集合A‑(A∩B)和B‑(A∩B)集合中的元素分别进行二次检测，得出最终切变镜头边界。本发明专利技术可以有效地提高镜头边界检出率和精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法
本专利技术涉及一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法，属于视频内容分析、镜头边界检测等交叉

技术介绍
近年来，视频内容分析是计算机视觉领域中的一个重要研究课题，具有重要的理论意义与实际应用价值，而镜头边界检测是其中不可或缺的一部分。视频序列中，镜头的边界分为两大类：切变(AbruptTransition)和渐变(GradualTransition)。切变是指变化突然发生在连续的两帧之间，而渐变是指变化发生在连续的多帧之间。渐变比较复杂，包括淡入淡出、溶解、擦除等。镜头边界检测的基本思想是通过比较视频序列的帧间差异来寻找镜头边界变化的规律。首先提取视频帧的特征，这些特征必须能够较好地突出镜头边界与非边界的差异；然后利用这些特征量构造评判准则，并将评判准则结果与事先设定的阈值相比较，从而判定是否发生镜头变化。因此，寻找效果理想的视频帧特征和评判准则十分重要。在阈值选取方面，主要存在固定阈值和自适应阈值两种。固定阈值实现简单，但是无法适应视频类型和内容的变化。为了消除主观误差，一些自适应阈值方法随之产生，如YounS等提出根据已逝时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)输入1个视频，所述视频源是未经过压缩的视频序列文件，将每帧图像均匀地划分为大小相同r块，计算每连续两帧的分块直方图差D(i,i+1)和像素差异直方图方差V(i,i+1)，i＝1,2...(n‑1)；所述i表示帧的编号，n表示该视频源的总帧数；步骤2)设置一个大小为2W的滑动窗口，其中，2W为滑动窗口所占图像总帧数；在该滑动窗口中，计算分块直方图差的均值D和像素帧差直方图方差的均值V；分别设置分块直方图差法的阈值Th＝thD，像素差异直方图方差法的阈值Tv＝tvV；所述th表示分块直方图差法阈值的比例系数，tv表示...

【技术特征摘要】
1.一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)输入1个视频，所述视频源是未经过压缩的视频序列文件，将每帧图像均匀地划分为大小相同r块，计算每连续两帧的分块直方图差D(i,i+1)和像素差异直方图方差V(i,i+1)，i＝1,2...(n-1)；所述i表示帧的编号，n表示该视频源的总帧数；步骤2)设置一个大小为2W的滑动窗口，其中，2W为滑动窗口所占图像总帧数；在该滑动窗口中，计算分块直方图差的均值D和像素帧差直方图方差的均值V；分别设置分块直方图差法的阈值Th＝thD，像素差异直方图方差法的阈值Tv＝tvV；所述th表示分块直方图差法阈值的比例系数，tv表示像素差异直方图方差法阈值的比例系数；步骤3)在步骤2)所述的滑动窗口内，比较连续两帧间的分块直方图差D(i,i+1)，若D(i,i+1)大于阈值Th，则将第i帧加入集合A；比较连续两帧间的像素帧差直方图方差V(i,i+1)，若V(i,i+1)小于阈值Tv，则将第i帧加入集合B，取A∩B为滑动窗口2W中的切变镜头边界，将该结果加入最终切变镜头集合F；步骤4)计算出步骤2)所述滑动窗口内像素帧差直方图方差V(i,i+1)与1差值最小的帧i0，根据i0计算出加权直方图差法阈值Ty；若连续两帧间的加权直方图差Y(i,i+1)的值大于Ty，则将第i帧加入集合C；从集合C中筛选掉步骤3)切变检测中得到的集合，得到剩余的集合C1＝C-A∩B，对集合C1进行判断，若存在连续帧，则判断该处为渐变镜头边界，将此连续帧集合加入最终渐变镜头集合G；步骤5)对于集合A-(A∩B)中的帧元素，以该元素为中心设置一个滑动窗，大小为2R1，其中，2R1为该滑动窗口所占图像总帧数，即以该元素为中心前后两个镜头帧数之和的一半，用步骤3)所述的像素帧差直方图方差法进行二次检测，若满足切变条件，则将该帧加入最终切变镜头集合F；对于集合B-(A∩B)中的帧元素，以该元素为中心设置一个滑动窗，大小为2R2，其中，2R2为该滑动窗口所占图像总帧数，即以该元素为中心前后两个镜头帧数之和的一半，用步骤3)所述的分块直方图差法进行二次检测，若满足切变条件，则将该帧加入最终切变镜头集合F。2.根据权利要求1所述的一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法，其特征在于，所述步骤1)具体如下：步骤11)将输入的视频序列的每帧图像均匀地划分为大小相同r块，计算每连续两帧的分块直方图差将计算结果存入集合D'＝{D(1,2),D(2,3),D(3,4),...,D(n-1,n)}；其中，i表示帧的编号，n表示该视频源的总帧数，r为该帧的分块数，k表示该帧内分块的编号，DB(i,i+1,k)为第i帧和第i+1帧图像的第k个对应块匹配的差异值，其中，Hi,k(j)是第i帧的第k块的归一化分块直方图在灰度级j上的值，c是灰度级的数量，Max(DB(i,i+1,k))是所有对应块匹配DB(i,i+1,k)中最大的差异值；步骤12)计算每连续两帧的像素差异直方图方差i＝1,2...(n-1)，将计算结果存入集合V'＝{V(1,2),V(2,3),V(3,4),...V(n-1,n)}；其中，是DHi,i+1(j)的平均值，其中，i表示帧的编号，n表示该视频源的总帧数，j表示差异直方图的级别编号，DHi,i+1(j)是第i帧和第i+1帧图像的归一化像素差异直方图在差异级别j上的值，d是差异直方图的级别数量。3.根据权利要求1所述的一种基于滑动窗口的非压缩域镜头边界检测方法，其特征在于，所述步骤2)具体如下：步骤21)建立长度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佩迎，岳文静，陈志，陈璐，李争彦，邹子昕，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32