[發明專利]一種基于空間預測的運動補償幀率上轉換方法

有效

• 申請號: 201710831783.1
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107483960B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 李然;吉秉彧;沈克琳
• 申請（專利權）人: 信陽師范學院
• 主分類號: H04N19/593
• 分類號: H04N19/593;H04N19/587;H04N19/176
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明公開了一種基于空間預測的運動補償幀率上轉換方法，涉及視頻處理技術領域。該方法包括：對待插幀按照模板進行塊分割，劃分為A類塊和B類塊；對A類塊進行全搜索運動估計得到運動矢量，其中，采用連續消除方法降低計算復雜度；結合A類塊的運動矢量信息，依據空間相關性和最小誤差匹配原則，計算B類塊的運動矢量；將所求的A、B兩類塊的運動矢量組合成待插幀的運動矢量場、并依據參考幀f_t與f_t+1的信息，采用重疊塊運動補償技術插值得到待插幀f_t+0.5。本發明有效利用全搜索運動估計和空間相關性各自的優點，既保證了運動估計的準確程度，又有效降低了運算復雜度，節約了計算成本。

技術領域

本發明涉及視頻處理技術領域，更具體的涉及一種基于空間預測的運動補償幀率上轉換方法。

背景技術

隨著多媒體技術的發展和硬件設備的更新，以及為了獲取更優的視覺體驗，人們對視頻的分辨率和幀率提出了更高的要求。但是，由于帶寬的限制，在視頻傳輸之前，會采用跳幀策略，實現快速傳輸。因此，在接收端，需要利用已有幀信息，復原丟棄幀，盡可能恢復原始視頻的質量。在這種需求下，幀率上轉換(Frame Rate Up-Conversion，FRUC)受到了視頻處理領域研究者的關注。這是因為，作為一種后處理技術，FRUC可以通過在兩個解碼幀中間插入中間幀的方式，將視頻從一個較低的幀率上轉換到一個較高的幀率。

幀率上轉換的方法有多種，從是否考慮物體運動的角度劃分，可分為非運動補償插幀法和運動補償插幀法。前者較為簡單，主要包括幀復制和幀平均，這兩種方式不考慮幀間物體運動，直接利用相鄰兩幀信息以復制或求平均方式進行補償內插。相反，運動補償插幀法則需考量圖像中物體的運動情況：通過計算物體的運動矢量，根據運動軌跡推算出物體在待插幀的位置，然后進行像素值的補償。對比兩類方法，當視頻序列包含較少運動時，幀復制或幀平均是迅速而有效的，但在物體運動較多的視頻序列中，采用非運動補償插幀法會導致畫面的抖動與模糊。這種情況下，需要采用運動補償插幀法，通過考慮幀間運動情況，有效減少運動模糊現象。現實生活中，視頻序列多為包含大量運動或是動靜態畫面相結合的情形，因而對運動補償插幀法的研究和運用就顯得尤為重要。