基于軸對(duì)齊變形的視頻縮放技術(shù)的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和移動(dòng)視頻的興起，以及支持Web的各種移動(dòng)設(shè)備、平板電腦的涌入和普及，在多樣化的顯示設(shè)備上高質(zhì)量地顯示視頻和圖像的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。要求視頻和圖像不僅能夠適應(yīng)顯示終端不同的長(zhǎng)寬比和分辨率，而且能夠根據(jù)用戶或網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面的需要改變尺寸或長(zhǎng)寬比例。傳統(tǒng)的方法，如最近鄰域、雙線性插值等，對(duì)視頻中圖像進(jìn)行縮放時(shí)會(huì)引起內(nèi)容的失真甚至畸變。視頻本身有著內(nèi)容多樣性、時(shí)空連續(xù)性和數(shù)據(jù)量巨大等特性。本文從這幾方面著手，提出一種基于軸對(duì)齊變形的內(nèi)容

2、感知視頻縮放方法。主要工作包括:
　　 針對(duì)視頻內(nèi)容的多樣性，在視頻分析階段利用低層和高層的視覺特征來(lái)對(duì)視頻進(jìn)行分析，為后續(xù)的視頻縮放階段做好準(zhǔn)備工作。其中結(jié)合梯度、人臉和運(yùn)動(dòng)三個(gè)方面的信息來(lái)描述基于內(nèi)容感知的顯著圖，給出像素顯著度矩陣的計(jì)算公式和方法。最終根據(jù)應(yīng)用環(huán)境選擇合適方法進(jìn)行梯度計(jì)算、人臉檢測(cè)以及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，利用得到的結(jié)果進(jìn)行像素顯著度矩陣的計(jì)算，完成對(duì)視頻內(nèi)容的分析。
　　 針對(duì)視頻本身的時(shí)空連續(xù)性，將視頻縮放

3、問題轉(zhuǎn)化為二次規(guī)劃問題?；谝曨l分析的結(jié)果和軸對(duì)齊變形，建立帶有幀間一致性約束的視頻縮放求解系統(tǒng)。在保證單幀視頻圖像縮放效果的同時(shí)，有效減少視頻播放中的抖動(dòng)或波動(dòng)等現(xiàn)象。使用常用的變形能量函數(shù)，對(duì)本文提出的方法進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試。視覺判斷和用戶調(diào)查的結(jié)果都表明，本文提出的方法能夠得到滿意且魯棒的縮放結(jié)果，特別是對(duì)含有人臉和運(yùn)動(dòng)的視頻。同時(shí)，視頻縮放階段求解一幀視頻圖像可在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成。
　　 針對(duì)視頻數(shù)據(jù)量和計(jì)算量巨大，難以達(dá)

4、到實(shí)時(shí)性要求的問題，提出一些優(yōu)化方法和策略。首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析找出瓶頸所在，然后利用邊界處理、循環(huán)展開、去除冗余計(jì)算等方法對(duì)梯度計(jì)算部分進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，利用視頻幀之間時(shí)空連續(xù)的特點(diǎn)，采用折中策略通過降低人臉檢測(cè)的頻率來(lái)對(duì)耗時(shí)的人臉檢測(cè)部分進(jìn)行改進(jìn)。同樣運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部分也可采用相同策略。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)視頻分析階段進(jìn)行優(yōu)化后梯度計(jì)算部分性能提升30％以上;人臉（或運(yùn)動(dòng)）檢測(cè)頻率的降低，既能得到較滿意的結(jié)果，又能大大減少時(shí)間開銷。最終，