檢測視頻數據流中卡通的方法和系統技術方案

提供用于檢測視頻流中的卡通的方法和系統。所述系統包括用于存儲編碼信號的存儲裝置和用于處理從編碼視頻信號中提取的低參數信息的處理器。根據典型的卡通的預定的特征提取所述信息。根據所述低參數信息計算至少一個值并且將它與自然視頻的預定值比較。根據比較結果確定視頻序列中是否包含卡通。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及視頻數據的檢測，更具體地說，涉及檢測共用視頻數據流中的卡通。通過自動手動的手段，在視頻數據信號中識別特定類型的節目，即，卡通、動畫、商業廣告等，從開始有數字媒體以來就一直是個挑戰。通常，為檢測其內容目的而分析視頻數據涉及檢查視頻信號，所述信號可能已被編碼。編碼(本例中涉及視頻信號的壓縮，以便存儲或傳輸)及隨后的解碼是眾所周知的。視頻壓縮標準之一是MPEG，它代表“運動圖像專家組”。MPEG是個ISO組織，即國際標準化組織。目前，“MPEG視頻”實際上包括兩個最后確定的標準，MPEG-1和MPEG-2，第三個標準，MPEG-4正處在最后確定的過程中。MPEG視頻壓縮被用于許多當前和正在出現的產品中。MPEG是數字電視機頂盒、DSS、HDTV解碼器、DVD重放機、視頻會議、因特網視頻及其他應用的核心。這些應用從視頻壓縮中得到的好處有為取得視頻信息需要較少的存儲空間、從一點到另一點的視頻信息傳輸需要較少帶寬、或兩者的結合。顏色通常由3個顏色成份來表示—紅(R)、綠(G)及藍(B)，但在視頻壓縮世界中，它由亮度和色度成份來表示。對人的視覺系統的研究顯示，人眼對亮度的變化比對色度的變化更加敏感。MPEG操作的色彩空間有效地利用了人眼對亮度和色度信息的不同敏感度。這樣，MPEG使用YcbCr色彩空間來表示數據值，而不使用RGB，其中Y是亮度成份，實驗上確定為Y＝0.299R+0.587G+0.114B，Cb是藍色差成份，其中Cb＝B-Y，Cr是紅色差成份，其中Cr＝R-Y。MPEG視頻被分成多個層次，以有助于錯誤處理、隨機搜索和編輯及同步，例如對于音頻比特流。第一層(或頂層)被稱為視頻序列層，它是任意自包含的比特流，例如編碼的電影、廣告或卡通。在第一層下面的第二層是圖片組(GOP)，如附圖說明圖1中所示，它由一組或多組內部(I)幀和/或非內部(P和/或B)圖片所組成。I幀被嚴格地幀內壓縮。其目的是提供視頻的隨機訪問點。P幀是運動補償前向預測編碼幀。它們被幀間壓縮，通常提供比I幀更大壓縮。B幀是運動補償雙向預測編碼幀。它們是幀間壓縮，并且通常提供最大壓縮。第二層下面的第三層是圖片層本身。第三層下面的第四層稱為片層。每片為相連序列的光柵定序宏塊，在典型視頻應用中最通常是以行為基礎。片結構意在允許存在錯誤的解碼。每片由宏塊組成，后者是16×16的亮度像素(或圖片數據元素)陣列，有兩個相關色度像素的8×8陣列(取決于格式)。這些宏塊還可進一步劃分成不同的8×8塊，供進一步處理諸如變換編碼，如圖2所示。當引用YCbCr色彩空間時，宏塊可以用幾種不同方法表示。一般使用的三種格式是4:4:4；4:2:2；以及4:2:0視頻。4:2:2包含的色度信息是4:4:4的一半，后者是全帶寬YCbCr視頻，而4:2:0包含四分之一的色度信息。如圖3所示，因為具有有效的亮度和色度表示方式，4:2:0表示法允許數據立即從12塊/宏塊減少到6塊/宏塊。因為圖像中相鄰像素之間具有很高的相關性，所以使用了離散余弦變換(DCT)來將隨機性濃縮為較少的不相關參數。DCT將信號分解為基本的空間頻率，這允許使用進一步的處理技術來減少DCT系數的精度。DCT和逆DCT變換操作分別由公式1和公式2來定義F(μ,v)=14C(μ)C(v)Σx=07Σy=07f(x,y)coscos]]>C(μ)=12forμ=0]]>C(μ)=1forμ=1,2,...,7]]>f(x,y)=14Σμ=07Σv=07C(μ)C(v)F(μ,v)coscos]]>如圖2所示，首先使用DCT將塊從空間域變換為頻域，它將信號分離為獨立的頻帶。在系數矩陣左上角的較低頻DCT系數對應于較平滑的空間輪廓，而DC系數對應于整個塊的實亮度或色值。并且，在系數矩陣右下角的較高頻DCT系數對應于較精細的空間圖案，甚或是圖像內的干擾。此時，數據被量化。量化過程允許使用較多的比特編碼高能、低頻的系數，而使用較少或零比特編碼高頻系數。僅保留一個系數子集可以減少大量代表所需的參數總數目。量化過程還有助于編碼器以特定比特率輸出比特流。利用兩種特殊編碼方案的組合對DCT系數編碼游程長度和霍夫曼。因為大多數非零DCT系數通常集中于矩陣的左上角，顯然，如圖2所示的折線掃描方式將使獲得連續零系數的游程長度可能性最大化。MPEG-2提供了一種可供選擇的掃描方法，它可以由編碼器以幀為基礎選擇，在隔行視頻圖像中顯得有效。每個非零系數都與一對指針相關首先，所述系數在塊中的位置，這由它自身和前一個非零系數之間的零的數目來指示，其次是系數值。根據這兩個指針，從查找表格中給出所述系數的可變長度碼。這樣做在一定程度上使得很可能的組合獲得較少比特的代碼，而不太可能的組合則獲得較長的代碼。但是，因為空間冗余有限，I幀僅能提供中等壓縮。P和B幀則能使MPEG得到其最大壓縮效率。所述效率是通過一種稱為基于運動補償的預測技術來實現的，所述技術利用了暫時冗余。因為幀之間緊密相關，所以假設當前圖片可以作為前一時間圖片的轉換模型。然后可以根據前一幀的數據來精確地預計一個幀的數據。在P幀中，每個16×16大小的宏塊都可從先前編碼的I圖片的宏塊來預計。因為幀是運動對象在不同時間的快照，所以在兩個幀中的宏塊可能不對應于相同的空間位置。編碼器將以半像素增量來搜索先前幀(P幀，或在B幀前后的幀)，以得到接近于當前宏塊中所含信息的其他宏塊位置。同一位置的最匹配宏塊在水平和垂直方向的偏移稱為運動向量。若在相鄰區域未發現匹配的宏塊，則將所述宏塊內部編碼，并將DCT系數編碼。若在搜索區域中找到了匹配塊，則不發送系數，而代之以使用運動向量。在數據被破壞的情況下，還可以使用運動向量來進行運動預測，成熟的解碼器算法可以使用這些向量來進行錯誤隱藏。對于B幀，使用在其任一側的參照幀來進行基于運動補償的預測和插值。視頻內容分析涉及用自動和半自動方法來抽取最能描述錄制的材料內容的信息。抽取信息可以簡單地如檢測視頻場景的變換并選擇場景的第一幀作為代表幀。還可以將視頻的標識存儲在視頻流的標題信息中。例如，在個人錄像機領域，現已有機頂盒(STB)可以下載視頻信息并將它存儲在內部硬盤上。某些STB提供交互的屏幕上電子節目指南(EPG)，類似于地方報紙或其他印刷媒體上看到的電視預告列表，但某些STB未提供。在沒有EPG的情況下，要讓STB知道觀看者所觀看的節目是否為電影、廣告、新聞、卡通或其他電視節目非常困難。但是，若可以通過電腦化的自動過程來分析視頻流的內容，則無需EPG就可以按內容來分割整個視頻流。雖然有許多關于視頻流內容分析的專利，但沒有一個可以區分出卡通和其他類型的節目。例如，若觀看者想要僅錄制特定一天電視上播送的卡通，則他或她將僅能夠選擇特定時間段來錄制，這樣將不僅包括卡通，還包括其他無用的內容。此外，即使有EPG，也無法精確地傳達信息給觀看者。節目安排的改變或特別節目中斷將不會顯示于EPG上。因此，要錄制的卡通可能超本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測卡通序列的方法，所述方法包括以下步驟：　　　　獲得視頻數據流（４００）；　　　　從所述視頻數據流（４００）提取數據；　　　　根據表示典型的卡通的至少一種特征的所述數據來計算至少一個第一值；　　　　將所述至少一個第一值與表示自然視頻序列的所述至少一種特征的第二值進行比較；以及　　　　根據所述比較結果確定所述視頻數據流中是否包含卡通序列。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：RS亞辛施，JAD尼斯瓦巴，TFM麥吉，L阿尼霍特里，
申請(專利權)人：皇家菲利浦電子有限公司，
類型：發明
國別省市：NL[荷蘭]