Techniques for Fast Partitioning of Compressed and Uncompressed Video

Video partitioning is the segmentation of a videosequence into visually independent partitions,which represent various identifiable scenes in thevideo. It is an important first step inconsidering other issues in video databasesmanagement, such as indexing and retrieval. Asvideo partitioning is a computationally intensiveprocess, effective management of digital videorequires highly efficient techniques for theprocess. In general, for compressed anduncompressed video, the basic mechanism used toreduce computation is by selective processing of asubpart of the video frames. However, so farthe choice of this proportion has been maderandomly, without any formal basis. An ad hocselection of this subpart cannot always guaranteea reduction in computation while ensuringeffective partitioning.This paper presents formal methods for determiningthe optimal window size and the minimum thresholdswhich ensure that decisions on scene similarityare made on a reliable, effective and principledbasis. Further, we propose the use ofneighbourhood-based colour ratios, and derive theratio feature for both uncompressed and transformcoded video. The neighbourhood-based ratiofeatures account for both illumination variationand possible motion in the video, while avoidingthe computational burden of explicit motioncompensation procedures. Empirical results showing the performance of the proposed techniques are are also presented.     

基于运动估计与回溯自适应正交匹配追踪的视频压缩传感

为了解决传统视频压缩传感方法中对视频逐帧单独重构所产生的图像模糊,将压缩传感理论与MPEG标准视频编码的相关技术相结合,提出了一种基于运动估计与运动补偿的视频压缩传感方法,以消除视频信号在空域和时域上的冗余。该方法在充分考虑视频序列时域相关性的同时,首先对视频图像进行前、后向和双向预测和补偿,然后采用回溯自适应正交匹配追踪(BAOMP)算法,对运动预测残差进行重构,最后实现当前帧的重构。实验结果表明,该方法较逐帧重构的视频图像质量有较大改善,且可获得更高的峰值信噪比。     

基于矢量直方图迁移的视频加密域可逆隐写方案

针对压缩域视频隐藏算法嵌入容量低、不可见性差的问题,提出了一种H.264/AVC加密域的可逆隐写方案。首先由嵌入容量和载体大小决定参考帧间隔参数,并根据需要决定是否对载体进行加密;然后,根据待嵌视频帧数生成嵌入密钥;最后通过压缩视频中矢量直方图迁移,实现运动矢量上的可逆信息嵌入。所提方案通过指定解码参考帧,克服了由于运动矢量修改而造成的失真累加效应。所提方案兼容基于运动矢量的视频加密算法,视频的解密和信息提取分别依赖解密密钥和嵌入密钥,两者之间相互分离,在视频密文域或者解密后的明文域中均能提取信息并无损恢复视频载体。信息的安全性依赖于嵌入密钥,密钥长度可以根据需要控制,最大长度等于可嵌入信息的帧数。实验表明该方案计算复杂度低,安全度高,并可以根据嵌入负载调整容量和不可见性,与BCH码可逆嵌入方案相比PSNR值提高3~5 dB,平均嵌入容量增加5~10倍。     

压缩域视频处理关键帧提取技术的初步研究*

将视频序列通过关键帧提取的方式转换成静态图像,然后利用图像处理技术进行分析是视频处理的一种有效方法。首先讨论了近年来基于压缩域的关键帧提取技术,然后分析和讨论了针对敏感视频识别应用的关键帧提取方法,并给出了一种快速有效的关键帧提取方案。     

视频镜头时域分割方法的研究

视频时域分割指将视频序列分成若干镜头，是视频内容分析以及基于内容的视频浏览和检索的第一步．该文首先对视频结构以及视频镜头种类进行了简要的描述，然后对为计算不连续性而采用的提取特征和建立测量准则的常用方法进行概述．其后，文章介绍了检测镜头切变和渐变的算法及其优缺点．在压缩域上检测镜头变换边界的问题也在文中予以分析．在结论与展望中，提出了一些这一领域的难点和对今后工作的展望．     

一种通过视频片段进行视频检索的方法

视频片段检索是基于内容的视频检索的主要方式,它需要解决两个问题:(1) 从视频库里自动分割出与查询片段相似的多个片段;(2) 按照相似度从高到低排列这些相似片段.首次尝试运用图论的匹配理论来解决这两个问题.针对问题(1),把检索过程分为两个阶段:镜头检索和片段检索.在镜头检索阶段,利用相机运动信息,一个变化较大的镜头被划分为几个内容一致的子镜头,两个镜头的相似性通过对应子镜头的相似性计算得到;在片段检索阶段,通过考察相似镜头的连续性初步得到一个个相似片段,再运用最大匹配的Hungarian算法来确定真正的相似片段.针对问题(2),考虑了片段相似性判断的视觉、粒度、顺序和干扰因子,提出用最优匹配的Kuhn-Munkres算法和动态规划算法相结合,来解决片段相似度的度量问题.实验对比结果表明,所提出的方法在片段检索中可以取得更高的检索精度和更快的检索速度.     

一种分级检索MPEG视频的方法

视频检索是当前的一个研究热点.以前的检索方法大多在像素域中进行,需要较大的解码运算量;且不加区分地对所有视频片断采用统一的匹配算法,浪费了许多不必要的计算.提出了一种基于样本的分级检索MPEG视频的新方法:首先用I帧的dct_dc_size字段快速粗检,然后用断层摄影(tomography)法分析B帧运动矢量的时空分布特性以进一步缩小结果集,最后用DC图像的精确匹配方法验证检索结果.试验结果表明,本方法所需计算量较小,且可保证较高的检索精度.     

基于压缩域水印的AVS视频认证*

为了提高压缩域视频水印的安全性,提出一种基于压缩域的AVS视频认证水印新算法。它从视频空间的三维特性出发,利用I帧分块能量关系、GOP结构信息、帧结构信息等构造特征码。在嵌入算法上,将特征码同时嵌入到中频DCT系数和运动矢量中,在认证端将重建特征值和提取的双水印进行比较。仿真实验结果表明,该算法具有较好的窜改认证能力。     

基于多尺度时域3D卷积的视频超分辨率重建

视频超分辨率是一项很有实用价值的工作.针对超高清产业中高分辨率资源较为匮乏的问题,为了有效利用视频序列帧间丰富的时间相关性信息及空间信息,提出一种基于多尺度时域3D卷积的视频超分辨率重建算法.该算法将输入的低分辨率视频序列帧分别通过不同时间尺度的3D卷积进行时空特征提取,3D卷积能够同时对空间与时间建模,相较于2D卷积...     

采用压缩传感的鲁棒的视频指纹方案

视频指纹技术在视频检索、识别、安全等领域有着广泛的应用,提出一种基于压缩传感理论的鲁棒性视频指纹方法,该方法采用压缩传感的稀疏性和安全性对提取的视频关键帧进行采样,再对采样矩阵分块与分类,提取能量值大的一些子块构成新的特征矩阵.对特征矩阵使用奇异值分解,对较大奇异值量化编码生成指纹.同时,也提出了高效的两步匹配方案,通过粗精两步搜索对视频进行检索,提高了视频搜索速度,实验结果表明,能准确检测视频片段,对通常的视频处理具有较强鲁棒性,满足视频检索的实时要求.