[發(fā)明專利]用視頻壓縮編碼信息提取視頻關(guān)鍵幀的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011642920.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112770116B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 艾達;梁嘉倩
• 申請（專利權(quán)）人: 西安郵電大學(xué)
• 主分類號: H04N19/147
• 分類號: H04N19/147;H04N19/19;H04N19/172;H04N19/42;H04N19/85;H04N19/70
• 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

1.一種用視頻壓縮編碼信息提取視頻關(guān)鍵幀的方法，其特征在于由下述步驟組成：

(1)提取深度和幀比特數(shù)特征

按式(1)確定編碼單元的率失真代價J：

其中D_x,y和R_x,y分別表示編碼單元中坐標為(x,y)的像素的失真和編碼比特數(shù)，x∈{1,2,…,H}，y∈{1,2,…,W}，W×H為視頻分辨率，λ為拉格朗日系數(shù)且λ≥0，W和H為有限的正整數(shù)、且W＞H；

按式(2)確定編碼幀的深度特征向量F_n：

F_n＝{f₁,f₂,…,f_α} (2)

其中n表示視頻的第n個編碼幀，n∈{1,2,…,N}，N為視頻總幀數(shù)，N取值為有限的正整數(shù)，round()為向上取整函數(shù)，f₁，f₂,…f_α為編碼單元的深度值，f₁，f₂,…f_α的取值為0、1、2、3中的任意一個數(shù)；

按式(3)確定幀比特數(shù)R_n：

(2)鏡頭切換檢測

統(tǒng)計編碼幀的幀比特數(shù)R_n并繪制折線圖進行分析，將呈現(xiàn)先逐漸增加后逐漸減少的轉(zhuǎn)折點標記為鏡頭切換，相鄰兩個鏡頭切換之間為1個鏡頭片段，鏡頭片段的長度為M，M取值為有限的正整數(shù)，且M＜N，得到K個鏡頭片段，K取值為有限的正整數(shù)；

(3)提取關(guān)鍵幀

按式(4)確定拉普拉斯圖矩陣L：

其中F_i和F_j分別表示第i和j個編碼幀的深度特征向量，i∈{1,2,…,N}，j∈{1,2,…,N}；

按式(5)確定L的前K個特征值對應(yīng)的特征向量y，并按式(6)構(gòu)造N×K階矩陣Y：

L×y＝β×D×y (5)

Y＝[y₁,y₂,…,y_K] (6)

其中y₁,y₂,...,y_K依次為前K個特征值對應(yīng)的N×1階特征向量；

對矩陣Y進行k-means聚類，并按式(7)確定聚類中心μ與該鏡頭中其他所有幀的距離d_m：

d_m＝||y_m-μ||₂ (7)

其中m∈{1,2,…,M}，M為每個鏡頭片段的長度，M取值為有限的正整數(shù)，且M＜N；

將距離d_m最小的幀記為關(guān)鍵幀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用視頻壓縮編碼信息提取視頻關(guān)鍵幀的方法，其特征在于：在提取深度和幀比特數(shù)特征步驟(1)中，所述的W的取值為176～7680，H的取值為144～4320，N的取值為1000～7000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用視頻壓縮編碼信息提取視頻關(guān)鍵幀的方法，其特征在于：在鏡頭切換檢測步驟(2)中，所述的K的取值為5～20。