视频关键帧提取及可视化技术研究与应用

• 作 者: 王松
• 机 构: 西南科技大学
• 出 处: 西南科技大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 视频图像 关键帧提取 可视化技术 螺旋圈结构 应用系统

视频关键帧提取及其可视化展示有利于视频内容信息的快速查阅和筛选，本文提出了两种关键帧提取算法以及一种螺旋圈结构的视频内容可视化方法，设计开发了三个应用系统。　　关键帧提取方面，本文提出基于图像主色彩和基于全变分模型两种提取方法。基于图像主色彩的方法利用基于八叉树结构的色彩量化算法提取图像主色彩特征，通过计算颜色特征的相似度实现镜头边界检测，采用压缩聚类的方法准确提取出指定数目的关键帧。基于全变分模型的方法首次尝试将全变分(TotalVariation)模型引入到镜头边界检测中，在Luv颜色空间下利用TV模型计算视频帧间相似度。最后针对不同类型的视频片段进行实验测试。实验结果表明，两种提取方法都能有效提取更具代表性的关键帧并避免冗余现象。　　视频可视化方面，在分析视频数据特点的基础上，提出了视频数据可视化的设计原则，并根据该原则提出一种四层螺旋圈结构的视频内容可视化方法。圈心部分主要展示视频的名称、分辨率、帧率等基本信息，内层聚类圈用于绘制聚类后的关键帧序列，中层表现圈用于绘制每个镜头提取的代表帧序列，外层散射圈用于绘制每个代表帧对应的镜头内容细节。通过用户问卷调查，本文方案能够大规模自动布局，避免互相遮盖现象并具有良好的交互性能，更受用户青睐。　　最后本文实现了视频关键帧提取及可视化技术的三个典型应用系统。视频可视化分析系统帮助用户快速、直观的理解视频内容，视频内容检测系统能够对视频实时检测、识别和播出控制，视频海报自动生成系统自动便捷地实现视频海报的完整准确制作。