[发明专利]全自动多媒体素材缺陷检测及质量分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体技术，尤其涉及模拟影视素材缺陷检测与恢复及数字化存储技术。

背景技术

电影技术产生于19世纪末，成熟于20世纪并发展至今；广播电视技术出现稍晚，大约在产生于二战后期，并发展至今。早期的电影、电视、唱片等媒体都是存储在诸如电影胶片、录像带、模拟唱盘等模拟存储介质上。存储在这些模拟介质上的媒体素材随着时间的推移及使用次数的增多，逐渐老化、破损，从而导致质量下降。其突出的特点表现为各种各样的媒体素材缺陷的产生，例如由于录像带损伤或玷污引起的视频帧完全或各种各样的部分帧内容缺失、录像带老化引起的帧内容质量下降(如划痕、帧滚动、颜色不正常)等。

20世纪80年代以来，计算机及数字媒体技术进入了高速发展阶段。由于数字存储技术具备存储容量大、使用方便、信息不易丢失等特点，很多媒体素材的存储逐渐由模拟过渡到采用数字存储介质。到了今天几乎所有的媒体都是存储在数字设备上。但是，大量早期原生模拟媒体素材，随着时间的推移，其历史价值越来越重要，同时又面临着随着时间的推移及保护措施的不利，造成质量下降甚至有不可恢复再生的风险。根据权威部门研究报告，欧洲有几百万小时的模拟媒体素材面临此种危机，我国做为一个大国，同样面临这样的问题。目前大量早期影视作品、纪录片，作为历史的一部分，弥足珍贵。及时抢救这些资料，尽快利用先进的计算机及数字技术存储、恢复这些资料，是广播电影电视行业当今面临的重要课题。

另一方面，由于历史的积累，这种有待于抢救保存的早期模拟媒体素材数量及其庞大(以百万小时计)，利用人工检测并恢复的方法耗时耗资巨大。因此，一个全自动多媒体素材缺陷检测、恢复及数字化存储系统亟待出现。

发明内容

本发明目的是为了及时抢救保护历史上留存下来大量的、珍贵的模拟媒体素材，利用高科技数字手段自动地对其质量进行预分析，检测其中各类视频缺陷并提供视频(包括信噪比、带宽、有效区、平均值等)、音频低层质量信息(包括信噪比、带宽、平均值等)，为进一步恢复、重建、压缩编码等后处理工作预备必要的信息，故此，提出一种全自动多媒体素材缺陷检测及质量分析方法。

本发明要解决的第一个技术问题是分析现存各种制式模拟媒体素材在长期存储后，由于环境变化、存储介质老化、破损等原因，造成的各类型视频内容的缺陷，并建立一套完善的视频缺陷模型。

本发明要解决的第二个技术问题是根据建立好的模拟视频缺陷模型，提出一套有效的检测方法进行实时检测。

本发明要解决的第三个技术问题提供一套全自动视频音频基本质量信息分析算法。

为此，本发明提供的全自动多媒体素材缺陷检测与质量分析方法包括：

第1、媒体素材缺陷模型集的建立；

第2、媒体素材质量分析指标集的建立；

第3、媒体素材缺陷的检测；

第4、媒体素材质量分析；

第5、保存媒体素材缺陷的检测与质量分析结果。

其中，第1步所述的媒体素材缺陷模型集包括：

第11、失效帧缺陷模型，该模型的视频帧内容完全缺失，由一些杂乱无章的信号所替代；

第1.2、I型行失效帧缺陷模型，该模型的视频缺陷以“行”为单位，受损行信息完全缺失，非受损行信息完全保留，并且损伤的行与行间无特殊相关性；

第1.3、II型行失效帧缺陷模型，该模型的视频缺陷以“行”为单位，受损行信息完全缺失，并且受损区域内行间信息几乎相同，行间相关度极强；

第1.4、III型行失效帧缺陷模型，该模型的视频缺陷以“行”为单位，受损行信息完全缺失，并且受损区域的行内信息规律性向右偏移，由此在受损区域左边形成一无信号的黑色三角形；

第1.5、IV型行失效帧缺陷模型，该模型的视频缺陷特点为整帧左移，在整帧右边留一无信号黑色区域，同时缺陷以“行”为单位，受损行信息部分缺失，并且受损区域相对整帧平行右移，同时受损行左部亦有一无信号黑色区域；

第1.6、划痕型缺陷模型，该模型的视频缺陷特点为整帧信息未完全丢失，但视频图像上增加位置固定或变化的横向划痕状内容；

第1.7、帧间滚动型缺陷模型，该模型的视频缺陷的特点为，一帧内同时显示相邻两帧的部分图像，并且两帧间分割部分随时间滚动向上或向下运动，时间持续在0.5秒到数秒之间；

第1.8、颜色失真型缺陷模型，该模型的视频缺陷的显著特征为某一以“行”为单位的区域颜色异常，其原因在于该制式信号部分相位信息缺失。

第2步所述的媒体素材质量分析指标集包括：