CN106603886B - 一种视频场景区分方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频场景区分方法及系统，方法包括：预先将视频图像序列进行存储；计算存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算最大相关度；判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。本发明可有效定位不同的视频场景，并且可以有效抑制由于视频中物体或人物的位移造成视频帧相似性区分的干扰，提高检测准确度。

Description

一种视频场景区分方法及系统
技术领域
本发明涉及视频场景分析技术领域，尤其涉及一种视频场景区分方法及系统。
背景技术
当前网络视频数量越来越多，基于视频内容的各类应用需求也越来越多，比如基于不同的视频内容选取合适的广告内容，基于不同的视频内容选取合适的广告插播位置，基于不同的视频内容满足用户查询定位关注点等等。现有技术中当视频中物体或人物的位移造成视频帧相似，从而无法定位出视频中的目标内容。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种视频场景区分方法及系统，旨在解决现有技术中当视频中物体或人物的位移造成视频帧相似，从而无法定位出视频中的目标内容的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种视频场景区分方法，其中，方法包括：
A、预先将视频图像序列进行存储；
B、计算存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算最大相关度；
C、判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。
所述的视频场景区分方法，其中，所述A具体包括：
A1、服务器预先设置第一数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
A2、当客户端向服务器请求加载播放视频片段时，服务器向客户端发送播放视频片段同时检测与该视频片段对应的第一数组中的若干个最大相关度的值是否为空；
A3、客户端获取视频片段后，播放视频片段；
A4、服务器随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧存储在第二数组中，其中m为自然数。
所述的视频场景区分方法，其中，所述B具体包括：
B1、服务器计算第二数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
B2、服务器根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度，并将对应的最大相关度存储在第一数组中的对应位置。
所述的视频场景区分方法，其中，所述A具体包括：
A11、服务器预先设置第三数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
A21、当客户端请求向服务器加载播放视频片段时，服务器将视频片段发送给客户端；
A31、客户端获取视频片段后，播放视频片段，检测第三数组中的视频帧对应的最大相关度的值是否为空，随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列存储在第四数组中。
所述的视频场景区分方法，其中，所述步骤B还包括：
B11、客户端计算第四数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
B21、客户端根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度；
B31、客户端将最大相关度上传至服务器中第三数组中的对应位置。
6、一种视频场景区分系统，其特征在于，系统包括：
存储模块，用于预先将视频图像序列进行存储；
计算模块，用于计算存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算最大相关度；
判断模块，用于判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。
所述的视频场景区分系统，其中，所述存储模块具体包括：
第一预先设置单元，用于服务器预先设置第一数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
第一发送单元，用于当客户端向服务器请求加载播放视频片段时，服务器向客户端发送播放视频片段同时检测与该视频片段对应的第一数组中的若干个最大相关度的值是否为空；
视频播放单元，用于客户端获取视频片段后，播放视频片段；
第一存储单元，用于服务器随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧存储在第二数组中，其中m为自然数。
所述的视频场景区分系统，其中，所述计算模块具体包括：
第一计算单元，用于服务器计算第二数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
第二计算单元，用于服务器根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度，并将对应的最大相关度存储在第一数组中的对应位置。
所述的视频场景区分系统，其中，所述存储模块具体包括:
第二预先设置单元，用于服务器预先设置第三数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
第二发送单元，用于当客户端请求向服务器加载播放视频片段时，服务器将视频片段发送给客户端；
第二存储单元，用于客户端获取视频片段后，播放视频片段，检测第三数组中的视频帧对应的最大相关度的值是否为空，随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列存储在第四数组中。
所述的视频场景区分系统，其中，所述计算模块还包括：
第三计算单元，用于客户端计算第四数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
第四计算单元，用于客户端根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度；
上传单元，用于客户端将最大相关度上传至服务器中第三数组中的对应位置。。
本发明提供了一种视频场景区分方法及系统，本发明可有效定位不同的视频场景，并且可以有效抑制由于视频中物体或人物的位移造成视频帧相似性区分的干扰，提高检测准确度。
附图说明
图1为本发明的一种视频场景区分方法的较佳实施例的流程图。
图2为本发明的一种视频场景区分系统的较佳实施例的功能原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种视频场景区分方法的较佳实施例的流程图，如图1所示，其中，方法包括：
步骤S100、预先将视频图像序列进行存储。
步骤S200、计算存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算最大相关度。
步骤S300、判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。
具体实施时，步骤S100中播放视频的客户端或存储视频的服务器预先存储视频图像序列，视频图像序列包含若干帧图像。具体地，在选择计算视频图像序列的相关度是在哪里运算，是根据客户端和服务器的负载量决定。用户可根据需要选择选择客户端或服务器进行处理。通过将部分复杂的计算过程分散转移给多个客户端实现，从而减轻服务器负载，多个客户端分散计算，也不会加重客户端的负载。
步骤S200中通过获取图像序列的归一化直方图，从而获取当前图像帧与相邻视频图像帧的相关函数，获取相关函数的最大相关度，其中实施例中的相邻视频帧一般指当前图像帧后面的那一帧图像。
步骤S300中服务器根据相关度判断是否位于不同的场景中。具体方法如下：当M[m]小于预设的阈值R时，表明第m帧图像与相邻帧的差异较大，即可认为第m帧和第m+1帧是不同的场景。其中预设的阈值R用户可根据需要进行设置。
进一步的实施例中，当服务器的负载量较小时，选择在服务器进行相关度运算，而且运算速度较快，具体地，当选择服务器进行运算时，步骤S100具体包括：
步骤S101、服务器预先设置第一数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
步骤S102、当客户端向服务器请求加载播放视频片段时，服务器向客户端发送播放视频片段同时检测与该视频片段对应的第一数组中的若干个最大相关度的值是否为空；
步骤S103、客户端获取视频片段后，播放视频片段；
步骤S104、服务器随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧存储在第二数组中，其中m为自然数。
具体实施时，给视频每一帧图像分配第一数组M[x](其中x代表视频第x帧图像，k的取值为[0,255])，M[x]用于存储图像x与相邻帧的最大相关度。[k]当客户端请求加载播放视频片段V时，服务器发送视频片段V的同时，检测V段中视频帧对应的M[x]是否为空。随机挑选m个值为空的M[x]发送给客户端，客户端收到视频片段V后，播放对应的视频片段V，服务器将M[x]为空的视频帧数据按行存储在第二数组Bx[n]中。其中m可根据用户需要进行设置，或是根据服务器的负载量进行设置，m小于视频帧的帧数。
举例说明：用户请求观看视频片段V，包括从第10-100帧图像。服务器将这90帧数据发送给用户。并且，服务器从第二数组中检测第10-100帧对应的数据是否为空，发现有60个都为空，则随机从空的数据中挑选5个传给用户，让用户计算这5帧数据。即m为5。
选择在服务器进行相关度运算，步骤S200具体包括：
步骤S201、服务器计算第二数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
步骤S202、服务器根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度，并将对应的最大相关度存储在第一数组中的对应位置。
具体实施时，服务器计算第二数据Bx[n]中存储的图像帧的归一化直方图，并将直方图数据存储在第五数组Px[k]。计算相邻视频帧的相关函数Rm[i](其中m代表第m帧图像，i∈[0,255]，Rm[i]代表第m帧图像和第m+1帧图像在灰度值i的相关度)。通过相邻像素的卷积计算Rm[i]，然后计算Rm[i](i∈[0,255])的最大值，作为第m帧图像与相邻帧的最大相关度Mm。公式如下：
Figure BDA0001179268110000071
Mm＝max(Rm[i])(i∈[0,255])
将Mm上传给服务器，存储在第一数组M[m]中。
进一步地，当服务器端负载量较大，计算速度慢时，可采用服务器与客户端共同处理的情况，可在客户端进行大部分运算，服务器与客户端共同处理时，步骤S100具体包括：
步骤S111、服务器预先设置第三数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
步骤S121、当客户端请求向服务器加载播放视频片段时，服务器将视频片段发送给客户端；
步骤S131、客户端获取视频片段后，播放视频片段，检测第三数组中的视频帧对应的最大相关度的值是否为空，随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列存储在第四数组中。
具体的实施例与选择服务器提取视频图像序列类似，不同之处在于本实施例中客户端将归一化直方图及最大相关度都存储于客户端，在客户端请求播放视频时，也是由客户端检测最大相关度是否为空。
进一步的实施例中，当服务器负载量大时，服务器与客户端共同处理时，步骤S200具体包括：
步骤S211、客户端计算第四数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
步骤S221、客户端根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度；
步骤S231、客户端将最大相关度上传至服务器中第三数组中的对应位置。
具体实施时，客户端三个数组：分别对应记为数组1、数组2、数组3。数组1存储视频序列片段，数组2存储直方图，数组3存储最大相关度。其中数组1的长度为用户播放的所有视频帧。其中，第四数据对应数组2，第三数组用于存储客户端的数组2中的最大相关度的值，在服务器中进行存储。具体实施方式和采用服务器计算视频图像序列的相关度类似，只是计算相关函数，及获取最大相关度在客户端完成，客户端计算完成后，只需要将对应的最大相关度上传至服务器，服务器中的第三数组存储接收到的最大相关度。
例如，假设服务器要求客户端计算第5、第10两帧的相关度。则数组2的长度为4(分别是第5,6,10,11帧数据对应的直方图，其中6,和10计算相关度时会用到相邻帧数据)，数组3的长度为2(分别是第5、10帧数据对应的相关函数)。通过将部分复杂的计算过程分散转移给多个客户端实现，从而减轻服务器负载，多个客户端分散计算，也不会加重客户端的负载。
在示例性实施例中，装置可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由装置的处理器执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本发明还提供了一种视频场景区分系统的较佳实施例的功能原理框图，如图2所示，系统包括：
存储模块100，用于预先将视频图像序列进行存储；具体如方法实施例所示。
计算模块200，用于计算存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算最大相关度；具体如方法实施例所示。
判断模块300，用于判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景；具体如方法实施例所示。
所述的视频场景区分系统，其中，所述存储模块具体包括：
第一预先设置单元，用于服务器预先设置第一数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；具体如方法实施例所示。
第一发送单元，用于当客户端向服务器请求加载播放视频片段时，服务器向客户端发送播放视频片段同时检测与该视频片段对应的第一数组中的若干个最大相关度的值是否为空；具体如方法实施例所示。
视频播放单元，用于客户端获取视频片段后，播放视频片段；具体如方法实施例所示。
第一存储单元，用于服务器随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧存储在第二数组中，其中m为自然数；具体如方法实施例所示。
所述的视频场景区分系统，其中，所述计算模块具体包括：
第一计算单元，用于服务器计算第二数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；具体如方法实施例所示。
第二计算单元，用于服务器根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度，并将对应的最大相关度存储在第一数组中的对应位置；具体如方法实施例所示。
所述的视频场景区分系统，其中，所述存储模块具体包括:
第二预先设置单元，用于服务器预先设置第三数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；具体如方法实施例所示。
第二发送单元，用于当客户端请求向服务器加载播放视频片段时，服务器将视频片段发送给客户端；具体如方法实施例所示。
第二存储单元，用于客户端获取视频片段后，播放视频片段，检测第三数组中的视频帧对应的最大相关度的值是否为空，随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列存储在第四数组中；具体如方法实施例所示。
所述的视频场景区分系统，其中，所述计算模块还包括：
第三计算单元，用于客户端计算第四数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；具体如方法实施例所示。
第四计算单元，用于客户端根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度；具体如方法实施例所示。
上传单元，用于客户端将最大相关度上传至服务器中第三数组中的对应位置；具体如方法实施例所示。
综上所述，本发明提供了一种视频场景区分方法及系统，方法包括：预先将视频图像序列进行存储；计算存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算最大相关度；判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。本发明可有效定位不同的视频场景，并且可以有效抑制由于视频中物体或人物的位移造成视频帧相似性区分的干扰，提高检测准确度。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种视频场景区分方法，其特征在于，所述方法包括：
A、检测视频片段中各视频帧对应的最大相关度的值是否为空，并随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列进行存储；
B、计算存储的m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图通过相邻像素的卷积计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算相关度函数的最大值作为最大相关度；
C、判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。
2.根据权利要求1所述的视频场景区分方法，其特征在于，所述A具体包括：
A1、服务器预先设置第一数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
A2、当客户端向服务器请求加载播放视频片段时，服务器向客户端发送播放视频片段同时检测与该视频片段对应的第一数组中的若干个最大相关度的值是否为空；
A3、客户端获取视频片段后，播放视频片段；
A4、服务器随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧存储在第二数组中，其中m为自然数。
3.根据权利要求2所述的视频场景区分方法，其特征在于，所述B具体包括：
B1、服务器计算第二数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
B2、服务器根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度，并将对应的最大相关度存储在第一数组中的对应位置。
4.根据权利要求1所述的视频场景区分方法，其特征在于，所述A具体包括：
A11、服务器预先设置第三数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
A21、当客户端请求向服务器加载播放视频片段时，服务器将视频片段发送给客户端；
A31、客户端获取视频片段后，播放视频片段，检测第三数组中的视频帧对应的最大相关度的值是否为空，随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列存储在第四数组中。
5.根据权利要求4所述的视频场景区分方法，其特征在于，所述步骤B还包括：
B11、客户端计算第四数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
B21、客户端根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度；
B31、客户端将最大相关度上传至服务器中第三数组中的对应位置。
6.一种视频场景区分系统，其特征在于，系统包括：
存储模块，检测视频片段中各视频帧对应的最大相关度的值是否为空，并随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列进行存储；
计算模块，用于计算存储的m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图，根据各图像帧的归一化直方图通过相邻像素的卷积计算各图像帧与相邻视频帧的相关函数，根据相关函数计算相关度函数的最大值作为最大相关度；
判断模块，用于判断最大相关度是否小于预设的阈值，若最大相关度小于预设的阈值，则区分当前帧与相邻帧为不同的视频场景。
7.根据权利要求6所述的视频场景区分系统，其特征在于，所述存储模块具体包括：
第一预先设置单元，用于服务器预先设置第一数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
第一发送单元，用于当客户端向服务器请求加载播放视频片段时，服务器向客户端发送播放视频片段同时检测与该视频片段对应的第一数组中的若干个最大相关度的值是否为空；
视频播放单元，用于客户端获取视频片段后，播放视频片段；
第一存储单元，用于服务器随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧存储在第二数组中，其中m为自然数。
8.根据权利要求7所述的视频场景区分系统，其特征在于，所述计算模块具体包括：
第一计算单元，用于服务器计算第二数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
第二计算单元，用于服务器根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度，并将对应的最大相关度存储在第一数组中的对应位置。
9.根据权利要求6所述的视频场景区分系统，其特征在于，所述存储模块具体包括:
第二预先设置单元，用于服务器预先设置第三数组用于存储获取图像帧与相邻视频帧的最大相关度；
第二发送单元，用于当客户端请求向服务器加载播放视频片段时，服务器将视频片段发送给客户端；
第二存储单元，用于客户端获取视频片段后，播放视频片段，检测第三数组中的视频帧对应的最大相关度的值是否为空，随机获取m个最大相关度的值为空的视频帧对应的视频图像序列存储在第四数组中。
10.根据权利要求9所述的视频场景区分系统，其特征在于，所述计算模块还包括：
第三计算单元，用于客户端计算第四数组存储的视频图像序列中的各图像帧的归一化直方图；
第四计算单元，用于客户端根据各图像帧的归一化直方图计算m个图像帧与相邻视频帧的相关函数，获取相关函数中的最大相关度；
上传单元，用于客户端将最大相关度上传至服务器中第三数组中的对应位置。
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