專利名稱：基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，屬于計算機視覺、視頻處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著信息時代的來臨和科技的日新月異，多媒體的傳播途徑日益廣泛，人們逐漸通過手機、iPhone等便攜設(shè)備觀看視頻。由于手機、iPhone的屏幕尺寸和分辨率都比傳統(tǒng)的顯示器更多樣化，在手機、iWione上播放視頻時，通常會引起視頻圖像的信息損失和視頻圖像的內(nèi)容失真，例如，播放的視頻圖像中所顯示的小物體看不清楚，或者播放的視頻圖像中所顯示的物體長寬比例發(fā)生改變。為此，視頻自適應(yīng)方法在這種環(huán)境下應(yīng)運而生，它旨在將視頻圖像重新修正，在新的視頻圖像分辨率下保留原始視頻圖像的主要信息。目前的視頻自適應(yīng)方法，例如，Rubinstein等人在2008年8月出版的計算機協(xié)會圖形學報第27卷第3期上發(fā)表的“適用于視頻自適應(yīng)的改進的縫切割算法”一文，該算法中將圖像的切縫法擴展到視頻圖像，不斷地移除視頻圖像時空域能量最小的切面對應(yīng)的像素點，直到視頻圖像的目標分辨率。但是，該算法對于復(fù)雜的鏡頭晃動和物體移動，很難保證不丟失圖像的主要信息。其他視頻自適應(yīng)方法，例如，Liu等人在加拿大舉辦的第14屆計算機協(xié)會多媒體國際會議上發(fā)表的“視頻自適應(yīng)自動地平移和掃描”一文，該方法中自動地平移和掃描視頻，能對視頻圖像的每個幀計算最佳的裁剪窗口，但是它并沒有很好的保持視頻時域的連貫性。Yuan等人在香港舉行的2010圖像處理國際會議上發(fā)表的“視頻自適應(yīng)視覺友好的動態(tài)規(guī)劃算法”，該算法雖然取得了較佳的視頻時域連貫性，但該算法的計算復(fù)雜度增大。 在上述各視頻自適應(yīng)方法中是用圖像梯度或者圖像關(guān)注度找出視頻圖像的主要信息，而申請人在中國發(fā)明專利申請中提出了一種“基于圖像的多特征融合提取圖像關(guān)注度的方法” (專利申請?zhí)枮?01010215691. 9)，該方法具體步驟如下(1)、輸入原始圖像，分別提取每個區(qū)域的多個特征；O)、進行多個特征融合，計算區(qū)域關(guān)注度；(3)、通過圖像中每個像素點的像素值與每個區(qū)域的均值的相近程度，將上述區(qū)域關(guān)注度轉(zhuǎn)化為圖像中每個像素點 k的關(guān)注度，提取圖像關(guān)注度。該方法可應(yīng)用于機器視覺、對象分割、目標跟蹤等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)中存在的缺陷提出一種基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，該方法在預(yù)定的視頻圖像的目標分辨率下，不僅能夠保留視頻圖像的主要信息，而且能等比例縮放視頻的寬度和高度，能真實地顯示物體，為觀看者提供良好的視覺效果。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，其具體步驟如下 (1)、輸入原始視頻圖像，提取視頻圖像關(guān)注度；O)、設(shè)定裁剪縮放比例，找出視頻保留的總能量最大的每幀的最佳裁剪窗口區(qū)域； (3)、調(diào)整裁剪縮放比例，找出最佳的裁剪縮放比例，得到最佳裁剪窗口區(qū)域，裁剪視頻圖像，縮放視頻圖像到預(yù)定的目標分辨率。上述步驟(1)所述的輸入原始視頻圖像，提取視頻圖像關(guān)注度，其具體步驟如下 (1-1)、輸入原始圖像，分別提取每個區(qū)域的多個特征；
(1-2)、進行多個特征融合，計算區(qū)域關(guān)注度；
(1-3)、將上述區(qū)域關(guān)注度轉(zhuǎn)化為圖像中每個像素點的關(guān)注度，提取視頻圖像關(guān)注度。上述步驟( 所述的設(shè)定裁剪縮放比例，找出視頻保留的總能量最大的每幀的最佳裁剪窗口區(qū)域，其具體步驟如下
(2 - 1)、設(shè)定裁剪縮放比例，計算每幀圖像的任一裁剪窗口區(qū)域保留的能量，其具體步驟如下
首先，設(shè)定裁剪縮放比例τ鍬后，計算裁剪窗口區(qū)域的寬度M^Cij和高度ZiCor， 其計算表達式為
權(quán)利要求
1.一種基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，其具體步驟如下(1)、輸入原始視頻圖像，提取視頻圖像關(guān)注度；O)、設(shè)定裁剪縮放比例，找出視頻保留的總能量最大的每幀的最佳裁剪窗口區(qū)域；(3)、調(diào)整裁剪縮放比例，找出最佳的裁剪縮放比例，得到最佳裁剪窗口區(qū)域，裁剪視頻圖像，縮放視頻圖像到預(yù)定的目標分辨率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，其特征在于，上述步驟(1)所述的輸入原始視頻圖像，提取視頻圖像關(guān)注度，其具體步驟如下(1-1)、輸入原始圖像，分別提取每個區(qū)域的多個特征；(1-2)、進行多個特征融合，計算區(qū)域關(guān)注度；(1-3)、將上述區(qū)域關(guān)注度轉(zhuǎn)化為圖像中每個像素點 k的關(guān)注度，提取視頻圖像關(guān)注度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，其特征在于，上述步驟( 所述的設(shè)定裁剪縮放比例，找出視頻保留的總能量最大的每幀的最佳裁剪窗口區(qū)域，其具體步驟如下(2 - 1)、設(shè)定裁剪縮放比例，計算每幀圖像的任一裁剪窗口區(qū)域保留的能量，其具體步驟如下首先，設(shè)定裁剪縮放比例σ，然后，計算裁剪窗口區(qū)域的寬度I^Cq和高度， 其計算表達式為其中，wo、hrj、wt^hi分別表示原始視頻圖像的寬度和高度、目標視頻圖像的寬度和高度，然后，計算每幀圖像的任一裁剪窗口區(qū)域在X軸方向和y軸方向上保留的能量，其計算表達式為⑷其中，(、 )表示第i幀圖像的裁剪窗口區(qū)域的起始坐標點， ,0, wc ho)表示以 m為起始坐標點、寬度為1WC^t、高度為的裁剪窗口區(qū)域內(nèi)的關(guān)注度之和，鞏表示以(0,0)為起始坐標點、寬度為W3、高度為l·的裁剪窗口區(qū)域內(nèi)的關(guān)注度之和，O, 一 WCct, ho)表示以(χ ，0)為起始坐標點、寬度為—WCa、高度2為Ao的裁剪窗口區(qū)域內(nèi)的關(guān)注度之和
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，其特征在于，上述步驟C3)所述的調(diào)整裁剪縮放比例，找出最佳的裁剪縮放比例，得到最佳裁剪窗口區(qū)域，裁剪視頻圖像，縮放視頻圖像到預(yù)定的目標分辨率，其具體步驟如下(3-1)、調(diào)整裁剪縮放比例，找出最佳的裁剪縮放比例，其具體步驟如下 調(diào)整裁剪縮放比例σ ,計算每個裁剪縮放比例的最后一幀的累積能量的最大值八約， 找出最佳的裁剪縮放比例，其計算表達式為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于視頻圖像分辨率的視頻自適應(yīng)方法，具體步驟如下(1)輸入原始視頻圖像，提取圖像關(guān)注度；(2)設(shè)定的裁剪縮放比例，找出視頻保留的總能量最大的每幀的最佳裁剪窗口區(qū)域；(3)調(diào)整裁剪縮放比例，找出最佳的裁剪縮放比例，得到最佳裁剪窗口區(qū)域，裁剪視頻圖像，縮放視頻圖像到預(yù)定的目標分辨率。該方法在預(yù)定的視頻圖像的目標分辨率下，能保留視頻圖像的主要信息，當目標分辨率比原始分辨率小很多的時候，原始視頻圖像中主要物體也不會變得很??；當目標分辨率的寬高比與原始分辨率的寬高比不一樣的時候，物體長寬比例也不會發(fā)生改變，按照最佳的裁剪縮放比例的最佳裁剪窗口區(qū)域裁剪和縮放視頻圖像，為觀看者提供良好的視覺效果。
文檔編號G06F3/048GK102270093SQ20111015768
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉志, 杜歡, 薛銀珠 申請人:上海大學