视频的背景替换作为计算机视觉中一个重要的操作,是影视特效中常用的技术,一直以来都有重要的研究意义。但在完成视频背景替换的过程中,一般需要在摄影棚内借助专业的设备和人员才能完成,使得普通用户难以使用。本文主要是为了突破传统方法对设备和场地的限制,进而为普通家庭用户提供一种便捷的视频特效制作手段。为了完成视频的背景替换,首先需要解决自然背景情况下视频抠像这一经典难题。另一方面需要能对从不同场景中用手持设备拍摄的前景和背景视频进行一致性的合成,消除前景、背景视频素材中由于相机运动不一致导致的不正确的视觉效果。最后还要保证合成的视频中前景物体和背景场景光照的一致性和平滑性。针对自然背景的视频抠像,采用基于局部分类器的交互式方法,可以有效快速的完成视频中前景物体的抠像。针对前、背景合成中的摄像机运动轨迹和速度不一致的问题,本文提出了一种对背景视频进行动态时空变换(Dynamic Space-Time Warping)的方法,通过优化一个精心设计的目标函数,对目标背景视频中的所有帧进行重排和形变,使得变换后的背景视频和前景视频的运动保持一致,有效的消除了由于运动不一致带来的错误。本文首先介绍了视频背景替换的一些相关工作,然后讲述了基于图像拼接的视频背景替换的方法,并对其中存在的问题进行了分析和探讨,进而提出了动态时空变换的方法,最后依据大量实拍视频和网络视频对该方法进行了可行性的验证,在速度和效果上都得到了不错的表现,使自动化的视频背景替换得到了不错的解决。