基于子镜头分割的自适应关键帧提取算法

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn基于子镜头分割的自适应关键帧提取算法**段豪，谢刚，雷少帅，杨倩（太原理工大学信息工程学院，太原030024）5摘要：关键帧的提取是基于内容的视频检索的重要技术，它也是视频分析和基于高级语义的视频检索的基础。本文提出了一种基于子镜头分割的自适应关键帧提取算法。该方法首先利用样本分类中的距离可分性准则构建分割判别函数，随后通过探讨判别函数的极值来实现子镜头分割，最后根据每个子镜头内容的变化自适应地提取相应数目的关键帧。实验结果表明，该算法提

2、取的关键帧不仅保持了视频的时序性，而且能以较低的冗余度实现对视频内容的准10确描述。关键词：关键帧提取；子镜头；距离可分性；自适应中图分类号：TP391Sub-shotSegmentation-BasedSelf-AdaptiveKeyFrame15ExtractionAlgorithmDUANHao,XIEGang,LEIShaoshuai,YANGQian(CollegeofInformationEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,TaiYuan0

3、30024)Abstract:Keyframeextractionisanimportanttechnologyforcontent-basedvideoretrieval,whichisalsothefoundationofthevideoanalysisandthevideoretrievalbasedonadvanced20semantic.Aself-adaptivekeyframeextractionalgorithmbasedonsub-shotsegmentationispropose

4、dinthispaper.Thesegmentationdiscriminatefunctionutilizingdistanceseparabilitycriteriaofsampleclassificationisconstructedfirstly,andthensub-shotsegmentationisachievedbyexploringthelocalmaximumofdiscriminantfunction.Finally,thekeyframeisadaptiveselectedb

5、yanalyzingthesub-shotcontentchange.Experimentalresultsshowthat,thekeyframe25extractedbythealgorithmnotonlytomaintainthevideoframetiming,butalsocanachieveaccuratedescriptionofvideocontentwithlowerredundancy.Keywords:Keyframeextraction;Sub-shots;Distance

6、separability;Adaptive0引言30随着多媒体技术及计算机网络技术的迅速发展，视频数量急剧增长，视频检索系统受到了越来越多的关注。而关键帧提取作为视频检索的重要环节，其提取效果将直接影响视频检索系统的性能。视频关键帧提取就是研究如何利用尽量少的图像来有效地反映镜头的主要内容。[1~5]选取关键帧的经典方法有：(1)基于聚类的方法,该方法首先确定一个初始类心，然35后根据当前帧与类心的距离来判断当前帧是归为该类还是作为新的类心，将镜头中的帧分类后，取各类中与类心距离最近的帧作为关键帧。

7、聚类方法能有效地消除镜头间的相关性，但[6~7]不能有效地保存原镜头内图像帧的时间顺序和动态信息。(2)基于视觉内容分析的方法,它可以根据镜头内容的变化程度从镜头中选取固定数目的关键帧，此方法对于变化少的镜头来说选取的关键帧过多，而对于运动较多的镜头又不能充分描述视频内容。为了兼顾时序性[8]40和自适应性，许多文献提出了基于子镜头分割的方法，该方法在子镜头分割时首先计算当前帧与前一帧或前几帧的差，然后将计算结果与设定阈值相比较，实现关键帧的提取。此方法对阈值的选取依赖性很大，由于视频内容的千差万别

8、，阈值法在子镜头分割精度上效果不作者简介：段豪，（1987-），女，硕士研究生，主要研究方向：图像处理，视频检索通信联系人：谢刚，（1972-），男，教授，主要研究方向：模式识别与智能信息处理.E-mail:duanhaowqh@126.com-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn理想。而且每个子镜头中提取的关键帧有的不能代表视频内容的变化，或者提取的数量过多，冗余性太大。451视频子镜头分割1.1特征提取HSV颜色空间较其它颜色空间更符