MPEG-2壓縮域運(yùn)動(dòng)矢量的致密化及運(yùn)動(dòng)對象分割算法研究.pdf

1、視頻對象(VO)分割是指從視頻序列中提取出有意義的運(yùn)動(dòng)對象。它在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、目標(biāo)識別、視頻摘要等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。最初的研究是從像素域開始的，盡管分割精度高，但像素域的視頻對象分割存在費(fèi)時(shí)大、難以滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用的需要等缺陷。視頻通常以編碼后的視頻流進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸，對于已編碼的視頻流，如果還原為像素域，再采用像素域的視頻對象提取算法，會(huì)顯著增加計(jì)算量，更加難以滿足實(shí)時(shí)應(yīng)用的要求。因此，近年來視頻對象分割的研究熱點(diǎn)已經(jīng)從像素域過度到

2、壓縮域，即直接在壓縮域進(jìn)行視頻對象提取。 運(yùn)動(dòng)信息可以通過部分解碼視頻流得到每個(gè)宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，從而可避免運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償?shù)群臅r(shí)操作，有利于實(shí)時(shí)地提取視頻對象。然而，在壓縮域進(jìn)行視頻對象提取，可利用的信息有限且運(yùn)動(dòng)矢量與真實(shí)的對象運(yùn)動(dòng)存在一定的誤差，導(dǎo)致其分割精度通常要低于像素域。壓縮域運(yùn)動(dòng)對象分割的關(guān)鍵在于研究壓縮域的運(yùn)動(dòng)信息致密化和準(zhǔn)確化，以提高分割精度。 本文研究壓縮域光流場的逼近，即從視頻流中易于得到的運(yùn)動(dòng)矢量場得

3、到近似光流場的方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行MPEG壓縮域運(yùn)動(dòng)對象提取。論文的主要工作如下： 第一、簡要介紹了MPEG-2視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，對光流場估計(jì)和基于塊的運(yùn)動(dòng)估計(jì)進(jìn)行了比較分析，綜述了目前壓縮域光流場估計(jì)方法的基本原理。 第二，提出了一種MPEG-2壓縮域運(yùn)動(dòng)矢量致密化和準(zhǔn)確化的方法。它利用MPEG-2視頻流易于得到的信息一運(yùn)動(dòng)矢量和DCT系數(shù)，特別是AC系數(shù)，提出了一種MPEG-2壓縮域近似光流場生成的算法。首先對運(yùn)動(dòng)矢量

4、進(jìn)行處理，估計(jì)P幀和B幀DCT系數(shù)，重建DC＋2AC圖像，再利用Black的光流場估計(jì)算法對光流場進(jìn)行初步的估計(jì)，最后利用可信度方法，保留高可信度的運(yùn)動(dòng)物體邊緣的光流估計(jì)，生成MPEG-2壓縮域近似光流場。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它有效地解決了光流場估計(jì)中存在的孔徑問題，可為運(yùn)動(dòng)對象分割提供良好的運(yùn)動(dòng)分析基礎(chǔ)。 第三，提出了一種基于MPEG-2近似光流場的壓縮域運(yùn)動(dòng)對象分割算法。在得到的MPEG-2近似光流的基礎(chǔ)上，利用全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)模