[發明專利]一種基于聚類統計的視頻運動估計方法

有效

• 申請號: 201110300465.5
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102427528A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 周忠;陳珂;吳威;趙沁平
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種基于聚類統計的視頻運動估計方法，其特征在于它包括步驟如下：

(1)按視頻幀從右上角到左下角的對角線及其平行線對視頻幀的宏塊進行分組；

(2)根據宏塊的分組編號，選取第i組宏塊，其中i＝1，2，3，...，對第i組中的每一個宏塊i_j進行搜索，其中j＝1，2，3，...，獲取宏塊i_j的運動向量；

(3)把步驟(2)所得到的第i組宏塊的運動向量加入已有的運動向量聚類中，并重新聚類；

(4)檢查是否有宏塊沒有進行搜索，若還有宏塊沒有進行搜索，則進入步驟(2)，否則結束。

2.根據權利要求1所述的基于聚類統計的視頻運動估計方法，其特征在于：所述步驟(1)按視頻幀從右上角到左下角的對角線及其平行線對視頻幀的宏塊進行分組，一個由N*M個宏塊組成的圖像被分成了N+M-1組，每一組中的宏塊再按照從上到下的順序進行編號，宏塊i_j表示該宏塊是第i組中的第j個宏塊。

3.根據權利要求1所述的基于聚類統計的視頻運動估計方法，其特征在于：所述步驟(2)對第i組中的每一個宏塊i_j進行搜索，包括步驟如下：

(2.1)若宏塊i_j在第i-1組中的相鄰宏塊存在，則宏塊i_j分別參考其左邊和上邊相鄰宏塊的運動向量所屬聚類的代表向量進行搜索，獲取宏塊i_j的局部最小塊誤差點，否則直接進入步驟(2.2)，若該局部最小塊誤差點的塊誤差小于一定的閾值，則宏塊i_j的運動估計結束，返回局部最小塊誤差點所對應的運動向量，否則進入步驟(2.2)；

(2.2)若成員出現頻率最大的類存在，則宏塊i_j參考該類的代表運動向量進行搜索，獲取宏塊i_j的局部最小塊誤差點，否則直接進入步驟(2.3)，若該局部最小塊誤差點的塊誤差小于一定的閾值，則宏塊i_j的運動估計結束，返回局部最小塊誤差點所對應的運動向量，否則進行步驟(2.3)；

(2.3)對宏塊i_j在整個搜索窗口中進行搜索，獲取宏塊i_j的全局最小塊誤差點，并返回全局最小塊誤差點所對應的運動向量。

4.根據權利要求1所述的基于聚類統計的視頻運動估計方法，其特征在于：所述步驟(3)把第i組宏塊的運動向量加入已有的運動向量聚類中，并重新聚類，其中，運動向量的類的定義包括以下三個方面：

(I)運動向量的直接可達性：運動向量p和運動向量q是直接可達的，當且僅當運動向量p和運動向量q的Manhattan距離為1，直接可達性記為p→q；

(II)運動向量的間接可達性：運動向量p和運動向量r是間接可達的，當且僅當存在一個運動向量q使得p→q且q→r，即運動向量p和運動向量q直接可達，且運動向量q和運動向量r直接可達，間接可達記為p＞r；

(III)運動向量的類是指：設D是一個運動向量集合，一個代表向量為rep(C_i)的類C_i是D的一個非空子集，滿足：

(a)如果q→rep(C_i)，則q∈C_i

(b)如果q＞rep(C_i)，且則q∈C_i。