MPEG-2壓縮域中魯棒性攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的研究.pdf

1、在當(dāng)今信息爆炸的時(shí)代，如何實(shí)現(xiàn)信息的快速檢索正受到研究者們越來越多的關(guān)注。作為多媒體信息的重要組成部分，視頻信息往往以壓縮格式存在，為實(shí)現(xiàn)快速的視頻檢索，更希望尋求一種能在壓縮域直接實(shí)現(xiàn)視頻特征提取的算法。視頻拍攝中的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)反映了視頻的全局運(yùn)動(dòng)信息，因此研究壓縮域下的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法具有重要的理論意義和使用價(jià)值。 本文首先簡單介紹了基于內(nèi)容的視頻檢索的背景歷史與發(fā)展現(xiàn)狀，對視頻檢索中的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述，為后文的研究打

2、下理論基礎(chǔ)。其后對攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的理論知識進(jìn)行了介紹，并介紹了現(xiàn)行的一些估計(jì)算法，分析和比較了壓縮域下幾種典型估計(jì)算法和其存在的問題。 隨后，本文提出了一種基于“自適應(yīng)樣本隨機(jī)一致性”（ASRC）估計(jì)的魯棒性攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法。該算法只使用MPEG-2中p幀的運(yùn)動(dòng)矢量，降低了視頻處理的復(fù)雜度。首先對運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行一定的預(yù)處理，去除一部分低活動(dòng)性宏塊中的奇異值影響，然后采用簡化的4參數(shù)仿射模型描述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)，結(jié)合均值漂移、“兩步尺度

3、估計(jì)”（TSSE）魯棒性尺度估計(jì)和ASRC魯棒性參數(shù)估計(jì)算法等估計(jì)模型的參數(shù)。該算法可以同時(shí)進(jìn)行尺度和參數(shù)的估計(jì)，即在進(jìn)行參數(shù)估計(jì)的同時(shí)，可以給出該次估計(jì)相應(yīng)的估計(jì)尺度，并結(jié)合該尺度值和該尺度范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目兩個(gè)因素綜合判斷估計(jì)的好壞，這更加符合魯棒性估計(jì)的設(shè)計(jì)思想，取得更穩(wěn)定的估計(jì)效果。 該算法的擊穿點(diǎn)高達(dá)80％以上，也就是說，即使數(shù)據(jù)中含有80％的奇異值，該估計(jì)算法也可以給出正確的參數(shù)估計(jì)結(jié)果，而且該算法對于存在多種結(jié)構(gòu)奇

4、異值的數(shù)據(jù)有很好的魯棒性估計(jì)效果。這很好地解決了壓縮域視頻中難以避免的奇異值影響問題，比現(xiàn)行的幾種估計(jì)算法如LMedS、M-估計(jì)等具有更高的魯棒性。 論文實(shí)現(xiàn)了所提出的算法并進(jìn)行了大量的數(shù)值實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中選取了多種具有不同運(yùn)動(dòng)特征的視頻段。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對于對象運(yùn)動(dòng)較少或者運(yùn)動(dòng)速度較慢的視頻段，本文提出的估計(jì)算法和現(xiàn)行的估計(jì)算法效果相似；而對于對象運(yùn)動(dòng)較多且速度較快的視頻段，即當(dāng)視頻中的奇異值比例較大時(shí)，本文提出的ASRC算法仍能