[發明專利]一種視頻關鍵幀提取方法

有效

• 申請號: 201711047162.0
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107832694B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 強倩;孫昊良;張慧琳;周淵;石飛;劉慶良;何萬江
• 申請（專利權）人: 北京賽思信安技術股份有限公司;國家計算機網絡與信息安全管理中心
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F16/783
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

本發明公開了一種視頻關鍵幀提取算法，屬于信息安全技術領域。該算法首先計算當前輸入視頻流中某幀的水平方向的黑邊寬度和垂直方向的黑邊高度，以及該幀有效圖像區域的寬度和高度；然后計算該幀的有效圖像區域的特征信息，并與上一幀比較，計算差異度；差異度大于閾值時，將該差異幀中的數據與緩存區中的每幀數據分別比較，計算該幀的相似度；該差異幀的相似度大于閾值時，將該差異幀與緩存區中的該某幀視為相似，將非差異幀計數加1，達到非差異幀累計數最大值，輸出該幀為差異幀并寫入緩存區，統計該幀的Y值的方差值和UV值的方差值，并輸出關鍵幀和空白幀。本發明算法通過C語言實現，可應用于多視頻多線程的調用，適應性強，高效快速。

技術領域

本發明屬于信息安全技術領域，涉及視頻內容信息的提取，具體來說，是一種視頻關鍵幀提取方法。

背景技術

隨著Internet的應用和普及，多媒體信息檢索系統對社會各領域產生越來越大的影響。傳統的信息檢索采用基于文本的檢索方式，查詢時需要說明文本特征，要求用戶對文本特征的描述具有一定的準確性和規范性。但由于視頻數據的豐富內涵以及人們對視頻內容進行抽取的主觀性，視頻信息難以用幾個關鍵詞描述。因此，基于內容的視頻檢索應運而生。

傳統的基于內容的視頻檢索方法是將視頻作為幀圖像的集合，運用圖像檢索的方法逐幀進行檢索，這種方法的缺點是需要處理大量的圖像信息，對信息傳輸和計算造成很大的困難。在視頻幀序列中，包含有關鍵內容節點的幀可以簡單的概括視頻的主要內容，這些幀成為視頻的關鍵幀，通過提取關鍵幀，可以極大的減少后續處理的數據量。

發明內容

本發明提供一種視頻關鍵幀提取方法，通過在各類視頻的所有幀中提取出能夠反映視頻內容信息的關鍵幀，可以有效的降低視頻分析時的數據量，提高視頻處理效率。

具體步驟如下：

步驟一、針對當前的輸入視頻流中的某幀，經黑邊檢測模塊計算得到水平方向的黑邊寬度和垂直方向的黑邊高度；

具體計算過程如下：

對輸入視頻流圖像的上下邊逐行檢測黑邊范圍，計算得到每行黑邊的高度，取高度最大值作為垂直方向上的黑邊高度，對圖像左右邊逐列檢測黑邊范圍，計算得到每列黑邊的寬度，取寬度最大值作為水平方向的黑邊寬度。

步驟二、利用垂直方向的黑邊高度和水平方向的黑邊寬度，計算該幀有效圖像區域的寬度和高度；

具體計算如下：

有效圖像區域的起始點水平方向坐標等于水平方向黑邊寬度，垂直方向的坐標等于垂直方向黑邊高度，有效區域的寬度等于原圖像寬減去兩倍的水平方向黑邊寬度，有效區域的高度等于原圖像高減去兩倍的垂直方向黑邊高度。

步驟三、將該幀的有效圖像區域的長寬分別等分成16塊，計算每塊的Y值均值和UV差值的均值，并將256塊區域的Y值均值和UV差值的均值作為該幀的特征信息。

針對該幀的有效圖像區域，將長寬均等分分割為16塊，得到256塊區域，分別計算每塊的Y值均值和UV差值的均值，作為該幀的特征信息。

步驟四、用幀差異比較模塊將該幀的特征信息與前一幀的特征信息比較，并計算該幀的差異度；

計算差異度的過程如下：

步驟401、將兩幀的256塊區域一一對應，將每個區域中的Y值分別比較；

步驟402、針對某對應區域塊，將兩個區域塊中的Y值均值作差，得到差值絕對值；

步驟403、計算該兩個對應區域塊中的Y值均值的平均值；

步驟404、計算差值絕對值與平均值的比例，并判斷比例值是否大于預設值，如果是，定義該區域塊的差異值為1，否則該區域塊的差異值為0；