基于軸對齊變形的視頻縮放技術的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡的發(fā)展和移動視頻的興起，以及支持Web的各種移動設備、平板電腦的涌入和普及，在多樣化的顯示設備上高質量地顯示視頻和圖像的需求越來越強烈。要求視頻和圖像不僅能夠適應顯示終端不同的長寬比和分辨率，而且能夠根據(jù)用戶或網(wǎng)頁頁面的需要改變尺寸或長寬比例。傳統(tǒng)的方法，如最近鄰域、雙線性插值等，對視頻中圖像進行縮放時會引起內(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，提出一種基于軸對齊變形的內(nèi)容

2、感知視頻縮放方法。主要工作包括:
　　 針對視頻內(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對視頻進行分析，為后續(xù)的視頻縮放階段做好準備工作。其中結合梯度、人臉和運動三個方面的信息來描述基于內(nèi)容感知的顯著圖，給出像素顯著度矩陣的計算公式和方法。最終根據(jù)應用環(huán)境選擇合適方法進行梯度計算、人臉檢測以及運動檢測，利用得到的結果進行像素顯著度矩陣的計算，完成對視頻內(nèi)容的分析。
　　 針對視頻本身的時空連續(xù)性，將視頻縮放

3、問題轉化為二次規(guī)劃問題?；谝曨l分析的結果和軸對齊變形，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，有效減少視頻播放中的抖動或波動等現(xiàn)象。使用常用的變形能量函數(shù)，對本文提出的方法進行大量實驗測試。視覺判斷和用戶調查的結果都表明，本文提出的方法能夠得到滿意且魯棒的縮放結果，特別是對含有人臉和運動的視頻。同時，視頻縮放階段求解一幀視頻圖像可在毫秒級時間內(nèi)完成。
　　 針對視頻數(shù)據(jù)量和計算量巨大，難以達

4、到實時性要求的問題，提出一些優(yōu)化方法和策略。首先對整個系統(tǒng)進行性能分析找出瓶頸所在，然后利用邊界處理、循環(huán)展開、去除冗余計算等方法對梯度計算部分進行優(yōu)化。同時，利用視頻幀之間時空連續(xù)的特點，采用折中策略通過降低人臉檢測的頻率來對耗時的人臉檢測部分進行改進。同樣運動檢測部分也可采用相同策略。實驗結果表明，對視頻分析階段進行優(yōu)化后梯度計算部分性能提升30％以上;人臉（或運動）檢測頻率的降低，既能得到較滿意的結果，又能大大減少時間開銷。最終，