[發明專利]一種視頻幀率上變換的方法和裝置

無效

• 申請號: 200910157917.1
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101616279A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 韓睿;石廣建;董旭;柳崎峰
• 申請（專利權）人: 寶利微電子系統控股公司
• 主分類號: H04N5/44
• 分類號: H04N5/44
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 閆 強

技術領域

本發明涉及視頻序列處理技術，特別是在視頻序列中插入圖像的技術。

背景技術

目前，電視機為了達到更清晰的顯示效果，常需要能夠以較高的幀率播放視頻序列，因此要對輸入的視頻序列的幀率進行提升，可以通過采用幀率上變換技術(FRUC)對輸入的視頻信號中視頻序列的幀率進行提升，幀率上變換技術主要包括：插入重復幀、插入黑(灰)幀、運動估計運動補償(MEMC)和插入低頻幀等。

現有視頻信號根據包含的視頻序列的特點可以分為兩類：電影模式視頻序列和非電影模式視頻序列。電影模式視頻序列中存在重復的幀圖像，如常被提及的3:2電影模式。非電影模式視頻序列中不含有重復的幀圖像。

采用現有的幀率上變換技術處理視頻序列時會存在以下問題：由于電影模式視頻序列存在重復的幀圖像，這會導致播放這種視頻序列時在人的視覺感官上產生“抖動”的感受，經過幀率上變換處理后相鄰兩幀圖像重復的次數更大，“抖動”現象更為嚴重。還是以3:2電影模式為例進行說明，假定幀率為60Hz，即每秒鐘播放60幀圖像，但是有效圖像只有24幀，根據人眼的視覺特性，這在人的視覺感受上就會產生“抖動”的印象。如果不對視頻模式加以判別，直接對3:2電影進行處理，使播放的幀率達到120Hz，“抖動”現象更嚴重。因此這一問題需要加以解決。

現有的解決上述“抖動”問題的視頻幀率上變換方法是對待處理的視頻序列首先進行模式判斷，將視頻序列歸為電影模式視頻序列和非電影模式視頻序列。然后對判斷出的電影模式視頻序列進行幀選擇，即去除電影模式視頻序列中重復的幀圖像，同樣內容的幀圖像僅保留一幀。對非電影模式視頻序列和經過幀選擇的電影模式視頻序列進行運動估計運動補償處理。該方案中采用的幀選擇和運動估計運動補償處理可以有效解決“抖動”問題。

但現有的這一方案也存在如下問題：運動估計運動補償處理存在一定的“副作用”(不能很好地解決運動物體遮擋和不規則運動的情況)，對于不存在上述“抖動”問題的非電影模式視頻序列，采用運動估計運動補償處理會導致上述副作用的問題比較突出。

發明內容

為了解決現有視頻幀率上變換方法存在的“副作用”的問題，本發明提供了一種視頻幀率上變換的方法。

本發明的主要思想是用成本更低的插低頻幀等方法處理非電影模式視頻序列，能夠消除所謂“副作用”。

本發明還提供了一種實現上述視頻幀率上變換方法的裝置。

本發明的技術方案如下：

視頻幀率上變換的方法，包括如下步驟：

A、將待處理視頻序列歸類于以下類別之一的步驟：電影模式視頻序列或非電影模式視頻序列；

B、將電影模式視頻序列進行幀選擇的步驟，即將電影模式視頻序列中重復的幀圖像僅保留一幀；

C、對經過步驟B處理的電影模式視頻序列進行運動估計運動補償處理的步驟；

D、如果執行步驟A后得到的是非電影模式視頻序列，則對該非電影模式視頻序列執行插入低頻幀或插入重復幀或插入黑幀或插入灰幀處理的步驟。

上述視頻幀率上變換的方法還包括如下步驟：

判斷是否發生電影模式視頻序列到非電影模式視頻序列的轉變，并確定電影模式視頻序列最后一幀圖像的位置；

在所述電影模式視頻序列最后一幀圖像后插入一定數量幀與所述最后一幀圖像相同的圖像，實現電影模式視頻序列的幀率上變換；所述一定數量為：插入該數量幀圖像后，電影模式視頻序列幀率上變換后得到的視頻序列符合變換后頻率的要求。

所述插入低頻幀的步驟是指：對待處理的幀圖像低通濾波，得到低頻幀；將待處理圖像與所述低頻幀相減得到高頻幀；將所述高頻幀與所述待處理的幀圖像相加得到高頻增強幀，以確定的順序排列所述高頻增強幀和低頻幀；將所述以確定的順序排列的高頻增強幀和低頻幀按所述待處理視頻序列的時間順序重新構成視頻序列。

另一種插入低頻幀的步驟是指：對待處理的幀圖像分別進行高通濾波和低通濾波，得到高頻幀與低頻幀，將所述高頻幀與所述待處理的幀圖像相加得到高頻增強幀，以確定的順序排列所述高頻增強幀和低頻幀；將所述以確定的順序排列的高頻增強幀和低頻幀按所述待處理視頻序列的時間順序重新構成視頻序列。

實現上述視頻幀率上變換方法的裝置，包括如下模塊：

檢測視頻序列類別模塊，用于執行如下步驟：檢測并將待處理視頻序列歸類于以下類別之一的步驟：電影模式視頻序列或非電影模式視頻序列；

幀選擇模塊，用于執行如下步驟：將電影模式視頻序列中重復的幀圖像僅保留一幀；

運動估計運動補償模塊，用于執行如下步驟：對經過幀選擇模塊處理的電影模式視頻序列進行運動估計運動補償處理；