[發(fā)明專利]Sprite編碼中的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)外點(diǎn)去除及運(yùn)動(dòng)參數(shù)細(xì)化方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810061432.8
• 申請(qǐng)日: 2008-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN101272450A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉云海;黃柏翔;范先迪;戚華飛;郭和益;全曉臣;林宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N5/14
• 分類號(hào): H04N5/14;H04N5/217;H04N7/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻處理領(lǐng)域，特別地，涉及一種Sprite編碼技術(shù)中的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)外點(diǎn)去除及運(yùn)動(dòng)參數(shù)細(xì)化方法。

背景技術(shù)

目前，數(shù)字電視領(lǐng)域主要使用MPEG-2國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮編碼，可是，隨著高清數(shù)字電視的發(fā)展，MPEG-2的壓縮率已經(jīng)漸漸難以滿足實(shí)際需求。而新一代的國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4Visual/AVC給高清電視的推廣帶來了希望。MPEG-4視頻國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被廣泛使用于多媒體壓縮領(lǐng)域中，而Sprite編碼技術(shù)是包含在MPEG-4Visual標(biāo)準(zhǔn)中的新一代編碼技術(shù)。特別的，在視頻監(jiān)控、比賽直播等場(chǎng)景相對(duì)固定的應(yīng)用中，Sprite編碼技術(shù)更是可以有效提高視頻壓縮效率，節(jié)省大量的珍貴的傳輸帶寬資源。

可是由于Sprite編碼技術(shù)的運(yùn)算復(fù)雜度比較大，該技術(shù)一直難以應(yīng)付需要實(shí)時(shí)處理的場(chǎng)合，特別的，全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分一直是Sprite編碼里面的時(shí)間瓶頸。全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)一般采用直接方法或者間接方法進(jìn)行處理。直接方法當(dāng)參與運(yùn)算的像素點(diǎn)比較多的時(shí)候，直接法的運(yùn)算代價(jià)比間接法高得多，限制了Sprite編碼的應(yīng)用。間接方法依賴于局部運(yùn)動(dòng)的獲取。當(dāng)獲得的局部運(yùn)動(dòng)由于攝像機(jī)或者其他的獲取圖象的裝置的缺陷模糊、散焦、高速運(yùn)動(dòng)等原因存在較大的失真的時(shí)候，間接法的精度受到很大影響。所以，目前的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)面臨運(yùn)算復(fù)雜度和運(yùn)算精度的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Sprite編碼中的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)外點(diǎn)去除及運(yùn)動(dòng)參數(shù)細(xì)化方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種Sprite編碼中的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)外點(diǎn)去除及運(yùn)動(dòng)參數(shù)細(xì)化方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)攝像機(jī)拍攝得到的圖象導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，使用低通濾波器濾除圖像噪聲；

(2)使用圖象區(qū)域化多閾值技術(shù)在圖象中選取初始特征塊，使用高通濾波器獲得圖象的空間梯度，使用幀差近似圖象的時(shí)間梯度；

(3)使用塊匹配技術(shù)對(duì)確認(rèn)的特征塊塊進(jìn)行局部運(yùn)動(dòng)估計(jì)，并對(duì)這些塊進(jìn)行標(biāo)記；

(4)基于塊匹配的結(jié)果對(duì)得到的特征塊集合進(jìn)行修正；

(5)采用RANSAC算法去除去除外點(diǎn)并得到全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)。對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量殘差直方圖先使用固定閾值T＝10％計(jì)算全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)，再使用固定閾值T＝30％進(jìn)行計(jì)算；

(6)使用種子生長的方法在步驟(5)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步去除外點(diǎn)；

(7)以間接方法的結(jié)果為初值進(jìn)行全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)的優(yōu)化，得到更加精確的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述低通濾波器為中值濾波器；所述高通濾波器為Sobel邊緣算子。

本發(fā)明的有益效果是：當(dāng)攝像機(jī)或者其他的工業(yè)拍攝圖象的裝置存在散焦模糊、采樣率不足導(dǎo)致模糊、快速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致模糊的情況下，本發(fā)明依然可以比較精確地獲得全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)的參數(shù)，結(jié)果可以與采用直接方法的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)相媲美，并且運(yùn)算速度快，運(yùn)算時(shí)間只有經(jīng)典直接方法的5％-10％。本發(fā)明使得快速魯棒的Sprite編碼技術(shù)變得更加現(xiàn)實(shí)可行，有利于MPEG-4國際標(biāo)準(zhǔn)在高清數(shù)字電視領(lǐng)域的使用和推廣。

附圖說明

圖1是技術(shù)流程圖；

圖2是基于8×8塊，新的目標(biāo)函數(shù)在一個(gè)特征塊中選取的參與計(jì)算的點(diǎn)圖，其中，(a)是水平選點(diǎn)圖，(b)是對(duì)角線選點(diǎn)圖；

圖3是coastguard序列的第2幀圖；

圖4是coastguard序列的第2幀的空間梯度圖；

圖5是coastguard序列的第2幀的時(shí)間梯度圖；

圖6是被標(biāo)記的參與BME的塊圖；

圖7是尋找剛體內(nèi)部的點(diǎn)圖；

圖8是使用種子生長的方式去除外點(diǎn)圖；

圖9是全局運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果圖。

具體實(shí)施方式：

一、特征點(diǎn)的選取原則與方法：

1.全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)中BME(Block?based?Motion?Estimation)本身無可避免要引入匹配誤差，為了增加系統(tǒng)的抗干擾能力，應(yīng)使得特征點(diǎn)盡可能不相關(guān)的分布于整幅圖像的背景區(qū)域。