[发明专利]一种融合HEVC压缩域和像素域的镜头边界检测方法

摘要

本发明涉及一种融合HEVC压缩域和像素域的镜头边界检测方法，包括以下步骤：（1）输入视频码流；（2）解析并统计码流；（3）基于CU深度的运动矢量幅值滤波；（4）基于Intra模式和运动矢量的候选突变P帧分级；（5）突变P帧检测；（6）基于直方图的突变I帧检测；（7）基于突变帧的视频分段；（8）渐变候选帧选取；（9）每帧编码比特数平滑滤波；（10）渐变帧检测；（11）渐变帧合并；以突变P帧、突变I帧和渐变帧为镜头边界。本发明充分利用了HEVC编码过程中产生的编码信息并且辅以直方图比较法，能够有效地检测镜头突变和镜头渐变，相比完全像素域的处理方法极大地减少了计算复杂度。

主权项

1.一种融合HEVC压缩域和像素域的镜头边界检测方法，其特征在于，所述的检测方法包括以下步骤：(1)输入视频码流：输入的视频码流为HEVC码流，支持的帧类型为帧内编码帧I帧和前向帧间编码帧P帧；(2)解析并统计码流：解析视频码流，得到的HEVC码流信息包括每帧视频码流的亮度分量子帧的所有CU深度、PU模式、4×4像素块水平和垂直方向上的运动矢量MVx和MVy、以及整个编码帧的帧比特数；取4×4块为基本粒度单位块进行统一的数据统计，分别记NumIntrai、NumInteri和NumSkipi为第i帧中所有PU为Intra模式、除SKIP模式的Inter模式和SKIP模式的4×4块个数，记NumBytesi为第i帧的帧比特数；(3)基于CU深度的运动矢量幅值滤波：对每帧的运动矢量进行基于CU深度的运动矢量幅值滤波，并统计其滤波后运动矢量幅值非零的个数NumMvsi；(4)基于Intra模式和运动矢量的候选突变P帧分级：利用步骤(2)统计的Intra模式4×4块数量NumIntrai将全部编码P帧分为0、1、2三个等级的候选突变P帧，然后用步骤(3)统计得到的NumMvsi来对上述候选突变P帧进行二次筛选；(5)突变P帧检测：经步骤(4)筛选后的候选突变P帧，对应不同的候选突变等级使用不同的突变P帧选取方法，检测出突变P帧；(6)基于直方图的突变I帧检测：利用直方图比较法对I帧进行突变检测，检测出突变I帧；(7)基于突变帧的视频分段：利用步骤(5)和步骤(6)已检测到的突变P帧和突变I帧对整个编码视频进行分段；(8)渐变候选帧选取：利用Intra模式PU和编码帧的帧比特数对步骤(7)的片段视频选出渐变候选帧；(9)每帧编码比特数平滑滤波：对步骤(2)中统计的所有帧比特数NumBytesi进行中值滤波和均值滤波，对符合实际码流的镜头之间的渐变区域的帧比特数先逐渐增加后逐渐减少的特点的帧区域进行帧数统计，得到Wbi；(10)渐变帧检测：在步骤(8)选取渐变候选帧后，利用SKIP模式的PU数量和步骤(9)中统计的Wbi确定最终的渐变帧；(11)渐变帧合并：对检测出的渐变帧进行合并；将合并的帧间距离设为Nmerge，将检测到的渐变帧按从小到大排序，对于前后帧间序号差小于等于Nmerge的渐变帧聚成若干个集合，取每个集合靠近中心位置的帧作为此渐变区域的渐变帧，Nmerge∈[10,30]；最终输出步骤(5)检测到的突变P帧，步骤(6)检测到的突变I帧，以及当前步骤检测到的渐变帧，这些检测到的突变帧和渐变帧即为镜头边界。