【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(pán)、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(lèi)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。