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基于Jensen不等式的视频关键帧提取研究

作　者: 杨振
导　师: 徐庆
学　校: 天津大学
专　业: 软件工程
关键词: 关键帧提取信息熵 Jensen不等式视频类型
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

关键帧是视频序列中的一组有限数量的视频帧的子集，这些视频帧可以尽可能接近地代表和展现这段视频序列的视觉内容，从而减少了过大的视频数据对人和社会的生产和生活带来的承载负重。本文主要使用基于三个信息熵（Rényi熵、Tsallis熵以及Shannon熵）结合概率分布差异性测量工具Jensen距离公式来对视频序列中相邻两个视频帧的颜色直方图分布进行差异性的测量。根据得到的差异性距离值（即JRD、JTD和JSD），通过人工给定阈值的方式，首先检测出该视序列的镜头边界，进而根据差异性距离曲线在某一点处的斜率来评估一个镜头中某一帧所处的小区间在视觉内容上信息量变化的大小，从而检测出这个镜头中子镜头的边界，最终在每一个镜头和子镜头中抽取一帧作为该段视频序列的代表帧，并将这些关键帧以时序顺序排列成一个关键帧序列，从而用以概况和检索该视频内容信息的依据。使用基于信息熵的Jensen距离测量工具，不仅在算法时间上优越于其他已提出的关键帧提取算法，而且，通过对大量的测试视频进行关键帧提取测试和针对性的对单一类型的视频帧序列的实验视频的关键帧提取实验，可以得到，基于信息熵的Jensen距离测量工具在算法上具有有效性，并且,针对基于特定的熵，对于某一单一类型的视频关键帧提取中，有一定的算法适用性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章引言  7-13
  1.1 项目研究背景及研究意义  7-8
    1.1.1 研究背景  7-8
    1.1.2 研究意义  8
  1.2 研究的主要问题以及国内外研究现状  8-11
  1.3 本文创新  11
  1.4 本文的主要内容以及章节安排  11-13
第二章视频关键帧提取的理论基础  13-18
  2.1 主要的视频序列类型介绍以及关键帧的选取原则  13-15
  2.2 信息论工具  15-16
    2.2.1 香农熵（ShannonEntropy）  15
    2.2.2 Rényi熵（RényiEntropy）  15-16
    2.2.3 Tsallis熵（TsallisEntropy）  16
  2.3 J ensen不等式  16-18
    2.3.1 Jensen不等式  16-17
    2.3.2 基于信息熵的Jensen距离  17
    2.3.3 基于信息熵的Jensen不等式在视频关键帧提取中的应用  17-18
第三章提取视频关键帧  18-22
  3.1 提取视频关键帧的原理过程  18
  3.2 镜头的检测和分割  18-19
  3.3 子镜头的评估标准和分割  19-21
  3.4 视频关键帧的提取  21-22
第四章实验设计和实验结果  22-39
  4.1 对于测试视频的关键帧提取  22-26
    4.1.1 测试视频信息及客观评估指标值  22-24
    4.1.2 Jensen不等式对于测试视频“UGS06_006”关键帧提取分析  24-25
    4.1.3 Jensen不等式对于测试视频“BOR14_001”关键帧提取分析  25-26
  4.2 Flash实验设计及结果  26-39
    4.2.1 前景物体变换较快视频  27-29
    4.2.2 前景物体变换较慢视频  29-31
    4.2.3 摄像机镜头移动视频  31-32
    4.2.4 移动镜头中有物体移动视频  32-35
    4.2.5 摄像机镜头的调焦过程  35-36
    4.2.6 画面重叠渐变视频  36-39
第五章总结与展望  39-40
  5.1 总结  39
  5.2 展望  39-40
参考文献  40-43
发表论文和参加科研情况说明  43-44
致谢  44

基于Jensen不等式的视频关键帧提取研究

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