專利名稱：視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻處理領(lǐng)域，特別涉及視頻處理領(lǐng)域中的視頻幀率轉(zhuǎn)換技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，IXD顯示器的應(yīng)用越加廣泛，但其缺陷是在顯示動(dòng)態(tài)畫面時(shí)存在“拖尾”現(xiàn) 象，造成動(dòng)態(tài)物體解析度下降。其主要原因是IXD的保持顯示特性由于IXD的每一個(gè)像素 在一幀時(shí)間內(nèi)一直保持其亮度，持續(xù)作用于觀看者的雙眼，而人的雙眼又具有視覺惰性，當(dāng) IXD的畫面切換到下一幀時(shí)，人眼仍暫留有上一幀畫面的內(nèi)容，從而產(chǎn)生“拖尾”現(xiàn)象。目前解決“拖尾”現(xiàn)象較為常見的方法是提升幀頻，即在原始相鄰兩幀之間插入一 幀或多幀，這樣，每個(gè)像素的發(fā)光時(shí)間縮短，相應(yīng)地也就縮短了一幀圖像對(duì)人眼的持續(xù)作用 時(shí)間，減弱了人眼的視覺暫留，提高了動(dòng)態(tài)解析度。幀率轉(zhuǎn)換中插值幀獲取的方法主要包括兩類，第一類是不考慮圖像中物體的運(yùn) 動(dòng)，非運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒?，如幀?fù)制或幀平均。幀復(fù)制是指新插入的幀直接復(fù)制前一幀數(shù)據(jù)。 幀平均是指新插入的幀使用前后兩幀的平均值。這種方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但在物體運(yùn)動(dòng)區(qū)域，會(huì) 存在模糊現(xiàn)象；第二類是考慮物體的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒?，利用線性或非線性插值來完成 插值幀。由于考慮了運(yùn)動(dòng)信息，因而具有較好的圖像質(zhì)量，然而運(yùn)動(dòng)估計(jì)容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，所 以準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法直接影響了幀率轉(zhuǎn)換的性能。具體地說，目前主要有以下幾種實(shí)現(xiàn)插幀的方法(1)直接拷貝原始幀，或者采用兩幀的均值。然而，該方法由于不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，會(huì) 造成插值幀運(yùn)動(dòng)模糊，因此幀率轉(zhuǎn)換效果差。(2)直接從解碼信息中獲得運(yùn)動(dòng)向量(Motion Vector，簡(jiǎn)稱“MV”)信息，利用或修 正此MV，然后使用重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(Overlapped BlockMotion Compensation，簡(jiǎn)稱“0BMC”) 等方法進(jìn)行插值。分為以下步驟步驟一，獲取MV 如果當(dāng)前幀是P幀，直接從碼流信息中獲取MV。如果當(dāng)前幀是I幀，取前一幀獲取的MV ；如果當(dāng)前宏塊是I宏塊，取周圍不為I宏 塊的MV。步驟二，對(duì)MV進(jìn)行分類使用絕對(duì)差值和(Sum of AbsoluteDifference，簡(jiǎn)稱 “SAD”)的方法對(duì)MV進(jìn)行分類，如果小于特定閾值T，則合理，作為插值幀的MV ；如果大于特 定閾值Τ，則不合理，需要使用周圍宏塊的MV，選取周圍宏塊MV的原則為最小SAD。然而，該方法應(yīng)用不靈活，必須需要解碼MV信息。而且準(zhǔn)確度不高，插值幀容易出 現(xiàn)瑕疵(因?yàn)閷?duì)于不合理的MV，需要使用周圍宏塊的MV，但周圍宏塊有可能沒有合理的MV ； 另外，即使SAD足夠小，也不一定是合理MV，會(huì)出現(xiàn)“背景取代物體”的錯(cuò)誤)。(3)單邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)計(jì)算前向MV，或者后向MV，然后再進(jìn)行插幀。然而，該方法在映射到插值幀MV時(shí)，有“空洞”或者“重疊”現(xiàn)象，并且此現(xiàn)象較難 解決。(4)雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)，即以插值幀作為中心對(duì)稱點(diǎn)，對(duì)稱搜索MV，然后進(jìn)行插幀，這樣可以保證插值幀MV不會(huì)出現(xiàn)“空洞”或者“重疊”現(xiàn)象?？梢郧蟪龈訙?zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)向量， 獲得更好質(zhì)量的插值幀。但由于插值幀的不存在性，雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，其中最突 出的就是“背景取代物體”錯(cuò)誤；并且隨著高清視頻的普及，雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)的運(yùn)算量也進(jìn)一 步增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法及其裝置，以有效 減少“背景取代物體”錯(cuò)誤，并且避免巨大的運(yùn)算量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲 取方法，包含以下步驟將待求的插值幀劃分成L個(gè)大塊，對(duì)每一個(gè)大塊，執(zhí)行以下步驟根據(jù)輸入視頻的當(dāng)前幀和前一幀，對(duì)大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到大塊的運(yùn)
動(dòng)向量；將大塊分解為P個(gè)插值小塊，以該大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，對(duì)分解該大塊后得 到的各插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到各插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量；在求得整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量后，根據(jù)得到的整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn) 行插值，得到待求的插值幀；其中，L、P均為自然數(shù)。本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，包含大塊劃分模塊，用于將待求的插值幀劃分成L個(gè)大塊；大塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊，用于對(duì)每一個(gè)大塊，根據(jù)輸入視頻的當(dāng)前幀和前一幀，對(duì) 大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到大塊的運(yùn)動(dòng)向量；大塊分解模塊，用于將每一個(gè)大塊分解為P個(gè)插值小塊；插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊，用于以插值小塊所屬的大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值， 對(duì)各插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到各插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量；插值模塊，用于在插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊求得整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量 后，根據(jù)得到的整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行插值，得到待求的插值幀；其中，L、P均為自然數(shù)。本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于將待求的插值幀劃分成若干個(gè)大塊，首先對(duì)大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，然后將 大塊分解為若干插值小塊，以大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，進(jìn)行插值小塊的雙邊運(yùn)動(dòng)向量估 計(jì)。在得到整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量后，然后根據(jù)插值小塊的MV進(jìn)行插值，最終得到插 值幀。通過分級(jí)估計(jì)出需要插值塊的運(yùn)動(dòng)向量，可以提高插值塊的運(yùn)動(dòng)向量準(zhǔn)確度，更好地 減少“背景取代物體”錯(cuò)誤，從而保證插值幀圖像質(zhì)量高，視覺效果更好。而且，基于分級(jí)搜 索，會(huì)帶來更小的運(yùn)算量，適合實(shí)時(shí)處理高清視頻。進(jìn)一步地，對(duì)大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)時(shí)，在大塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在當(dāng)前 幀和前一幀中進(jìn)行大塊匹配計(jì)算，并將計(jì)算到的最匹配的大塊的運(yùn)動(dòng)向量作為所求的大塊 的運(yùn)動(dòng)向量。其中，大塊的搜索范圍通過以下方式確定判斷在大塊周圍的插值小塊的運(yùn)動(dòng) 向量的均值是否小于第一閾值Tl，如果小于Tl，則選用第一搜索范圍Sl ；如果大于或等于Tl，則選用第二搜索范圍S2。對(duì)插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)時(shí)，在插值小塊的搜索范圍 內(nèi)，對(duì)稱地在當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行插值小塊匹配計(jì)算，并將計(jì)算到的最匹配的插值小塊 的運(yùn)動(dòng)向量作為所求的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量。其中，插值小塊的搜索范圍通過以下方式確 定如果周圍的插值小塊運(yùn)動(dòng)向量的均值，與待求運(yùn)動(dòng)向量的插值小塊所屬大塊的運(yùn)動(dòng)向 量的差值小于第二閾值T2，則選用第三搜索范圍S3 ；如果大于或等于T2，則選用第四搜索 范圍S4。通過動(dòng)態(tài)改變搜索范圍的方式，通過利用周圍已計(jì)算的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量，來動(dòng) 態(tài)選擇當(dāng)前塊的搜索范圍，可以在正確的搜索范圍內(nèi)搜索最優(yōu)運(yùn)動(dòng)向量，避免錯(cuò)誤，提高圖 像質(zhì)量，提高視覺效果。而且，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)搜索范圍，對(duì)于相對(duì)靜止的大塊運(yùn)動(dòng)估計(jì)，和預(yù)測(cè)值 較準(zhǔn)的插值小塊運(yùn)動(dòng)估計(jì)，都會(huì)分配較小的搜索范圍，從而減少運(yùn)算量，縮短運(yùn)算時(shí)間。進(jìn)一步地，采用快速搜索方式進(jìn)行大塊匹配計(jì)算和插值小塊匹配計(jì)算，能進(jìn)一步 減少運(yùn)算量，縮短運(yùn)算時(shí)間。進(jìn)一步地，在分級(jí)雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)中，大塊塊匹配使用SASD準(zhǔn)則，不但減少計(jì)算量， 而且減少噪聲干擾；在插值小塊塊匹配使用SAD準(zhǔn)則，能增加準(zhǔn)確性。有利于圖像質(zhì)量，有 利于減少實(shí)時(shí)處理高清視頻。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第--實(shí)施方式的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法流程圖2是根據(jù)本發(fā)明第二二實(shí)施方式中的雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)示意圖3是根據(jù)本發(fā)明第二二實(shí)施方式中的SASD分塊方式示意圖4是根據(jù)本發(fā)明第二二實(shí)施方式中的大塊和周圍的插值小塊的位置關(guān)系示意圖5是根據(jù)本發(fā)明第二二實(shí)施方式中進(jìn)行分級(jí)雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)的步驟細(xì)化流程圖6是根據(jù)本發(fā)明第二二實(shí)施方式中的3 * 3運(yùn)動(dòng)向量濾波示意圖7是根據(jù)本發(fā)明第二二實(shí)施方式中的采用OBMC插值的示意 圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明第ΞΞ實(shí)施方式的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置結(jié)構(gòu)示意
具體實(shí)施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化 和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施 方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，具體流程如圖 1所示。在步驟110中，進(jìn)行分級(jí)雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)，估計(jì)出需要的插值小塊的MV。具體地說， 將待求的插值幀劃分成L個(gè)大塊(L為自然數(shù))，例如大塊的尺寸為64女64像素，那么IOM 女768的圖像就可以分成16女12個(gè)大塊。對(duì)每一個(gè)大塊進(jìn)行以下操作根據(jù)輸入視頻的當(dāng)前幀和前一幀，對(duì)大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到大塊的運(yùn) 動(dòng)向量(MV_Large)。
將大塊分解為P個(gè)插值小塊(P為自然數(shù))，以該大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，對(duì)分 解該大塊后得到的各插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到各插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量(MV_ Small)ο在求得整幀的插值小塊的MV后，進(jìn)入步驟120，對(duì)整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的 正確性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)錯(cuò)誤的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行修正。接著，在步驟130中，判斷錯(cuò)誤的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的個(gè)數(shù)是否小于預(yù)設(shè)門限 值，如果小于該預(yù)設(shè)門限值，則進(jìn)入步驟140，根據(jù)得到的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量，進(jìn)行插值； 如果大于或等于該預(yù)設(shè)門限值，則進(jìn)入步驟150，直接進(jìn)行幀復(fù)制，將得到的復(fù)制幀作為待 求的插值幀輸出。在本實(shí)施方式中，通過分級(jí)估計(jì)出需要插值塊的運(yùn)動(dòng)向量，可以提高插值塊的運(yùn) 動(dòng)向量準(zhǔn)確度，更好地減少“背景取代物體”錯(cuò)誤，從而保證插值幀圖像質(zhì)量高，視覺效果更 好。而且，基于分級(jí)搜索，會(huì)帶來更小的運(yùn)算量，適合實(shí)時(shí)處理高清視頻。本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法。第二實(shí)施方式 在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于本實(shí)施方式中不僅采用分級(jí)的 方式進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)估計(jì)，而且在運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)時(shí)，動(dòng)態(tài)的改變搜索范圍，以進(jìn)一步提高圖像 質(zhì)量，提高視覺效果，同時(shí)進(jìn)一步減少運(yùn)算量，縮短運(yùn)算時(shí)間。另外，本實(shí)施方式也在第一實(shí) 施方式的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了細(xì)節(jié)上的補(bǔ)充。具體地說，在本實(shí)施方式中，在步驟110中，通過以下方式，根據(jù)輸入視頻的當(dāng)前 幀和前一幀，對(duì)插值幀的某大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)在大塊的搜索范圍內(nèi)，以大塊坐標(biāo)為中心，對(duì)稱地在當(dāng)前幀f (η)和前一幀f (η-1) 中進(jìn)行大塊匹配計(jì)算，采用的塊匹配準(zhǔn)則是絕對(duì)子塊差值和(Sum ofAbsolute Sub-block Differences，簡(jiǎn)稱“SASD”)，如圖2所示。并將計(jì)算到的最匹配的大塊的運(yùn)動(dòng)向量作為所 求的大塊的運(yùn)動(dòng)向量。該SASD的求法如下先將大塊劃分成若干求和小塊，例如將64 ^ 64的大塊分成2 ^ 2個(gè)求和小 塊，那么每個(gè)求和小塊的尺寸為32女32像素，然后求出每個(gè)求和小塊的像素和(Sum of Sub-Block，簡(jiǎn)稱“SSB”)如圖3所示。假設(shè)所分的小塊寬為w，高為h，小塊左上角在圖像f 中的坐標(biāo)為(m, η)，那么SSB的計(jì)算如公式(1)
權(quán)利要求
1.一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在于，包含以下步驟 將待求的插值幀劃分成L個(gè)大塊，對(duì)每一個(gè)所述大塊，執(zhí)行以下步驟根據(jù)輸入視頻的當(dāng)前幀和前一幀，對(duì)所述大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到所述大塊 的運(yùn)動(dòng)向量；將所述大塊分解為P個(gè)插值小塊，以該大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，對(duì)分解該大塊后得 到的各插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到各插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量；在求得整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量后，根據(jù)得到的整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行插 值，得到所述待求的插值幀； 其中，所述L、P均為自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在于，所述根據(jù) 輸入視頻的當(dāng)前幀和前一幀，對(duì)所述大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)的步驟中，包含以下子步 驟在大塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行大塊匹配計(jì)算，并將計(jì)算 到的最匹配的大塊的運(yùn)動(dòng)向量作為所求的大塊的運(yùn)動(dòng)向量； 其中，所述大塊的搜索范圍通過以下方式確定判斷在大塊周圍的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的均值是否小于第一閾值Tl，如果小于所述 Tl，則選用第一搜索范圍Sl ；如果大于或等于所述Tl，則選用第二搜索范圍S2 ；所述對(duì)分解該大塊后得到的各插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)的步驟中，包含以下子 步驟在插值小塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行插值小塊匹配計(jì)算， 并將計(jì)算到的最匹配的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量作為所求的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量； 其中，所述插值小塊的搜索范圍通過以下方式確定如果周圍的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的均值，與待求運(yùn)動(dòng)向量的插值小塊所屬大塊的運(yùn)動(dòng) 向量的差值小于第二閾值T2，則選用第三搜索范圍S3 ；如果大于或等于所述T2，則選用第 四搜索范圍S4 ；其中，所述Si、S2、S3、S4預(yù)先設(shè)定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在于，所述在大 塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行大塊匹配計(jì)算時(shí)，采用快速搜索方 式進(jìn)行所述大塊匹配計(jì)算；所述在插值小塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行插值小塊匹配計(jì) 算時(shí)，采用快速搜索方式進(jìn)行所述插值小塊匹配計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在于，在進(jìn)行所 述大塊匹配計(jì)算時(shí)，采用的塊匹配準(zhǔn)則為絕對(duì)子塊差值和SASD，計(jì)算到的最匹配的大塊的 運(yùn)動(dòng)向量即為在所述大塊的搜索范圍內(nèi)最小SASD所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量；其中，所述SASD通過以下方式計(jì)算得到將大塊劃分為A * B個(gè)求和小塊，求出每個(gè)求和小塊的像素和SSB ； 根據(jù)以下公式計(jì)算(mvx，mvy)下的所述SASD A-I B-ISASD(mK ,) = Σ Σ\SSBn-i (χ0 + mvx+i*w,y0+ mvy + j*h)-SSBn (x0 - mvx +i*w,y0- mvy + j*h)/=O _/=0其中，SSBlri表示在前一幀中大塊的求和小塊的像素和，SSBn表示在當(dāng)前幀中大塊的求 和小塊的像素和，^表示待求運(yùn)動(dòng)向量的大塊在圖像中的橫坐標(biāo)，％表示待求運(yùn)動(dòng)向量的 大塊在圖像中的縱坐標(biāo)，w表示求和小塊的寬，h表示求和小塊的高，mvx和mvy為在所述大 塊的搜索范圍內(nèi)的向量取值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在于，在將所述 大塊分解為P個(gè)插值小塊的步驟之后，以該大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，對(duì)分解該大塊后得 到的各插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)的步驟之前，還包含以下步驟判斷在大塊的搜索范圍內(nèi)的最小SASD是否小于第三閾值T3，如果小于所述T3，則分解 該大塊后得到的P個(gè)插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量均為求得的該大塊的運(yùn)動(dòng)向量；如果大于或等于 所述T3，則再進(jìn)入所述以該大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，對(duì)分解該大塊后得到的各插值小塊 進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在于，在進(jìn)行所 述插值小塊匹配計(jì)算時(shí)，采用的塊匹配準(zhǔn)則為絕對(duì)差值和SAD，計(jì)算到的最匹配的插值小塊 的運(yùn)動(dòng)向量即為在所述插值小塊的搜索范圍內(nèi)最小SAD所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法，其特征在 于，在求得整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量后，還包含以下步驟對(duì)所述整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的正確性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)錯(cuò)誤的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量 進(jìn)行修正；判斷錯(cuò)誤的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的個(gè)數(shù)是否小于預(yù)設(shè)門限值，如果小于所述預(yù)設(shè)門限 值，則再進(jìn)入所述根據(jù)得到的整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量，進(jìn)行插值的步驟；如果大于或等 于所述預(yù)設(shè)門限值，則直接進(jìn)行幀復(fù)制，將得到的復(fù)制幀作為所述待求的插值幀。
8.一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，包含大塊劃分模塊，用于將待求的插值幀劃分成L個(gè)大塊；大塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊，用于對(duì)每一個(gè)所述大塊，根據(jù)輸入視頻的當(dāng)前幀和前一幀，對(duì) 所述大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到所述大塊的運(yùn)動(dòng)向量；大塊分解模塊，用于將每一個(gè)所述大塊分解為P個(gè)插值小塊；插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊，用于以插值小塊所屬的大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，對(duì)各 插值小塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，得到各插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量；插值模塊，用于在所述插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊求得整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量 后，根據(jù)得到的整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行插值，得到所述待求的插值幀；其中，所述L、P均為自然數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，所述大塊 運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊在進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)時(shí)，在大塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前 幀和前一幀中進(jìn)行大塊匹配計(jì)算，并將計(jì)算到的最匹配的大塊的運(yùn)動(dòng)向量作為所求的大塊 的運(yùn)動(dòng)向量；所述視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置還包含大塊搜索范圍動(dòng)態(tài)獲取模塊，用于判斷 在大塊周圍的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的均值是否小于第一閾值Tl，并在小于所述Tl時(shí)，選用 第一搜索范圍Sl作為該大塊的搜索范圍；在大于或等于所述Tl時(shí)，選用第二搜索范圍S2 作為該大塊的搜索范圍；插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊在進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)時(shí)，在插值小塊的搜索范圍內(nèi)， 對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行插值小塊匹配計(jì)算，并將計(jì)算到的最匹配的插值小塊 的運(yùn)動(dòng)向量作為所求的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量；所述視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置還包含插值小塊搜索范圍動(dòng)態(tài)獲取模塊，用于 判斷在待求運(yùn)動(dòng)向量的插值小塊周圍的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的均值，與待求運(yùn)動(dòng)向量的插 值小塊所屬大塊的運(yùn)動(dòng)向量的差值是否小于第二閾值T2，并在小于所述T2時(shí)，選用第三搜 索范圍S3作為待求運(yùn)動(dòng)向量的插值小塊的搜索范圍；在大于或等于所述T2時(shí)，選用第四搜 索范圍S4作為待求運(yùn)動(dòng)向量的插值小塊的搜索范圍；其中，所述Si、S2、S3、S4預(yù)先設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，所述大塊 運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊在大塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前一幀中進(jìn)行大塊匹配計(jì) 算時(shí)，采用快速搜索方式進(jìn)行所述大塊匹配計(jì)算；所述插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊在插值小塊的搜索范圍內(nèi)，對(duì)稱地在所述當(dāng)前幀和前 一幀中進(jìn)行插值小塊匹配計(jì)算時(shí)，采用快速搜索方式進(jìn)行所述插值小塊匹配計(jì)算。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，所述大 塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊在進(jìn)行所述大塊匹配計(jì)算時(shí)，采用的塊匹配準(zhǔn)則為絕對(duì)子塊差值和 SASD，計(jì)算到的最匹配的大塊的運(yùn)動(dòng)向量即為在所述大塊的搜索范圍內(nèi)最小SASD所對(duì)應(yīng) 的運(yùn)動(dòng)向量；所述大塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊包含以下子模塊求和小塊劃分子模塊，用于將大塊劃分為A * B個(gè)求和小塊；像素求和子模塊，用于求出每個(gè)求和小塊的像素和SSB ；SASD計(jì)算子模塊，用于根據(jù)以下公式計(jì)算(mVx，mVy)下的所述SASD A-I B-ISASDimv ,) = Σ Σ 1^-1 (χο + mvx +i*w,y0+ mvy + j*h)~ SSBn (x0 - mvx + i*w,y0-mVy +j*h)/=O ；=()其中，SSB 表示在前一幀中大塊的求和小塊的像素和，SSBn表示在當(dāng)前幀中大塊的 求和小塊的像素和，^表示待求運(yùn)動(dòng)向量的大塊在圖像中的橫坐標(biāo)，％表示待求運(yùn)動(dòng)向量 的大塊在圖像中的縱坐標(biāo)，w表示求和小塊的寬，h表示求和小塊的高，mvx和mvy為在所述 大塊的搜索范圍內(nèi)的向量取值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，所述視 頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置還包含賦值判斷模塊，用于判斷待求運(yùn)動(dòng)向量的大塊的搜索范圍內(nèi)的最小SASD是否小于第 三閾值T3，并在判定小于所述T3時(shí)，直接將求得的該大塊的運(yùn)動(dòng)向量賦值給分解該大塊后 得到的各插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量；并在大于或等于所述T3時(shí)，觸發(fā)所述插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估 計(jì)模塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，所述插值 小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊在進(jìn)行所述插值小塊匹配計(jì)算時(shí)，采用的塊匹配準(zhǔn)則為絕對(duì)差值和 SAD，計(jì)算到的最匹配的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量即為在所述插值小塊的搜索范圍內(nèi)最小SAD 所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置，其特征在于，所述視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取裝置還包含插值小塊運(yùn)動(dòng)向量修正模塊，用于對(duì)所述插值小塊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)模塊求得的整幀的插 值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的正確性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)錯(cuò)誤的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行修正；插值決定模塊，用于判斷錯(cuò)誤的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量的個(gè)數(shù)是否小于預(yù)設(shè)門限值，并 在判定小于所述預(yù)設(shè)門限值時(shí)，觸發(fā)所述插值模塊；在判定大于或等于所述預(yù)設(shè)門限值時(shí)， 觸發(fā)用于直接進(jìn)行幀復(fù)制的復(fù)制模塊，將得到的復(fù)制幀作為所述待求的插值幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及視頻處理領(lǐng)域，公開了一種視頻幀率轉(zhuǎn)換中的插值幀獲取方法及其裝置。本發(fā)明中，將待求的插值幀劃分成若干個(gè)大塊，首先對(duì)大塊進(jìn)行雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)，然后將大塊分解為若干插值小塊，以大塊的運(yùn)動(dòng)向量為預(yù)測(cè)值，進(jìn)行插值小塊的雙邊運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)。在得到整幀的插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量后，根據(jù)插值小塊的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行插值，最終得到插值幀。通過分級(jí)估計(jì)出需要插值塊的運(yùn)動(dòng)向量，可以提高插值塊的運(yùn)動(dòng)向量準(zhǔn)確度，更好地減少“背景取代物體”錯(cuò)誤，從而保證插值幀圖像質(zhì)量高，視覺效果更好。而且，基于分級(jí)搜索，會(huì)帶來更小的運(yùn)算量，適合實(shí)時(shí)處理高清視頻。
文檔編號(hào)H04N7/46GK102123283SQ20111005801
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者俞海, 查林, 賈永華, 黃崇基 申請(qǐng)人:杭州?？低曑浖邢薰?