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申请/专利权人：西安邮电大学

摘要：一种用视频压缩编码信息提取视频关键帧的方法，由提取运动矢量和帧比特数特征、构建候选关键帧和提取关键帧组成。本发明采用帧比特数压缩域特征进行视频序列粗筛选，滤除掉监控视频中无运动目标的背景帧，得到候选关键帧。通过运动矢量分析视频前景对象的运动轨迹，根据异常信息判别关键帧，利用压缩域视频无需解压即可进行处理，减小了计算过程，缩短了处理时间，提高了处理速度。本发明与现有的方法进行对比实验，结果表明本方法的准确率提高了13.3％，召回率提高了4.4％，F值提高了8.8％，所提取的关键帧能很好地表达原始视频的主要内容。本发明方法具有计算量小、效率高、准确率高、处理速度快等优点，可用于对视频图像的处理。

主权项：1.一种用视频压缩编码信息提取视频关键帧的方法，其特征在于由下述步骤组成：1提取运动矢量和每帧图像的编码比特数按式1确定监控视频中的每帧图像中编码单元CU的编码比特数矩阵Bn： 其中，表示第n帧图像中第h行第w列的编码单元CU的编码比特数，i∈{1,2,...,w}，j∈{1,2,...,h}，w表示每帧图像按照编码单元CU划分后的列数，h表示每帧图像按照编码单元CU划分后的行数；按式2确定每帧图像按照编码单元CU划分后的列数w和行数h： 其中，[·]表示向上取整函数，W表示视频分辨率的宽，H表示视频分辨率的高，W和H为有限的正整数，且W＞H；按式3确定每帧图像的编码比特数In： 其中，表示第n帧图像中第i行j列的编码单元CU的编码比特数，i∈{1,2,...,w}，j∈{1,2,...,h}；按式4确定每帧图像中编码单元CU的运动矢量特征矩阵MVn： 其中，表示第n帧图像中第h行第w列的编码单元CU的运动矢量，表示所述第n帧图像中第h行第w列的编码单元CU的运动矢量的水平分量，表示所述第n帧图像中第h行第w列的编码单元CU的运动矢量的垂直分量；2构建候选关键帧统计每帧图像的编码比特数In并绘制折线图进行分析，筛选出每个局部极大值点作为候选关键帧，候选关键帧的个数为α，α取值为有限的正整数，n∈{1,2,...,N}，N为监控视频的总帧数，N取值为有限的正整数，α＜N；3提取关键帧1确定监控视频的正常运动轨迹按式5确定第q候选关键帧中编码单元CU的运动方向特征矩阵Sq： 其中，表示所述第q候选关键帧中第h行第w列的编码单元CU的运动方向,q∈{1,2,...,α}；按式6确定每个编码单元CU的运动方向： 其中，表示第q候选关键帧中第i行第j列的编码单元CU的运动方向，表示所述第q候选关键帧中第i行第j列的编码单元CU的运动矢量的水平分量，表示所述第q候选关键帧中第i行第j列的编码单元CU的运动矢量的垂直分量；按式7确定候选关键帧中所有编码单元CU运动方向的均值MVpri： 按式8确定视频中前景对象的正常运动轨迹范围σ：σ＝[MVpri-t,MVpri+t]8其中，t为固定阈值，t取值范围为15°～45°；2确定所述监控视频中第q候选关键帧是否为异常关键帧按式9确定第q候选关键帧的异常特征矩阵Pq： 其中，表示所述第q候选关键帧中第h行第w列的编码单元CU的异常系数，按式10确定所述第q候选关键帧的异常值aq： 按式11确定动态阈值εq： 其中，NW表示滑动窗口的宽度，NW取值为视频的帧率，τ表示窗口的一半；统计每帧候选关键帧的异常值aq并绘制折线图分析，以每帧候选关键帧为中心设定滑动窗口，遍历所述监控视频的每帧候选关键帧，将异常值aq大于动态阈值εq的候选关键帧判定为异常关键帧。

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