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        基于固定視頻的馬賽克檢測(cè)實(shí)現(xiàn)

        2020-11-16 06:08:01靳國(guó)榮
        理論與創(chuàng)新 2020年17期
        關(guān)鍵詞:馬賽克機(jī)頂盒特征值

        【摘? 要】本文提出的基于固定視頻的馬賽克檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻馬賽克進(jìn)行高效準(zhǔn)確地自動(dòng)化檢測(cè)。

        【關(guān)鍵詞】固定視頻;檢測(cè)實(shí)現(xiàn)

        引言

        在傳統(tǒng)機(jī)頂盒中,TUNER性能測(cè)試的主要判斷依據(jù)是視頻馬賽克,在OTT和IPTV機(jī)頂盒中,視頻播放馬賽克是檢驗(yàn)機(jī)頂盒內(nèi)存性能、軟件可靠性的重要測(cè)試依據(jù)。因此,視頻馬賽克檢測(cè)十分重要。但是由于馬賽克出現(xiàn)時(shí)機(jī)隨機(jī)、圖形不規(guī)則,特別是對(duì)于有后處理功能的機(jī)頂盒,進(jìn)行圖像修復(fù)后馬賽克的形狀更加復(fù)雜。導(dǎo)致了馬賽克自動(dòng)化檢測(cè)一直是行業(yè)的一個(gè)痛點(diǎn)和難點(diǎn)。

        1.現(xiàn)狀

        研究人員曾經(jīng)利用邊緣檢測(cè)直線和矩形的方法來(lái)判斷馬賽克,但由于邊緣檢測(cè)本身有其局限性,導(dǎo)致視頻內(nèi)容中直線和棋盤、窗戶等規(guī)則圖像容易被誤判,同時(shí)部分復(fù)雜的圖像內(nèi)容中的馬賽克容易被漏檢。也有采用馬賽克特征預(yù)先分析和深度學(xué)習(xí)的方式對(duì)馬賽克特征值進(jìn)行分類和學(xué)習(xí),但是由于視頻圖像的復(fù)雜性和馬賽克進(jìn)行疊加以后的形成的最終圖像更加復(fù)雜,導(dǎo)致先行學(xué)習(xí)的特征完全對(duì)不上。

        因此,目前行業(yè)中基本上都是采用人工判斷的方式進(jìn)行視頻馬賽克測(cè)試,效率低,成本高,漏檢和誤檢率也居高不下。

        2.解決措施

        本文提出的基于固定視頻的馬賽克檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻馬賽克進(jìn)行高效準(zhǔn)確地自動(dòng)化檢測(cè)。如圖一所示。

        a.準(zhǔn)備一段經(jīng)過(guò)預(yù)處理的視頻,所述預(yù)處理為:為視頻的每一幀圖像添加時(shí)間戳;為每一秒視頻設(shè)置一個(gè)二維碼,使得每一秒視頻中的每一幀圖像具有相同的二維碼;

        b.提取該段視頻中各幀圖像的特征值并存儲(chǔ),形成標(biāo)準(zhǔn)特征庫(kù);

        c.在進(jìn)行馬賽克檢測(cè)時(shí),利用待測(cè)設(shè)備播放該段視頻,通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)抓取視頻圖像進(jìn)行圖像采集;

        d.計(jì)算采集的圖像的特征值,并與標(biāo)準(zhǔn)特征庫(kù)中的特征值進(jìn)行比對(duì),從而判斷視頻是否出現(xiàn)馬賽克。

        作為進(jìn)一步優(yōu)化,步驟b中,對(duì)視頻中的各幀圖像進(jìn)行以下處理,以提取各幀圖像的特征值:

        b1.縮小尺寸:將圖像縮小到8*8;

        b2.簡(jiǎn)化色彩:將圖像轉(zhuǎn)化成灰度圖像;

        b3.計(jì)算DCT:計(jì)算圖片的DCT變換,得到32*32的DCT系數(shù)矩陣;

        b4.縮小DCT:只保留DCT系數(shù)矩陣左上角的8*8規(guī)模的DCT系數(shù)矩陣;

        b5.計(jì)算平均值:計(jì)算DCT的均值;

        b6.計(jì)算特征值:設(shè)置所述8*8規(guī)模的DCT系數(shù)矩陣的64位hash值作為該圖像的特征值:對(duì)于8*8規(guī)模的DCT系數(shù)矩陣,將矩陣中大于等于DCT均值的值設(shè)為“1”,將小于DCT均值的值設(shè)為“0”;

        在提取到各幀圖像的特征值后,將各幀圖像的特征值與對(duì)應(yīng)幀的時(shí)間戳和二維碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,從而形成標(biāo)準(zhǔn)特征庫(kù)。

        作為進(jìn)一步優(yōu)化,步驟c中,所述計(jì)算機(jī)通過(guò)HDMI采集卡抓取待測(cè)設(shè)備的相應(yīng)接口向計(jì)算機(jī)輸出的視頻圖像來(lái)進(jìn)行圖像采集。

        作為進(jìn)一步優(yōu)化,步驟c中,所述待測(cè)設(shè)備為傳統(tǒng)機(jī)頂盒或IPTV或OTT機(jī)頂盒;所述利用待測(cè)設(shè)備播放該段視頻的方法是:

        對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)頂盒,通過(guò)高頻頭接收碼流播放器調(diào)制的DVB信號(hào),通過(guò)解調(diào)和解復(fù)用獲取視頻數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼播出;對(duì)于IPTV和OTT機(jī)頂盒,可將視頻以文件方式存儲(chǔ)在機(jī)頂盒內(nèi)部存儲(chǔ)器或者外部存儲(chǔ)器中,通過(guò)機(jī)頂盒內(nèi)置的播放器進(jìn)行播放輸出。

        作為進(jìn)一步優(yōu)化,步驟d中,所述與標(biāo)準(zhǔn)特征庫(kù)中的特征值進(jìn)行比對(duì),具體包括:

        根據(jù)采集圖像的二維碼和時(shí)間戳在標(biāo)準(zhǔn)特征庫(kù)中查找對(duì)應(yīng)幀的特征值與所述采集圖像的特征值進(jìn)行匹配,若不能匹配的特征的個(gè)數(shù)超過(guò)一定閾值,則判定該采集圖像出現(xiàn)馬賽克。如圖2所示

        提取視頻中各幀圖像的特征值并存儲(chǔ),在機(jī)頂盒播放視頻的過(guò)程中抓取機(jī)頂盒輸出的圖像,計(jì)算當(dāng)前圖像的特征值,并跟預(yù)先存儲(chǔ)的特征值進(jìn)行比對(duì),來(lái)判斷視頻是否出現(xiàn)馬賽克缺陷。采用這種方式進(jìn)行馬賽克檢測(cè),檢測(cè)效率高,漏檢和誤檢率非常低,完全滿足行業(yè)檢測(cè)需求。同時(shí)可作為自動(dòng)化檢測(cè)工具,可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)??緳C(jī),對(duì)機(jī)頂軟硬件質(zhì)量檢測(cè)非常有效。

        作者簡(jiǎn)介:靳國(guó)榮(1982-),男,河南西平人,工程師,研究方向?yàn)閿?shù)字電視、機(jī)頂盒、圖形圖像。

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