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《中国科学院电子学研究所》 2000年
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面向MPEG-4的视频分割算法研究

刘新春  
【摘要】:MPEG-4最重要的特点是用音频-视频对象来描述内容和进行编码。这需要按照视 频对象进行视频图像分割。这个问题本身非常复杂,到目前为止还没有一个很通用的 成功方法。在MPEG-4标准中,视频对象的分割仍然是一个开放部分。作为MPEG-4 最基本的出发点,视频分割算法的好坏对最终产品至关重要。正是基于这种考虑,本 文选择了这一课题。 本文研究视频对象分割算法,侧重于高速算法和实时实现方法。本文方法的要点 是利用视频对象运动的一致性。这要求对物体运动的估计精度足够高,计算速度足够 快,为此本文提出了一种基于多分辨率分解的参数化运动估计算法。为了充分利用物 体运动的相关性,需要利用物体的运动信息进行视频对象跟踪。 本文工作的贡献主要反映在以下三个部分。 1.在参数化运动的多分辨率估计中,首先对图像进行小波分解,然后从低分辨率 到高分辨率逐级估计物体的运动。在每一分辨率下,利用最速下降法对初始运动估计 进行调整。在最低分辨率下,利用光流场方法求出物体运动的初始估计。高分辨率下 物体运动的初始估计是把低分辨率下的结果进行投影而得到的。为了减少模型失配对 运动参数估计的影响,需要使用稳健估计方法。本文把M估计算子嵌入到多分辨率估 计算法中,可以提高运动估计的精度。运动估计计算负担很重,为了适应实时处理的 要求,硬件实现不可避免。本文给出了基于文中算法的一种硬件实现结构框图。 2.与通常所见到的视频对象分割算法不同,本文中的方法利用对象运动的一致性 来分割视频对象。逐个估计图像中的运动,不同的运动对应着不同的支撑区域,不问 的支撑区域对应着不同的视频对象。与通常方法相比,本算法的计算速度明显要快。 3.在进行视频对象的跟踪时,先利用运动信息投影视频对象,得到一个初始分割。 再利用对象运动的一致性对边缘像素进行调整,就可以得到最后的分割结果。为了提 高算法的效率,本文设计了一种正、逆光栅扫描方式的搜索方法。计算机模拟表明了 本跟踪算法的有效性。 目前已报道的面向MPEG-4的视频对象分割算法都缺乏通用性,还有许多工作需 要进行更深入的研究。算法的硬件实现是一个很富挑战性又必须解决的问题。这些问 题也是本文作者将来的努力方向。
【学位授予单位】:中国科学院电子学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TN919.81;TN911.7

【引证文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 朱辉;面向对象生成的视频分割技术研究[D];电子科技大学;2003年
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2 周祥东;视频特征提取和视频镜头分析[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
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4 罗玲;面向MPEG-4的视频对象分割算法研究[D];电子科技大学;2003年
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6 倪崇嘉;数学形态学基础及在图像处理中的应用[D];昆明理工大学;2003年
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9 曹世康;视频分割技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
【二级引证文献】
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1 李蕊;韩亚红;;高尔夫球体育视频分析系统的开发[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年04期
2 纪丽婷;赵柳;苑全兵;王立建;黄福;;视频分割算法的研究[J];电子测试;2010年02期
3 马永伟;张文俊;吴瑞敏;朱晔;;基于图像分割算法的篮球对象提取方法[J];微计算机信息;2011年04期
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1 王丽;视频流中运动对象提取与分割的研究[D];电子科技大学;2011年
2 王磊;特征标志检测与场景识别技术在体育视频中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2009年
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5 黄官远;MPEG-4视频算法优化研究[D];中南大学;2006年
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10 赵琳琳;时空融合视频对象分割技术研究[D];吉林大学;2012年
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2 李竹;肖沙里;;基于视频压缩的快速三步搜索算法研究[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
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10 贺文伟;张玉玲;;H.264中运动估计算法的研究与改进[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
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3 曾庆渝;视频分割算法研究及实践[D];浙江大学;2005年
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