本发明专利技术涉及一种视频场景切换检测装置及方法，装置包括：特征提取单元及场景切换检测单元；方法包括：通过三维小波变换提取视频场景中各帧的高频子带系数的变化程度特征Ｖ↓［Ｈ］；根据所述Ｖ↓［Ｈ］检测场景切换。通过利用视频场景中各帧的高频子带系数的变化程度特征Ｖ↓［Ｈ］检测场景切换，消除了亮度变化对场景切换检测的影响，大大提高了检测场景切换的准确率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频序列分析技术，尤其涉及一种视频场景切换检测装置及 方法。
技术介绍
随着通信技术的迅速发展以及多媒体视频数量的快速增多，产生了视频 摘要、视频检索、视频管理等技术。这些技术主要通过对视频序列进行视频 场景切换检测等有效分析来实现。视频序列中的场景是表示一个摄像机拍摄的一系列连续帧，描述了 一个 事件或者连续的物体动作。场景切换是指两个场景之间发生了变化，视频中 一段连续帧图象产生中断。场景切换通常由影片摄像机的切换或者是影片编 辑方法引起，分为突变和緩变两种。场景突变(Cut)是指从一个场景到另一个场景发生突然变化，在这两个场 景之间存在明显的过渡边界。在视频编辑中，通常用这种剪辑方式来表达视 频内容转变以及注意力的转移。场景缓变一般由视频编辑方法引起，是指从一个场景緩慢地变成另一个 场景，其切换相对平滑而且过渡也相对较为緩慢。在视频编辑中通常用这种 手法来刻画人物的内心世界等。例如渐变黑是电影制作方法中常用于表达一 个场景或者某个特殊故事情节的结束。场景缓变主要包括淡入淡出(Fade in/out)和消溶(Dissolve)。淡入是从一个单色帧开始慢慢的过渡到一个 画面，淡出是从一个画面慢慢地过渡到一个单色帧；消融是连接两个场景， 其中一个场景淡入的同时另一个场景淡出，是两个场景的叠加。场景切换检测可以是对场景突变的检测，也可以是对场景緩变的检测。目前，场景突变检测主要根据同一场景内的相邻帧相似度较高，而在发 生场景突变时，相邻帧的相似性较低来检测场景突变。检测方法包括像素差 分检测方法和像素直方图4企测方法。其中，像素差分4企测方法对相邻帧之间 的像素与像素的差值求和，如果此值大于一个阈值，则说明在这两个帧之间发生了镜头切换。如中国第99813804号专利申请《一种高清晰度电视编码器 中检测场景改变与调节画面编码类型的方法与装置》，就是利用相同位置的 像素变化的统计量来进行场景突变的检测的。像素直方图^f企测方法通过测量 相邻帧之间的颜色直方图距离检测场景是否发生緩变。检测依据是拍摄对象 运动时几乎不引起直方图差别。如中国第200610061437号专利申请《一种场 景切换的^^测方法及其4全测系统》，首先对当前帧和前一帧进行运动估计， 筛选场景切换候选帧，然后对当前帧和前一帧进行直方图比较，筛选出真正 的场景切换帧。场景緩变由于相邻帧之间的特征差值很小，很难用单个的阈值来检测， 并且，逐渐改变的场景缓变很难从时间上或空间上分离开，很难区分场景緩 变和运动场景。因此，场景緩变检测比场景突变检测更困难。场景缓变检测方法有Zabih方法和RA方法。Zabih方法主要基于边缘特 征 (R. Zabih, J. Miller, and K. Mai， "A feature-based algorithm for detecting and classifying scene breaks, ，， in Proc. ACM Multimedia， San Francisco, pp. 189-200， Nov.1995 )，即，首先将每帧进行Canny算子的边 缘检测；其次将边缘检测的结果进行膨胀处理；然后统计边缘的变换率，主 要包括新出现边缘和消失边缘；最后利用它们改变的程度来达到场景緩变检 测的目的。RA方法即一种基于变换帧差(DFD)的方法(R.A.Joyce, and B. Liu， "Temporal segmentation of video using frame and histogram space,，， IEEE Trans. Multimedia, vol. 8， pp. 130-140， Feb. 2006 )。首先求第K-L帧和 第K帧的像素值差；其次求第K帧和第K+L帧的像素值差；然后利用两个帧差求相关性，最后根据相关性进行场景緩变中淡入淡出和消融的检测。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在以下缺陷场景 突变检测方法只能检测场景突变，并且受亮度的突然变化影响，无法区分闪 光与场景突变，需要消除闪光(Flashlight)的影响才能对场景突变进行准 确检测。但是对新闻视频进行场景突变检测，由于新闻中的闪光本身对新闻 视频中故事的分类和浏览也提供着重要的提示信息，例如闪光总是与采访镜 头或者重要的国际国内新闻报道相关，因此，对闪光进行检测和确认有助于 新闻视频内容的理解和故事单元的分类，而场景突变检测方法由于无法区分 闪光与场景突变，而无法实现闪光检测。并且，像素差分检测方法对镜头移 动十分敏感；像素差分检测方法和像素直方图检测方法不能检测场景緩变。 场景緩变检测方法受运动帧的影响较大，由于运动帧容易引起一些新出现边 缘和消失边缘的误判断，因而检测效果较差；并且，RA方法无法区分淡入淡 出和消融。如分别使用Zabih方法、RA方法对两个业界公知的緩变场景比较 多的视频序列culture序列(共44145帧)、eyeexam序列(共40735帧) 进行检测，检测结果如表l、表2所示。表l Zabih方法的实验结果<table>table see original document page 11</column></row><table>其中，气为正确检测数目，^m为漏检测数目，'V/为错误检测数目，〈为查全率，^"为准确率。由表l、表2可知，场景緩变检测方法不能精确的 检测出场景緩变。
技术实现思路
本专利技术实施例提出一种，以提高场景切换检测的准确率。本专利技术实施例提供了 一种视频场景切换检测装置，包括 特征提取单元，用于通过三维小波变换提取视频场景中各帧的高频子带系数的变化程度特征VH;场景切换检测单元，用于根据所述VH检测场景切换。本专利技术实施例还提供了 一种视频场景切换检测方法，包括通过三维小波变换提取视频场景中各帧的高频子带系数的变化程度特征VH;根据所述VH检测场景切换。上述实施例通过利用视频场景中各帧的高频子带系数的变化程度特 征VH检测场景切换，消除了亮度变化对场景切换检测的影响，大大提高了 检测场景切换的准确率。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术视频场景切换检测装置实施例的结构示意图2本专利技术视频场景切换检测装置实施例中特征提取单元的结构示意图3为本专利技术视频场景切换检测方法实施例的流程图4为本专利技术视频场景切换检测方法实施例中提取特征的流程图5为本专利技术视频场景切换检测方法实施例中对8帧进行小波变换后的结构示意图6为本专利技术视频场景切换检测方法实施例中获取最优SVM分类器的 流程图。具体实施例方式本专利技术实施例视频场景切换检测装置包括特征提取单元和场景切换 检测单元；其中，特征提取单元用于通过三维小波变换提取视频场景中各 帧的高频子带系数的变化程度特征VH;场景切换检测单元用于根据所述V 检测场景切换。场景切换检测单元可仅检测场景突变，也可仅检测场景緩 变，还可既检测场景突变又检测场景緩变。当场景切换检测单元可检测场 景緩变时，特征提取单元还需要提取视频场景中各帧的另外两个特征高 频子带系数的总能量EH和低频子带系数的变化程度Dl。特征提取单元提取 取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种视频场景切换检测装置，其特征在于，包括： 特征提取单元，用于通过三维小波变换提取视频场景中各帧的高频子带系数的变化程度特征Ｖ↓［Ｈ］； 场景切换检测单元，用于根据所述Ｖ↓［Ｈ］检测场景切换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李智，刘贵忠，钱学明，杨锦春，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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