[發(fā)明專利]一種幀率提升中閉塞區(qū)域的判定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310237670.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN103313059A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃麗鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26;H04N7/36;H04N7/46
• 代理公司: 深圳市君盈知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44315
• 代理人: 陳琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種幀率提升中閉塞區(qū)域的判定方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展，幀速率變換存在廣泛的應(yīng)用前景。在高端多媒體系統(tǒng)中，提高幀率可以提供更好的視覺質(zhì)量；低碼率視頻系統(tǒng)中，通過幀速率變換可以恢復(fù)在編碼端為了降低碼率而跳過的視頻幀，減小視覺上的跳躍感。目前，幀率提升算法可以簡(jiǎn)單地分為兩類：第一類稱為非運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插，直接利用前后幀的各種組合內(nèi)插出中間幀而不考慮對(duì)象的運(yùn)動(dòng)，比如幀復(fù)制和幀平均等插幀法。幀復(fù)制法的插入幀中每一個(gè)像素都來自于上一幀相同位置的像素，相當(dāng)于輸入的圖像幀被重復(fù)了兩次。雖然這類算法簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，但是不適合場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)較大的場(chǎng)合，容易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)突變現(xiàn)象。幀平均法的插入幀中每一個(gè)像素點(diǎn)都是該幀前、后兩原始幀相同位置像素點(diǎn)的加權(quán)平均值。由于該算法沒有考慮空間的變化情況，所以對(duì)于靜態(tài)圖像部分，如文字等，結(jié)果比較完美，但是對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體則會(huì)在運(yùn)動(dòng)物體邊緣產(chǎn)生明顯的模糊。第二類算法稱為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插（ME/MC），基于在極短的時(shí)間內(nèi)，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡可以視為直線方向線性移動(dòng)的核心概念，使用運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行補(bǔ)償插值。首先估算出兩幀之間的運(yùn)動(dòng)矢量，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量重構(gòu)出插入幀的圖像，這里內(nèi)插圖像質(zhì)量的好壞取決于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的準(zhǔn)確性。可是部分圖像中存在一種區(qū)域——閉塞區(qū)域（occlusion），即只存在于前一幀或后一幀圖像中，于是該區(qū)域在兩幀圖像之間是找不到適當(dāng)?shù)钠ヅ洌敲吹玫降倪\(yùn)動(dòng)矢量是不可靠的。圖1揭示了圖像中閉塞區(qū)域的概念，豎直的兩根直線代表連續(xù)的兩幀圖像，豎直虛線則為待插入圖像，橢圓區(qū)域代表運(yùn)動(dòng)的物體，假設(shè)物體向上移動(dòng)，在待插入幀中會(huì)出現(xiàn)閉塞區(qū)域。如果忽略閉塞區(qū)域，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插圖像的邊緣會(huì)產(chǎn)生光暈（halo）現(xiàn)象。因此，幀率提升算法中處理閉塞區(qū)域越來越受到重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明而學(xué)習(xí)。

本發(fā)明提供一種幀率提升中閉塞區(qū)域的判定方法，本發(fā)明不但對(duì)待插入幀的閉塞區(qū)域進(jìn)行判定而且還進(jìn)一步判定該閉塞區(qū)域是遮擋區(qū)域還是顯露區(qū)域，對(duì)于遮擋區(qū)域和顯露區(qū)域分別按不同的方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；本發(fā)明還采用“塊腐蝕”的方法將已劃分的塊進(jìn)一步劃分為更小的細(xì)塊，并進(jìn)行閉塞區(qū)域的判定，因此增加了判定的準(zhǔn)確性，補(bǔ)償后的圖像效果更佳，邊緣瑕疵明顯減少。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種幀率提升中閉塞區(qū)域的判定方法，包括步驟：

A1、設(shè)定在第一原始幀和第二原始幀中插入一幀，將待插入幀劃分為塊；

A2、按照一定的規(guī)則選取候選運(yùn)動(dòng)矢量；

A3、根據(jù)所述待插入幀的每一塊的坐標(biāo)和每一所述候選運(yùn)動(dòng)矢量的系數(shù)值在第一原始幀中確定一個(gè)A塊的坐標(biāo)，在第二原始幀中確定一個(gè)B塊的坐標(biāo)，計(jì)算A塊像素和B塊像素的SAD值；

A4、將計(jì)算所得的最小的所述SAD值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，如果該SAD值大于所述閾值，則對(duì)應(yīng)的所述待插入幀的塊為閉塞區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的幀率提升中閉塞區(qū)域的判定方法，還包括步驟：

A5、計(jì)算第一原始幀前面相鄰的原始幀與所述閉塞區(qū)域相同位置的塊以及第一原始幀與所述閉塞區(qū)域相同位置的塊的第一SAD值，計(jì)算第二原始幀后面相鄰的原始幀與所述閉塞區(qū)域相同位置的塊以及第二原始幀與所述閉塞區(qū)域相同位置的塊的第二SAD值；

A6、如果第一SAD值小于所述閾值且第二SAD值大于所述閾值，則所述閉塞區(qū)域?yàn)檎趽鯀^(qū)域；如果第一SAD值大于所述閾值且第二SAD值小于所述閾值，則所述閉塞區(qū)域?yàn)轱@露區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述步驟A4還包括步驟：

A41、將所述待插入幀的塊劃分給更小的細(xì)塊，取所述細(xì)塊以及與其相鄰的兩個(gè)所述待插入幀的塊的運(yùn)動(dòng)矢量的相應(yīng)系數(shù)排序后的中值作為所述細(xì)塊的系數(shù)，確定所述細(xì)塊的運(yùn)動(dòng)矢量；?

A42、以所述細(xì)塊為中心，選取其左右一定區(qū)域內(nèi)數(shù)量最多的同一非零運(yùn)動(dòng)矢量的水平方向系數(shù)的絕對(duì)值，以該絕對(duì)值確定相對(duì)于所述細(xì)塊的左右兩個(gè)細(xì)塊的坐標(biāo)，并計(jì)算左右兩個(gè)細(xì)塊的矢量差絕對(duì)值；?

A43、如果所述矢量差絕對(duì)值大于所述絕對(duì)值的一半，則所述細(xì)塊為閉塞區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述步驟A4還包括步驟：

A44、以所述細(xì)塊為中心，選取其上下一定區(qū)域內(nèi)數(shù)量最多的同一非零運(yùn)動(dòng)矢量的豎直方向系數(shù)的絕對(duì)值，以該絕對(duì)值確定相對(duì)于所述細(xì)塊的上下兩個(gè)細(xì)塊的坐標(biāo)，并計(jì)算上下兩個(gè)細(xì)塊的矢量差絕對(duì)值；?