Object Tracking in HEVC Bitstreams
Dongmin Park, Dong‐Kyu Lee, Seoung‐Jun Oh · Journal of Broadcast Engineering · 2015
동영상에서의 객체 추적은 보안, 색인 및 검색, 감시, 통신, 압축 등 다양한 분야에서 중요하다. 본 논문은 HEVC 비트스트림 상에서의 객체 추적 방법을 제안한다. 복호화를 수행하지 않고, 비트스트림 상에 존재하는 움직임 벡터(MV : Motion Vector)와 부호화 크기 정보를 Spatio-Temporal Markov Random Fields (ST-MRF) 모델에 적용해 객체 움직임의 공간적 및 시간적 특성을 반영한다. 변환계수를 특징점으로 활용하는 객체형태 조정 알고리즘을 적용해 ST-MRF 모델 기반 객체 추적방법에서 나타나는 과분할에 의한 오차전파 문제를 해결한다. 제안하는 방법의 추적성능은 정확도 86.4%, 재현율 79.8%, F-measure 81.1%로 기존방법 대비 평균 F-measure는 약 0.2% 향상하지만 기존방법에서 과분할 및 오차전파가 두드러지는 영상에 대해서는 최대 9% 정도의 성능향상을 보인다. 전체 수행시간은 프레임 당 평균 5.4ms이며 실시간 추적이 가능하다. Video object tracking is important for variety of applications, such as security, video indexing and retrieval, video surveillance, communication, and compression. This paper proposes an object tracking method in HEVC bitstreams. Without pixel reconstruction, motion vector (MV) and size of prediction unit in the bitstream are employed in an Spatio-Temporal Markov Random Fields (ST-MRF) model which represents the spatial and temporal aspects of the object's motion. Coefficient-based object shape adjustment is proposed to solve the over-segmentation and the error propagation problems caused in other methods. In the experimental results, the proposed method provides on average precision of 86.4%, recall of 79.8% and F-measure of 81.1%. The proposed method achieves an F-measure improvement of up to 9% for over-segmented results in the other method even though it provides only average F-measure improvement of 0.2% with respect to the other method. The total processing time is 5.4ms per frame, allowing the algorithm to be applied in real-time applications.