改进的互信息量相似度曲线关键帧提取研究-论文.pdf

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1、第3l卷第2期计算机应用与软件V01．31No．22014年2月ComputerApplicationsandSoftwareFeb．2014改进的互信息量相似度曲线关键帧提取研究刘高军杨丽(北方工业大学信g3-程学院北京100144)摘要关键帧提取是基于内容视频检索和比对等工作的关键步骤，它的准确性和效率是后续工作的基础。针对目前关键帧提取存在的阈值选择困难、算法复杂等问题提出改进的互信息量关键帧提取算法，构造基于非均匀分块加权HSV直方图的互信息量相似度曲线检测算法，取相邻两高曲率点的中间帧作为关键帧。实验结果表明，该算法无需阈值选择，

2、能实现关键帧自动提取并且只需要一次扫描就能快速得到准确的关键帧。关键词关键帧互信息量高曲率点中图分类号TP391文献标识码ADOI：10。3969／j，issn．1000—386x．2014．02．041ONKEYFRAMEEXTRACTIoNBASEDONIMPRoVEDMUTUALINFoRMATIoNSIMILARITYCURVELiuGa~unYangLi(CollegeofInformationEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Beijing100144，China)Abst

3、ractKeyframeextractionisacriticalstepincontent—basedvideoretrievalandcomparison，itsaccuracyandefficiencyisthebasisofthesuccessivework．Toovercometheproblemsofdificultyinthresholdselectionandalgorithmcomplexityexistedincurrentkeyframeextractionmethods，weproposeanimprovedmutu

4、alinformationkeyflameextractionalgorithm．Itconstructsamutualinformationsimilaritycurvedetectionalgorithmwhichisbasedonnon—uniformblocksweightedHSVhistogram，andtakesthemiddleflamebetweentwoadjacenthighcurvaturepointsasthekeyflame．Experimentalresuhsshowthatthealgorithmcanach

5、ieveautomatickeyflameextractionwithoutthresholdselection．Inaddition，thismethodcanalsoextractaccuratekeyflamesquicklybyjustsinglescanning．KeywordsKeyframeMutualinformationHighcurvaturepoints频结构分为帧、镜头、场景等概念。视频流由场景组成，场景0引言又由镜头组成，镜头又由帧组成。镜头分割是很重要的一个步骤，它是后续工作的基础。视频分割有很多方法，本文采用非

6、均随着数字多媒体技术的发展，视频处理中特征提取、基于内匀分块加权HSV直方图结合互信息量的方法进行镜头边界容的视频检索J、视频比对等技术已经成为人们关注的热点。检测。一般对视频进行特征提取、比对或检索，首先要把视频分割成不由于位置的信息在传统的直方图中被忽略了，所以本文采同的镜头，然后再提取关键帧，最后再做其他分析处理。视频关用文献[4]中非均匀分块加权HSV直方图法。整个视频帧的长键帧提取作为这些技术的基础是非常关键的一个步骤，既要保和宽是按照一定的比例被划分成3×3的不等小子块，对每块证提取出的关键帧能够反映镜头的内容、具有代表性，又要

7、使得小子块分别计算单独的信息量并且赋予它们不同的权值，最后计算量尽可能的小、缩小复杂度目前的关键帧提取算法有基就可以对所有这些小块进行加权平均。式(1)定义加权矩阵。于帧图像信息提取关键帧、基于镜头边界提取关键帧、基于视觉WW]『111内容匹配提取关键帧、基于运动特性提取关键帧、基于核聚类方=l【-W45W6Jl=l【242l(1)法提取关键帧L2]、基于互信息量提取关键帧等。但是这些方11lJ法存在各自的缺点和局限，例如上述基于视觉内容方法、基于互互信息量是用来衡量两个随机变量相似性的。图像的互信信息量方法、基于聚类等方法提取关键帧都需要

8、人工阈值选取，息量就是两幅图像互相包含对方的信息量，我们通常将其作为这样就在某些情况下影响准确性；另外聚类的算法时间复杂度帧间差的度量。当两帧图像较为相似时，图像互信息量大；当两