[發(fā)明專利]幀分辨率自適應(yīng)的視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910981311.3
• 申請(qǐng)日: 2019-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN110611809B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 公衍超;楊楷芳;劉穎;林慶帆;王富平;盧津;王玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安郵電大學(xué);陜西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N17/00
• 分類號(hào): H04N17/00;H04N21/234;H04N21/44
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 申忠才

一種幀分辨率自適應(yīng)的視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)方法，由確定邊長(zhǎng)、確定基本計(jì)算單元大小、確定基本計(jì)算單元的標(biāo)準(zhǔn)差、確定視頻的標(biāo)準(zhǔn)差、確定基本計(jì)算單元的幀間差、確定視頻的幀間差、評(píng)價(jià)視頻的空時(shí)域復(fù)雜度組成。解決了現(xiàn)有技術(shù)采用固定計(jì)算單元、視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度很難保證的問題，有效地提高了視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確度。本發(fā)明具有評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單、評(píng)價(jià)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可用于視頻編碼、視頻摘要、視頻異常行為分析的預(yù)處理過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到視頻復(fù)雜度評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)、硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，各種視頻應(yīng)用，例如電影電視、視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議，已經(jīng)深入到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗６ＷC這些視頻應(yīng)用能夠有效運(yùn)行的關(guān)鍵是各種視頻處理技術(shù)，例如視頻編碼、視頻摘要、視頻異常行為分析。在對(duì)視頻進(jìn)行編碼、摘要、異常行為分析處理時(shí)，通常會(huì)先評(píng)價(jià)視頻的空時(shí)域復(fù)雜度，然后根據(jù)視頻空時(shí)域復(fù)雜度特性，對(duì)視頻進(jìn)行不同的處理，從而提高處理效率。所以視頻空時(shí)域復(fù)雜度的評(píng)價(jià)對(duì)于保證視頻技術(shù)處理的效率，保證視頻應(yīng)用系統(tǒng)的有效運(yùn)行，起著關(guān)鍵的作用。

視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)分為空域復(fù)雜度評(píng)價(jià)和時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)兩部分。空域復(fù)雜度指的是視頻幀中包含內(nèi)容的紋理多樣性及其粗糙程度，常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有灰度共生矩陣、像素值方差、像素值標(biāo)準(zhǔn)差。時(shí)域復(fù)雜度指的是視頻中物體的運(yùn)動(dòng)快慢程度，常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)有運(yùn)動(dòng)矢量、光流失量、幀間差值。在具體應(yīng)用中，這些方法通常要先選定一個(gè)固定大小的基本計(jì)算單元，基本計(jì)算單元可以是一個(gè)像素也可以是一個(gè)像素塊。然后將基本計(jì)算單元的值做累加或者均值等運(yùn)算后得到視頻的空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)。當(dāng)前在各種視頻應(yīng)用中使用的視頻的幀分辨率多種多樣，例如VGA(640×480)、WVGA(832×480)、720p(1280×720)、1080p(1920×1080)、2K(2560×1600)。同一個(gè)內(nèi)容場(chǎng)景如果反應(yīng)在不同幀分辨率的視頻中，場(chǎng)景中相同物體所占的像素個(gè)數(shù)會(huì)有明顯不同。所以視頻幀的分辨率是影響視頻中內(nèi)容空時(shí)域復(fù)雜度衡量的一個(gè)重要因素。

上述固定基本計(jì)算單元大小的視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)方式雖然簡(jiǎn)單，但其也存在明顯的缺點(diǎn)：不能根據(jù)輸入視頻幀分辨率自適應(yīng)選擇合理的基本計(jì)算單元大小，視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度很難保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單、評(píng)價(jià)準(zhǔn)確的幀分辨率自適應(yīng)的視頻空時(shí)域復(fù)雜度評(píng)價(jià)方法。

解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是由下述步驟組成：

(1)確定邊長(zhǎng)

輸入視頻的幀分辨率，幀分辨率包括幀寬與幀高兩部分信息，按照式(1)得到邊長(zhǎng)l，

其中round()為取整函數(shù)，w_f為幀寬，h_f為幀高，p₁∈[0.5,3.5]，p₂∈[0.05,0.4]，w_c∈{88,89,...,704}，h_c∈{72,73,...,576}。

(2)確定基本計(jì)算單元大小

基本計(jì)算單元為矩形像素塊，由邊長(zhǎng)l，確定基本計(jì)算單元的寬w_b和高h(yuǎn)_b，

w_b＝αl (2)

h_b＝βl (3)

其中α∈{0.5,1,1.5,2,2.5,3}，β∈{0.5,1,1.5,2,2.5,3}。

(3)確定基本計(jì)算單元的標(biāo)準(zhǔn)差

基本計(jì)算單元的標(biāo)準(zhǔn)差按式(4)確定：