基于帧相似性度量的镜头检测方法

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1、基于帧相似性度量的镜头检测方法报告人：钮玥镜头检测镜头检测的基本概念镜头边界的分类镜头检测的基本方法基本概念镜头是从一个摄像机得到的一个不间断的帧序列，它是由镜头边界划分的一个物理实体,是视频的构建单位，而镜头检测的工作就是在视频中划清镜头的边界。镜头边界的分类切变（CUT）渐变（GT）规则渐变：淡入淡出，溶解，平移等等非规则渐变基本方法基于帧比较的方法基于边缘检测的算法基于压缩域的算法基于帧相似性度量的方法基本概念通过直接比较相邻帧的相似性来判断是否存在镜头切换基本方法用帧间距离D表示两帧的相似度，D越小表明两帧越相似，存在镜头切换的可能性越低，反之亦然，当D高于阈值T的

2、时候，就可以认为存在镜头切换。像素距离像素距离DP：其中Pk表示第k个颜色分量，ak表示权重系数针对RGB颜色空间，DP：其中k表示色深，Dp是一个介于(0,1)之间的数。第一种方案直接比较两帧的像素对，求两帧之间的平均像素距离作为帧距离，而阈值T是给定的。公式如下：优点与缺点简单，思路清晰，是其他改进算法的基础无法判断渐变镜头，对噪声和抖动十分敏感，不实用。基于颜色直方图的帧比较算法思路：分别计算待比较两帧的颜色分布直方图，根据直方图的统计特征判断图像距离，再根据既定的阈值判断是否存在镜头边界。关于统计特征，常用以下两种统计量：ColorHistogram：Χ2Histo

3、gram：其中，Hi(j)表示第i帧在第j个颜色等级下的分量，即满足整个帧中满足该颜色等级的像素数量。优点与缺点对抖动和噪声不敏感，稳定性好当两帧颜色分布相近是会造成误判基于块比较的方法思路：将帧分成r块，块内采用像素比较或者直方图比较，得出块距离，再利用块距离的统计特征分析，判断是否存在镜头切换。优缺点：对渐变有比较好的效果算法复杂度比较高基于像素差的统计特征和分块直方图算法出处CHENGYong,YANGXu,XUDe等在IEEETENCON’02提出思路在利用颜色直方图的基础之上，用像素差的统计特征降低颜色直方图带来的误判，提高准确率。简介同时计算两帧像素差的统计特征

4、V(i,i+1)和基于分块的直方图距离D(i,i+1)，利用滑动窗口自适应的产生阈值，先确定切变，再确定渐变。像素差直方图计算待比较两帧的像素距离p，计算像素个数针对像素距离的分布以横坐标未p，纵坐标为像素个数N，可得如下示意图：像素差直方图的方差分析图可得如下结论：如果图比较相似，该分布图的方差就比较大，如果图像之间没有什么关系，该分布图的方差就会比较小。定义V(i,i+1)如下：其中Hi,i+1(j)为第i帧和第i+1帧的像素差直方图中的第j颜色等级分量，N一帧的像素数，V(i,i+1)的取值在0,1之间。基于块的颜色直方图在本算法中，同时要计算基于块的颜色直方图距离，

5、首先将每帧分成r块，按照如下公式计算D(i,i+1):阈值分析利用大小为200的滑动窗口W，TV取窗口内V均值的一半，TD取窗口内D的2倍。由此，可以得到满足条件的边界集合ΩDΩV，其中ΩD∩ΩV可被视为切变镜头的分界。针对渐变镜头，定义Y(i,i+1)=D(i,i+1)/V(i,i+1)，取窗口内的Y均值的2倍作为渐变镜头的阈值。实验结果该文分别针对景物，教学片，和动画片的片段做了实验，结果如下：参考文献[1].AMethodForShotBoundaryDetectionWithAutomaticThreshold.CHENGYong,YANGXu,XUDe.Beiji

6、ngProceedingofIEEETENCON’02[2]AutomatedHigh-LevelMovieSegmentionforAdvancedVideo-RetrievalSystemAlanHanjalic,ReginaldL.Lagendijk,SeniorMemberIEEE,andJanBiemond,FellowIEEE.IEEETransactionsoncircuitsandsystemforvideotechnologyvol9NO4JUNE1999[3].ComparisonofAutomaticShotBoundaryDetectionAlgor

7、ithms.RainerLienhart,MicrocomputerResearchLabs,IntelCorporation,SantaClara,CA