[發明專利]一種基于正方形的自適應運動矢量場平滑方法

有效

• 申請號: 201811048527.6
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109068083B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 黃倩;李燕平;張迪
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01;H04N7/015;H04N19/139
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種基于正方形的自適應運動矢量場平滑技術，針對經過運動估計得到的運動矢量并非都是正確的，對于偏離較大的運動矢量需要對其進行糾正以此來獲得較平滑的運動矢量場。通過設置運動矢量糾正參數對運動矢量場窗口各窗角點的運動矢量進行糾正，使得到的運動矢量場更加平滑，減小運動補償階段的誤差。

技術領域

本發明涉及一種基于正方形的自適應運動矢量場平滑方法，屬于視頻處理領域。

背景技術

現今，隨著互聯網技術的發展、多媒體技術的普及以及諸多智能設備功能的提高，視頻數據信息爆炸性增長。為了使視頻數據能夠更加清晰生動地傳送信息，達到視覺交互，視頻幀率轉換技術一直是視頻處理與分析技術中的一個研究熱點。

現有的視頻幀率轉換技術主要包括兩個步驟：(1)運動估計；(2)運動補償。在運動估計階段，主要是根據一定的匹配準則得到當前塊與匹配塊之間的最佳運動矢量，但是在運動估計階段僅僅依靠匹配準則找到的最佳運動矢量可能與物體的真實運動有所偏差，也就是說，在某個匹配準則下最優的運動矢量，并不一定就是物體真正的運動，特別是當圖像中的亮度信息呈周期性變化或者圖像中噪聲較大。這主要是由于在進行運動估計時，沒有考慮到物體真實運動的一致性，也就是運動矢量場的平滑性，當用不準確的運動矢量進行運動補償插值時，重構出的圖像就會出現模糊或塊偽影。

發明內容

為了解決由于運動矢量的不準確性給運動補償階段帶來的影響，本發明提供一種基于正方形的自適應運動矢量場平滑方法。針對經過運動估計得到的運動矢量并非都是正確的，對于偏離較大的運動矢量需要對其進行糾正以此來獲得較平滑的運動矢量場。通過設置運動矢量糾正參數對運動矢量場窗口各窗角點的運動矢量進行糾正，使得到的運動矢量場更加平滑，減小運動補償階段的誤差。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提供一種基于正方形的自適應運動矢量場平滑方法，具體步驟如下：

步驟1，對待處理視頻圖像進行規則的塊劃分，并運用雙向塊匹配運動估計方法得到每個圖像塊的前向運動矢量和后向運動矢量；

步驟2，根據匹配誤差和運動矢量的空間相關性，在運動矢量場中對不準確的前向運動矢量和后向運動矢量進行標記；

步驟3，對步驟2中標記的不準確的前向運動矢量，分別將其作為(2n+1)*(2n+1)運動矢量場窗口的一個角點，逐一進行以下處理：

3.1，以(2n+1)*(2n+1)運動矢量場窗口四邊中點為正方形角點構成的正方形，其中心點處的運動矢量為(2n+1)*(2n+1)運動矢量場窗口四邊中點處的四個運動矢量的平均值，其中，n為正整數；

3.2，分別計算(2n+1)*(2n+1)運動矢量場窗口各角點處的運動矢量到正方形中心處的運動矢量的距離，并對得到的距離取平均值；

3.3，根據步驟3.2中的平均值與(2n+1)*(2n+1)運動矢量場窗口各角點處的運動矢量到正方形中心處的運動矢量的距離之間的比值，對(2n+1)*(2n+1)運動矢量場窗口各角點處的運動矢量進行修正；

步驟4，按照步驟3的方法，對步驟2中標記的不準確的后向運動矢量逐一進行處理，完成運動矢量場的平滑。

作為本發明的進一步技術方案，若待處理視頻圖像經過壓縮，則從解碼重構出的視頻圖像中直接提取每個圖像塊的前向運動矢量和后向運動矢量；或者先進行解碼重構，再對解碼重構出的視頻圖像進行規則的塊劃分，并運用雙向塊匹配運動估計方法得到每個圖像塊的前向運動矢量和后向運動矢量。

作為本發明的進一步技術方案，n的取值根據不準確運動矢量的密度確認。