一种视频场景切换检测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种视频场景切换检测方法及装置，涉及视频处理【技术领域】，其中，上述方法包括：获得目标视频序列中第一视频帧p的分块顺序测度特征向量Vp；获得目标视频序列中第二视频帧q的分块顺序测度特征向量Vq；计算Vp与Vq之间的距离D(Vp，Vq)；判断计算得到的距离是否满足预设的距离要求；若为是，则判定第一视频帧p和第二视频帧q之间发生了视频场景切换。应用本发明实施例提供的方案，在图像内容中光线发生变化后，可降低视频场景切换的误检率。
【专利说明】一种视频场景切换检测方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频处理【技术领域】，特别涉及一种视频场景切换检测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 视频场景切换，是指按照视频帧的显示顺序，相邻两帧视频帧对应的图像内容发 生较大变化的现象。常见的视频场景切换包括：相邻两帧的图像内容完全不相同、当前视频 帧的图像内容相对前一视频帧的图像内容沿某一方向大幅度平移和当前视频帧的图像内 容为前一视频帧的图像内容与其他视频帧的图像内容的融合等等。视频场景切换一般发生 在摄像机拍摄角度突变、拍摄对象剧烈移动或者视频片源剪辑拼接等情况下。实际应用中， 准确的检测视频场景切换可以为视频编码、视频剪辑分段和视频检索等提供有效帮助。
[0003] 现有技术中，一种具体的检测视频场景切换的方法是，获得视频序列中两帧视频 帧的灰度直方图，判断用于表示这两帧视频帧的灰度直方图之间相似性的数值是否小于预 设的阈值,若小于，则判定这两帧视频帧之间发生了视频场景切换，其中，用于表示两帧视 频帧灰度直方图之间相似性的数值越大，表示两视频帧越相似。实际应用中，由于视频序列 中各个视频帧对应的图像内容连续变化时，两帧视频帧的灰度直方图之间具有较高的相似 性，而当发生视频场景切换时，两帧视频帧的灰度直方图之间的相似性较低，因此，应用上 述方法可以检测出两帧视频帧之间是否发生了场景切换。然而，上述方法对光线变化比较 敏感，即使两视频帧之间仅仅发生了光线变化，视频帧的灰度直方图变化也会较大，因此， 应用上述方法检测视频场景切换时误检率较高。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例公开了一种视频场景切换检测方法及装置，以在图像内容中光线发 生变化时，降低视频场景切换的误检率。
[0005]为达到上述目的，本发明实施例公开了一种视频场景切换检测方法，所述方法包 括：
[0006] 获得目标视频序列中第一视频帧p的分块顺序测度特征向量Vp，其中，Vp = {Vp[0],Vp[l],……，VP[N]}，N>0,0、1、……、N为：根据视频帧的图像信息确定的视频帧 对应的（N+1)个划分块的编号，Vp[n] = aV' p[n]+b，V' >]为所述第一视频帧p对应的各 个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为η的划分块对应的排序序号 值，〇彡η彡Ν，1彡V， ρ[η]彡Ν+1，a、b表示预设的调整参数，且a关〇 ;
[0007] 获得所述目标视频序列中第二视频帧q的分块顺序测度特征向量 '，其中，％ = {Vq[0], Vq[l], .......VqliN]}，其中，Vq[n] = aV' q[n]+b, V' Jn]为所述第二视频帧 q 对应 的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为n的划分块对应的排序 序号值，0彡η彡Ν，1彡V，ρ[η]彡Ν+1 ;
[0008]计算\与\之间的距离D(Vp，Vq);
[0009]判断计算得到的距离是否满足预设的距离要求；
[0010] 若为是，则判定所述第一视频帧P和所述第二视频帧q之间发生了视频场景切换。
[0011] 可选的，所述计算Vp与Vq之间的距离D(Vp，V q)，包括：
[0012] 按照关系式D (Vp I)矣￡ |Vq,[n] - Vpfc]|，计算vp与 '之间的距离D (Vp，v )。 ns=U
[0013] 可选的，所述判断计算得到的距离是否满足预设的距离要求，包括：
[0014] 直接判断计算得到的距离是否大于预设的第一阈值，若为是，判定计算得到的距 离满足预设的距离要求；
[0015] 或
[0016] 按照关系式d(Vp，Vq) = D(VP，Vq)/max{D(Vp，Vq)}，对计算得到的距离进行归一化 处理，其中，d(V p，Vq)表示归一化处理后的距离值，max{D(Vp，Vq)}表示能够得到的D(V p，Vq) 的最大值；
[0017] 判断d(Vp，V)是否大于预设的第二阈值,若为是，判定计算得到的距离满足预设 的距离要求。
[0018] 可选的，通过以下步骤获得目标视频帧的分块测度特征向量：
[0019] 根据目标视频帧的图像信息，确定所述目标视频帧对应的（N+1)个划分块；
[0020] 分别计算（N+1)个划分块内像素点的灰度平均值；
[0021] 按照计算得到的（N+1)个划分块的灰度平均值的大小进行排序；
[0022] 根据排序结果，获得各个划分块对应的排序序号值；
[0023] 根据各个划分块的排序序号值生成所述目标视频帧的分块测度特征向量。
[0024] 可选的，所述根据目标视频帧的图像信息，确定所述目标视频帧对应的（N+1)个 划分块，包括：
[0025] 获得目标视频帧的亮度图像；
[0026] 将所述亮度图像划分为（N+1)个划分块；
[0027] 确定上述（N+1)个划分块为所述目标视频帧对应的（N+1)个划分块。
[0028] 为达到上述目的，本发明实施例公开了一种视频场景切换检测装置，所述装置包 括：特征向量获得模块、距离计算模块、距离判断模块和场景切换判定模块；
[0029] 所述特征向量获得模块，用于获得目标视频序列中第一视频帧p的分块顺序测度 特征向量\，其中，V p = {Vp[0]，Vp[l]，……，VP[N]}，N> 0,0、1、……、NS :根据视频帧 的图像信息确定的视频帧对应的（N+1)个划分块的编号，Vp[n] = aV' p[n]+b,V' p[n]为所 述第一视频帧P对应的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为η 的划分块对应的排序序号值，0彡η彡Ν，1彡V' ρ[η]彡N+l，a、b表示预设的调整参数，且 a # 0 ;
[0030] 所述特征向量获得模块，还用于获得所述目标视频序列中第二视频帧q的分块顺 序测度特征向量\，其中，V,= {Vq[0]，Vq[l]，……，Vq[N]}，其中，Vq[n] = aV，q[n]+b， V' q[n]为所述第二视频帧q对应的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序 后，编号为η的划分块对应的排序序号值，0彡η彡N，1彡V' p[n]彡N+1 ;
[0031] 所述距离计算模块，用于计算\与\之间的距离D(Vp,Vq);
[0032] 所述距离判断模块，用于判断计算得到的距离是否满足预设的距离要求，若为是， 触发所述场景切换判定模块判定视频帧之间发生了视频场景切换；
[0033]所述场景切换判定模块，用于判定所述第一视频φ贞p和所述第二视频帧q之间发 生了视频场景切换。 '
[0034]可选的，所述距离计算模块，具体用于按照关系式 IH%，％> = 5 K[n] - Vp[n]l，计算 VP 与 Vq 之间的距离 D (Vp, Vq)。 η=υ μ 4
[0035] 可选的，所述距离判断模块，具体用于直接判断计算得到的距离是否大于预设的 第一阈值，若为是，判定计算得到的距离满足预设的距离要求；
[0036] 或
[0037] 所述距离判断模块，包括：
[0038]归一化子模块，用于按照关系式d (Vp，Vq) = D (Vp，Vq) /max {D (Vp，Vq)}，对计算得到 的距离进行归一化处理，其中，d(Vp，V；)表示归一化处理后的距离值，max{D(Vp， V(iM表示能 够得到的D (Vp，Vq)的最大值； 11
[0039]距离判断子模块，用于判断d(Vp，Vq)是否大于预设的第二阈值，若为是，判定计算 得到的距离满足预设的距离要求。
[0040] 可选的，所述特征向量获得模块，包括：
[0041]划分块确定子模块，用于根据目标视频帧的图像信息，确定所述目标视频帧对应 的（N+1)个划分块； '
[0042]灰度平均值计算子模块，用于分别计算（N+1)个划分块内像素点的灰度平均值； [0043]排序子模块，用于按照计算得到的（N+1)个划分块的灰度平均值的大小进行排 序；
[0044]排序序号值获得子模块，用于根据排序结果，获得各个划分块对应的排序序号 值；
[0045]特征向量生成子模块，用于根据各个划分块的排序序号值生成所述目标视频帧的 分块测度特征向量。
[0046] 可选的，所述划分块确定子模块，包括：
[0047] 亮度图像获得单元，用于获得目标视频帧的亮度图像；
[0048]亮度图像划分单元，用于将所述亮度图像划分为（N+1)个划分块；
[0049]划分块确定单元，用于确定上述（N+1)个划分块为所述目标视频帧对应的（N+1) 个划分块。
[0050]由以上可见，本发明实施例提供的方案中，分别获得目标视频序列中第一视频帧 ^第二视频帧的分块顺序测度特征向量，计算所获得的分块顺序测度特征向量之间的距 离，若该距离满足预设的距离要求，则判定该两视频帧之间发生了视频场景切换，其中，分 块测度特征向量中的元素为视频帧的各个划分块按照各个划分块内像素点的灰度平均值 的大小排序后，各个划分块对应的排序序号值。由于图像内容中光线发生变化前、后，两视 频帧中各个划分块内像素点的灰度平均值的变化趋势是相似的，因此，两视频帧的分块顺 序测度特征向量相似，相应的，该两视频帧的分块顺序测度特征向量的距离一般较小，此时 可判定两视频帧之间未发生视频场景切换，而现有技术中，光线变化前、后，两视频帧的灰 度直方图之间一般差异较大，易被判定为发生了视频场景切换，综合以上可见，应用本发明 实施例提供的方案，在图像内容中光线发生变化后，可降低视频场景切换的误检率。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0052]图1为本发明实施例提供的一种视频场景切换检测方法的流程示意图；
[0053]图2为本发明实施例提供的一种获得特征向量的方法的流程示意图；
[0054]图3为本发明实施例提供的一种视频场景切换检测装置的结构示意图；
[0055]图4为本发明实施例提供的一种获得特征向量的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0057]图1为本发明实施例提供的一种视频场景切换检测方法的流程示意图，该方法包 括：
[0058] S101 :获得目标视频序列中第一视频巾贞p的分块顺序测度特征向量Vp。
[0059] 其中，Vp = {VP[0]，VP[1]，……，VP[N]}，N>0,0、1、……、N为：根据视频帧的图 像信息确定的视频帧对应的（N+1)个划分块的编号，Vp[n] = aV' p[n]+b，V' p[n]为第一视 频帧p对应的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为η的划分块 对应的排序序号值，〇彡η彡Ν，1彡V' ρ[η]彡N+l，a、b表示预设的调整参数，且a关0。
[0060] 上述的第一视频帧p可以为目标视频序列中的任一视频帧，a、b取不同的数值时， 乂1)对应不同的特征向量。
[0061] 例如，a = l，b = 0 时，VP= |V'P[0]，V'P[1]，……，V'p[N]};
[0062] a 二 1，b = -1 时，Vp = {V，p[0]_l，V，p[l]-1，......，V，p[N]-l}。
[0063] 具体的，假设第一视频帧p被划分为4个划分块，这4个划分块内像素点的灰度平 均值分别为：50、120、70和115, a = 1，b = -1，则N二3,这4个划分块的编号、灰度平均 值、排序序号值以及Vp [η]的对应关系如表1所示。
[0064] 表 1
[0065]
【权利要求】
1. 一种视频场景切换检测方法，其特征在于，所述方法包括： 获得目标视频序列中第一视频帧P的分块顺序测度特征向量Vp，其中，vp = {vp[o]， Vp[1]，......，VP[N]}，N> 0,0、1、……、N为：根据视频帧的图像信息确定的视频帧对应 的（N+1)个划分块的编号，Vp[n] =aV'p[n]+b，V'p[n]为所述第一视频帧p对应的各个划 分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为η的划分块对应的排序序号值， O彡η彡Ν，1彡V'ρ[η]彡N+1,a、b表示预设的调整参数，且a关O; 获得所述目标视频序列中第二视频帧q的分块顺序测度特征向量\，其中，Vq = {Vq[0],Vq[l],......，Vq[N]}，其中，Vq[n] =aV'q[n]+b，V'q[n]为所述第二视频帧q对应 的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为η的划分块对应的排序 序号值，?彡η彡N，1彡V'p[n]彡Ν+1; 计算\与'之间的距离D(Vp，Vq); 判断计算得到的距离是否满足预设的距离要求； 若为是，则判定所述第一视频帧P和所述第二视频帧q之间发生了视频场景切换。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算Vp与Vq之间的距离D(Vp，V,)， 包括： 按照关系式D(Vp，Vq) = |Vq[n] -Vp[n]|，计算Vp与Vq之间的距离D(Vp，Vq)。 H = O
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述判断计算得到的距离是否满足预 设的距离要求，包括： 直接判断计算得到的距离是否大于预设的第一阈值，若为是，判定计算得到的距离满 足预设的距离要求； 或 按照关系式d(Vp，Vq) = 0(\，')/!^1{0(\，')}，对计算得到的距离进行归一化处理， 其中，(!(Vp,')表示归一化处理后的距离值，maxMVp，、)}表示能够得到的D(Vp，Vq)的最 大值； 判断d(Vp，V,)是否大于预设的第二阈值，若为是，判定计算得到的距离满足预设的距 离要求。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤获得目标视频帧的分块测 度特征向量： 根据目标视频帧的图像信息，确定所述目标视频帧对应的（N+1)个划分块； 分别计算（N+1)个划分块内像素点的灰度平均值； 按照计算得到的（N+1)个划分块的灰度平均值的大小进行排序； 根据排序结果，获得各个划分块对应的排序序号值； 根据各个划分块的排序序号值生成所述目标视频帧的分块测度特征向量。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据目标视频帧的图像信息，确定所 述目标视频巾贞对应的（N+1)个划分块，包括： 获得目标视频巾贞的壳度图像； 将所述亮度图像划分为（N+1)个划分块； 确定上述（N+1)个划分块为所述目标视频帧对应的（N+1)个划分块。
6. -种视频场景切换检测装置，其特征在于，所述装置包括：特征向量获得模块、距离 计算模块、距离判断模块和场景切换判定模块； 所述特征向量获得模块，用于获得目标视频序列中第一视频帧P的分块顺序测度特征 向量Vp，其中，Vp = !Vp[〇]，Vp[l]，......，VP[N]}，N> 0,0、1、……、N为：根据视频帧的图 像信息确定的视频帧对应的（N+1)个划分块的编号，Vp[n] =aV'p[n]+b，V'p[n]为所述第一 视频帧P对应的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号为η的划分 块对应的排序序号值，O彡η彡Ν，1彡V'ρ [η]彡N+1,a、b表示预设的调整参数，且a关O; 所述特征向量获得模块，还用于获得所述目标视频序列中第二视频帧q的分块顺序测 度特征向量Vq，其中，Vq =IVJO]，Vq[1]，......，Vq[N]}，其中，Vq[n] =aV'q[n]+b，V'q[n] 为所述第二视频帧q对应的各个划分块按照块内像素点的灰度平均值的大小排序后，编号 为η的划分块对应的排序序号值，0彡η彡N，1彡V'ρ [η]彡N+1 ; 所述距离计算模块，用于计算Vp与Vq之间的距离D(Vp，V,); 所述距离判断模块，用于判断计算得到的距离是否满足预设的距离要求，若为是，触发 所述场景切换判定模块判定视频帧之间发生了视频场景切换； 所述场景切换判定模块，用于判定所述第一视频帧P和所述第二视频帧q之间发生了 视频场景切换。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述距离计算模块，具体用于按照关系式 D(Vp，V= ￡IvJn] -Vp[n]|，计算Vp 与 \ 之间的距离D (Vp，Vq)。 η= 0
8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于， 所述距离判断模块，具体用于直接判断计算得到的距离是否大于预设的第一阈值，若 为是，判定计算得到的距离满足预设的距离要求； 或 所述距离判断模块，包括： 归一化子模块，用于按照关系式d(Vp，V,) =D(Vp，V,)/max{D(Vp，V,)}，对计算得到的距 离进行归一化处理，其中，d(Vp，Vq)表示归一化处理后的距离值，maxiDWp，')}表示能够得 到的D(Vp，Vq)的最大值； 距离判断子模块，用于判断d(Vp，V,)是否大于预设的第二阈值，若为是，判定计算得到 的距离满足预设的距离要求。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述特征向量获得模块，包括： 划分块确定子模块，用于根据目标视频帧的图像信息，确定所述目标视频帧对应的 (N+1)个划分块； 灰度平均值计算子模块，用于分别计算（N+1)个划分块内像素点的灰度平均值； 排序子模块，用于按照计算得到的（N+1)个划分块的灰度平均值的大小进行排序； 排序序号值获得子模块，用于根据排序结果，获得各个划分块对应的排序序号值； 特征向量生成子模块，用于根据各个划分块的排序序号值生成所述目标视频帧的分块 测度特征向量。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述划分块确定子模块，包括： 亮度图像获得单元，用于获得目标视频帧的亮度图像； 亮度图像划分单元，用于将所述亮度图像划分为（N+1)个划分块； 划分块确定单元，用于确定上述（N+1)个划分块为所述目标视频帧对应的（N+1)个划 分块。
【文档编号】H04N5/14GK104270553SQ201410507997
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】李晓威 申请人:北京奇艺世纪科技有限公司