專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法。
背景技術(shù)：
由于隔行視頻中信息的缺失，因此在實(shí)際播放時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致圖像出現(xiàn)行間閃爍、鋸齒現(xiàn)象、爬行現(xiàn)象和羽化現(xiàn)象等問(wèn)題，造成觀(guān)感的下降。視頻去隔行處理的基本功能是通過(guò)數(shù)字化處理方法將隔行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成逐行圖像信號(hào)，消除或者減少隔行視頻中的掃描行、行間閃爍、鋸齒等現(xiàn)象，提高視頻畫(huà)面的觀(guān)賞質(zhì)量。視頻去隔行方法的關(guān)鍵步驟是對(duì)一場(chǎng)中丟失行的像素進(jìn)行插值恢復(fù)，其中又分為場(chǎng)內(nèi)插值和場(chǎng)間插值。 幀內(nèi)行平均法是用同一場(chǎng)的上下兩行求平均值的方法來(lái)計(jì)算插值以達(dá)到去隔行的目的。此方法實(shí)現(xiàn)較方便，但對(duì)畫(huà)面清晰度損傷較大，會(huì)導(dǎo)致鋸齒狀沿的產(chǎn)生。組合幀法(Weave方法)是一種最簡(jiǎn)單的去隔行算法，它直接通過(guò)合并視頻幀的奇偶場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)奇場(chǎng)或偶場(chǎng)丟失行像素的插值恢復(fù)。該方法得到的組合幀對(duì)靜態(tài)圖像區(qū)域的內(nèi)容可以取得很好的效果，但并不適合處理圖像中運(yùn)動(dòng)部分的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于為了解決傳統(tǒng)視頻去隔行方法在處理視頻中不同邊緣方向和邊緣強(qiáng)度的待插值像素位置時(shí)失真的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法。本發(fā)明的基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法，其特征在于，包括以下步驟讀入一場(chǎng)視頻作為當(dāng)前場(chǎng)Fi,判斷當(dāng)前場(chǎng)Fi的奇偶性，若Fi為奇場(chǎng)，則繼續(xù)讀入Fi的前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1 ;若匕為偶場(chǎng)，則直接保存到待輸出區(qū)域?qū)?yīng)的偶場(chǎng)位置；按順序讀入奇場(chǎng)Fi中的一行數(shù)據(jù)，計(jì)算各待插值像素點(diǎn)的坐標(biāo)位置；并根據(jù)所述坐標(biāo)位置確定N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向及對(duì)應(yīng)取值所述N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向包括垂直邊緣方向、傾斜邊緣方向,所述垂直邊緣方向?yàn)?，?jīng)過(guò)所述待插值像素點(diǎn)的垂直方向；選取分別與所述垂直邊緣方向上所述待插值像素點(diǎn)的兩個(gè)相鄰像素點(diǎn)位于同一行的兩個(gè)像素點(diǎn)，所選取的兩個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述垂直邊緣方向上所述待插值像素點(diǎn)的兩個(gè)相鄰像素點(diǎn)的位置偏移量相同，位置偏移方向相反，沿所選取的兩個(gè)像素點(diǎn)的方向?yàn)樗鰞A斜邊緣方向；且若存在經(jīng)過(guò)像素點(diǎn)R的傾斜邊緣方向，則存在經(jīng)過(guò)像素點(diǎn)S的傾斜邊緣方向，所述像素點(diǎn)S與像素點(diǎn)R關(guān)于所述垂直邊緣方向?qū)ΨQ(chēng)，且像素點(diǎn)S與像素點(diǎn)R位于同一行；可見(jiàn)在本發(fā)明的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中，N的取值通常為3、5或7等奇數(shù)；所述N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向的取值為前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1在同一取值坐標(biāo)位置上的像素值之差垂直邊緣方向上，所述取值坐標(biāo)位置為所述待插值像素點(diǎn)的正上方；傾斜邊緣方向上，所述取值坐標(biāo)位置與所述待插值像素點(diǎn)在同一行，相對(duì)所述待插值像素點(diǎn)的位置偏移量與所述傾斜邊緣方向中的位置偏移量相對(duì)應(yīng)；依次對(duì)各待插值像素點(diǎn)進(jìn)行插值處理判斷待插值像素點(diǎn)X的場(chǎng)間邊緣方向的垂直邊緣方向的取值是否小于設(shè)定閾值Tl，若是，則取待插值像素點(diǎn)X的垂直方向的相鄰兩點(diǎn)的平均值進(jìn)行插值處理；否則判斷待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin是否小于設(shè)定閾值T2，若是，則取所述待插值像素點(diǎn)X的垂直方向的相鄰兩點(diǎn)的平均值進(jìn)行插值處理；若否，則基于所述Vmin進(jìn)行相似線(xiàn)性插值處理；所述相似線(xiàn)性插值處理為
在當(dāng)前場(chǎng)Fi中，在經(jīng)過(guò)當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X的所述Vmin表示的場(chǎng)間邊緣方向上，獲取與當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X相鄰的兩個(gè)像素點(diǎn)Qu、Qd的像素值，所述像素點(diǎn)Qu在像素點(diǎn)X的上一行，所述像素點(diǎn)Qd在像素點(diǎn)X的下一行；在前一場(chǎng)Fp1中，獲取與像素點(diǎn)Qu, X, Qd的坐標(biāo)位置相同的三個(gè)像素點(diǎn)Pu，P，Pd的像素值；根據(jù)所述當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X與像素點(diǎn)Qu、Qd的像素值變化比，和所述像素點(diǎn)P與像素點(diǎn)Pu、Pd的像素值變化比相同，得到當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X的像素值。本發(fā)明基于當(dāng)前待插值像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)在前后場(chǎng)中多個(gè)邊緣檢測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前場(chǎng)Fi的斜邊像素及垂直方向的像素，選用不同的候選像素集進(jìn)行插值恢復(fù)，以避免將紋理按邊緣方向進(jìn)行誤插值處理，提升視頻畫(huà)面的觀(guān)賞質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的自適應(yīng)性，在本發(fā)明中，閾值Tl既可以是固定設(shè)定(根據(jù)具體應(yīng)用系統(tǒng)，由經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置，通常的取值為(0，100]，具體取值既可以是整數(shù)，也可以是非整數(shù))，也可以是根據(jù)對(duì)上一場(chǎng)進(jìn)行插值處理的相關(guān)參數(shù)對(duì)閾值Tl進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整設(shè)定閾值T_l，初始值為閾值Tl的值，當(dāng)每次對(duì)待插值像素點(diǎn)采用垂直方向相鄰兩點(diǎn)的平均值進(jìn)行插值處理后，均更新閾值T_1的取值，取T_1 = kXT_l_pre+(l-k) X V垂直I，其中，所述系數(shù)k的取值范圍為
，所述T_l_pre表示前一個(gè)待插值像素點(diǎn)的T_1的值，IveiI表示場(chǎng)間邊緣方向的垂直邊緣方向的取值的絕對(duì)值；在對(duì)當(dāng)前場(chǎng)Fi的所有行數(shù)據(jù)完成插值處理后，對(duì)閾值Tl進(jìn)行更新，令所述閾值Tl等于閾值乙1的當(dāng)前取值，用于下一視頻場(chǎng)的插值處理。為了保證圖像中剩余像素點(diǎn)中的大部分進(jìn)入垂直邊緣的檢測(cè)范圍，以簡(jiǎn)化本發(fā)明的處理計(jì)算，在每次對(duì)閾值Tl根據(jù)公式Tl = kXTl_pre+(l-k) X |V垂直|進(jìn)行更新操作后，做進(jìn)一步的調(diào)整操作，取閾值Tl的值為T(mén)1 =max(5，min(4XTl，20))。 在本發(fā)明中，閾值T2的值可以為固定設(shè)定(根據(jù)具體應(yīng)用系統(tǒng)，由經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置，通常的取值為(0，100]，具體取值既可以是整數(shù)，也可以是非整數(shù))，也可以根據(jù)已處理像素位置的參數(shù)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)參數(shù)的變化，在每一奇場(chǎng)的視頻場(chǎng)進(jìn)行插值處理完成后，對(duì)閾值Τ2進(jìn)行自適應(yīng)性更新，以用于下一視頻場(chǎng)的插值處理若所述待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin大于或等于閾值Τ2，則將所述Vmin方向的邊緣判斷為強(qiáng)邊緣，并根據(jù)所述Vmin對(duì)強(qiáng)邊緣差值累計(jì)統(tǒng)計(jì)值D_cnt_weight、強(qiáng)邊緣方向差值統(tǒng)計(jì)值D_str_edge進(jìn)行更新處理若Vmin〈mXT2，m>l，則 D_cnt_weight = D_cnt_weight+1 ；若Vmin>=mXT2，且 Vmin〈nXT2，n>m，則 D_cnt_weight = D_cnt_weight+1. 125 ；若Vmin>=nXT2，則 D_cnt_weight = D_cnt_weight+1. 25 ；
當(dāng)對(duì)所述D_cnt_weight進(jìn)行更新處理后,將強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cntl加I ;并令所述D_str_edge = D_str_edge+Vmin ；上述D_cnt_weight、D_str_edge、D_cntl 的初始值為 O ;若當(dāng)所述待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin小于T2時(shí)，則將所述Vmin方向的邊緣判斷為弱邊緣，將弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cnt2加1，且對(duì)弱邊緣統(tǒng)計(jì)值D_weak_edge 進(jìn)行更新處理D_weak_edge = D_weak_edge+Vmin,所述 D_weak_edge、D_cnt2 的初始值為O ;1對(duì)當(dāng)前場(chǎng)Fi的所有行數(shù)據(jù)完成插值處理后，設(shè)變量a = D_str_edge/D_cntl,變量b = D_weak_edge/D_cnt2 ;中間值β = β +Rstl~Rwe;ak，所述P的初始值為O或根據(jù)β =(T2-a)/(b-a)計(jì)算得到，其中所述Rsfe、Rweak表示當(dāng)前場(chǎng)Fi與上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣變化比、弱邊緣變化比所述Rsta的值為當(dāng)前場(chǎng)Fi的強(qiáng)邊緣差值累計(jì)統(tǒng)計(jì)值和上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值之差，與上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的比值；所述Rweak的值為當(dāng)前場(chǎng)Fi與上一場(chǎng)的弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的變化量，與上一場(chǎng)的弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的比值；根據(jù)上述變量a、b，中間值β對(duì)所述閾值Τ2進(jìn)行更新處理Τ2 =(1-β)ΧΒ+β Xb，用于下一視頻場(chǎng)的插值處理。為了進(jìn)一步提升本發(fā)明的處理精確性，在本發(fā)明中，當(dāng)待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin小于閾值Tl時(shí)，以及小于閾值T2時(shí)，對(duì)待插值像素點(diǎn)X的插值處理為取前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1中，在所述待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置的正上方的坐標(biāo)位置處的像素值之和，加上數(shù)值“I”后，再與數(shù)值“2”的商作為待插值像素點(diǎn)X的像素值。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是計(jì)算簡(jiǎn)便，并行化高，處理的視頻面質(zhì)高。


本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的場(chǎng)間邊緣方向的邊緣像素模板；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的場(chǎng)間邊緣方向的方向差值模板；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的相似線(xiàn)性插值模板；
具體實(shí)施例方式本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。實(shí)施例1本發(fā)明的基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法采用以下步驟實(shí)現(xiàn)
步驟S100，參數(shù)初始化設(shè)置閾值Tl=10，Τ2=30，同時(shí)令Τ—1=Τ—I—Pre=Tl，D—cntl=0，D_cnt2=0o步驟S200，從視頻數(shù)據(jù)緩沖區(qū)讀入一場(chǎng)視頻作為當(dāng)前場(chǎng)Fi,并判斷當(dāng)前場(chǎng)Fi的奇偶性。若Fi是奇場(chǎng)，則繼續(xù)讀入當(dāng)前場(chǎng)Fi的前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1后，進(jìn)入步驟S300 ;如果Fi是偶場(chǎng)，則直接將Fi信息直接保存到待輸出區(qū)域?qū)?yīng)的偶場(chǎng)位置，返回步驟S200 ；步驟S300，按順序讀入當(dāng)前場(chǎng)Fi中未被處理的一行數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)待插值像素的坐標(biāo)位置；并根據(jù)各待插值像素的坐標(biāo)位置，基于圖1所示邊緣像素模板和圖2所示的方向差值模板計(jì)算待插值像素點(diǎn)X的5個(gè)場(chǎng)間邊緣方向的取值Vtl, V1, V2, V3, V4 在圖1中，A、B、C、D、E分別表示，當(dāng)前場(chǎng)Fi中的待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置，對(duì)應(yīng)該坐標(biāo)位置，在前一場(chǎng)Fp1中的左邊兩個(gè)、左邊一個(gè)、上方、右邊一個(gè)、右邊兩個(gè)坐標(biāo)位置的像素值；F、G、H、1、J分別表示，當(dāng)前場(chǎng)Fi中的待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置，對(duì)應(yīng)該坐標(biāo)位 置，在后一場(chǎng)Fi+1中的左邊兩個(gè)、左邊一個(gè)、上方、右邊一個(gè)、右邊兩個(gè)坐標(biāo)位置的像素值；參見(jiàn)圖2,實(shí)施例1的5個(gè)場(chǎng)間邊緣方向包括I個(gè)垂直邊緣方向，其取值用V2表示；4個(gè)傾斜邊緣方向，其取值分別為Vtl, V1, V3, V4 ;各場(chǎng)間邊緣方向是根據(jù)待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置X進(jìn)行確定，V2所在的方向?yàn)榻?jīng)過(guò)待插值像素點(diǎn)X的垂直方向，4個(gè)傾斜邊緣方向?yàn)榉謩e選取與待插值像素點(diǎn)X的正上方、正下方在同一行的兩個(gè)像素點(diǎn)Ru、Rd，且像素點(diǎn)Ru、Rd相對(duì)于待插值像素點(diǎn)X的水平位置偏移量相同，位置偏移方向相反，沿像素點(diǎn)Rd、Ru的方向?yàn)閮A斜邊緣方向。5個(gè)場(chǎng)間邊緣方向的取值前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1在同一坐標(biāo)位置上的像素值之差，即V0=A-JV1=B-1V2=C-HV3=D-GV4=E-F步驟S400，根據(jù)V2與閾值Tl的大小關(guān)系，采用不同的插值處理對(duì)對(duì)待插值像素點(diǎn)X進(jìn)行插值處理(4.1) gV2〈Tl，則按垂直邊緣方向進(jìn)行插值處理，具體運(yùn)算見(jiàn)下式X= (C+H+D/2 (I)因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)在計(jì)算除2時(shí)是向下取整，為了確保本發(fā)明的精準(zhǔn)性，在計(jì)算過(guò)程中，取前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1中，在所述待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置的正上方的坐標(biāo)位置處的像素值之和，加“ I ”后，再除2。接著對(duì)閾值T_1根據(jù)公式(2)進(jìn)行更新操作T_1 = kXT_l_pre+(l-k) X V2(2)其中，系數(shù)的取值范圍為
，例如取O. 2,0. 5,0. 6,0. 9或1. 0，本實(shí)施例中取為O. 9，T_l_pre表示前一個(gè)待插值像素點(diǎn)的T_1的值。進(jìn)一步通過(guò)公式(3)調(diào)整T_1的值，以保證圖像中剩余像素中的大部分進(jìn)行垂直邊緣方向的檢測(cè)范圍，簡(jiǎn)化計(jì)算T_1 = max (5, min (4 X T_l, 20)) (3)
其中，函數(shù)max ()表不取括號(hào)中所有變量的最大值,min ()表不取括號(hào)中所有變量的最小值。(4. 2)如果V2>=T1，則計(jì)算5個(gè)場(chǎng)間邊緣方向的取值V。，V1, V2, V3, V4的最小值Vmin = min (V0, V1, V2, V3, V4) (4)根據(jù)Vmin和閾值T2根據(jù)V2與閾值Tl的大小關(guān)系，采用不同的插值處理對(duì)待插值像素點(diǎn)X進(jìn)行插值處理(4. 2.1)若Vmin>=T2，則將Vmin表示的場(chǎng)間邊緣方向判斷為強(qiáng)邊緣，根據(jù)Vmin所表示的場(chǎng)間邊緣方向進(jìn)行相似線(xiàn)性插值處理參見(jiàn)圖3,按Vmin所表不的場(chǎng)間邊緣方向在前一場(chǎng)Fp1中找到對(duì)應(yīng)方向上的三個(gè)像素點(diǎn)(PU，P，Pd)，當(dāng)前場(chǎng)Fi中Vmin所表示的場(chǎng)間邊緣方向上三個(gè)像素點(diǎn)為(QU，X，Qd)的三個(gè)點(diǎn)排序，其中Pu、P、Pd、Qu、X、Qd表示各像素點(diǎn)的像素值，根據(jù)相似性線(xiàn)性關(guān)系有 P-P X-O
則可以根據(jù)公式(5)和(6)計(jì)算出當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X的像素值
P-P1,rp=j^r
f Pr _ ])r ]) _ pii T)h — \
Γ _ (./\ —U __ UU\7 P py/P ) pr _ pr - pg _pg - pb _ pb
(5)
ν- Qu y ρ QdI = ~^——
Ι-γ
/ P
((Y - Yr · (Y (Y - Vli · O'' Oh - Vk · 0!] \
_ /V \ 一· ρ· ρ/ ρ U I,U )=,,
VfPrPrP J (6)公式(5)和(6)中，Yp為運(yùn)算過(guò)程中間值，符號(hào)r，g, b分別對(duì)應(yīng)各像素的R，G，B
色彩分量。(4. 2. 2)若Vmin〈T2，則將Vmin表示的場(chǎng)間邊緣方向判斷為弱邊緣，根據(jù)公式(I)按垂直邊緣方向進(jìn)行插值處理，并根據(jù)公式(2) (3)對(duì)閾值T_1進(jìn)行更新和調(diào)整。在上述(4. 2.1)和(4. 2. 2)的強(qiáng)弱邊緣進(jìn)行插值處理中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)閾值T2的自適應(yīng)性調(diào)整，還根據(jù)Vmin和閾值T2的關(guān)系進(jìn)行以下判斷處理在對(duì)強(qiáng)邊緣進(jìn)行插值處理中(Vmin>=T2)如果Vmin〈mXT2，則:D_cnt_weight = D_cnt_weight+1 (7)如果Vmin>=mXT2 并且 Vmin〈nXT2，則D_cnt_weight = D_cnt_weight+1. 125 (8)如果Vmin>=nXT2，則:D_cnt_weight = D_cnt_weight+1. 25 (9)上式中，D_Cnt_weight為強(qiáng)邊緣差值累計(jì)統(tǒng)計(jì)值，系數(shù)m、n即可以是整數(shù)，也可以是實(shí)數(shù)，且l〈m〈n,本實(shí)施例中，m=l. 125, n=3. 5。在完成的更新后，根據(jù)公式(5) (6)對(duì)待插值像素點(diǎn)X進(jìn)行相似線(xiàn)性插值處理，再對(duì)強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cntl (初始值為O)進(jìn)行更新
D_cntl = D_cntl+1 (10)并根據(jù)公式(11)對(duì)強(qiáng)邊緣方向差值統(tǒng)計(jì)值D_str_edge (初始值為O)進(jìn)行更新處理D_str_edge = D_str_edge+Vmin (11)在對(duì)弱邊緣進(jìn)行插值處理中(ν.α〗)在根據(jù)公式(I)對(duì)待插值像素點(diǎn)X進(jìn)行插值處理后，對(duì)弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cnt2 (初始值為O)進(jìn)行更新D_cnt2 = D_cnt2+1 (12)并根據(jù)公式(13)對(duì)弱邊緣統(tǒng)計(jì)值D_weak_edge (初始值為O)進(jìn)行更新處理 D_weak_edge = D_weak_edge+Vmin (13)步驟S500，判斷當(dāng)前讀入的像素是否為本場(chǎng)(Fi)的最后一個(gè)像素，若是，則進(jìn)入步驟S600 ;否則，讀入當(dāng)前場(chǎng)Fi的下一個(gè)像素，重復(fù)步驟S300至步驟S500操作完成一場(chǎng)圖像的去隔行操作。步驟S600，對(duì)閾值T1、T2及閾值T2相關(guān)的變量a、b、β進(jìn)行更新，用于下一場(chǎng)圖像的去隔行操作T1=T_1 (14)Τ2 = (l-β ) Xa+β Xb (15)公式(15)中，變量a、b、β的取值分別為a = D_str_edge/D_cnt I (16)b = D_weak_edge/D_cnt2 (17)β = β+Rstr-Rweak (18)其中，β的初始值可直接設(shè)為O;也可以基于Τ2的初始值，根據(jù)β = (T2-a)/(b-a)、公式(16) (17)計(jì)算得到；亦或直接設(shè)定a、b的初始值,例如a=30, b=10基于T2的初始值，根據(jù)β = (T2-a) / (b-a)計(jì)算得到。本實(shí)施例中，直接取β的初始值為O ;Rstr表示當(dāng)前場(chǎng)Fi與上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣變化比Rstr = (D_cnt_we i ght~D_pr e v_cnt I) /D_pr e v_cnt I (19)其中，D_cnt_weight為強(qiáng)邊緣差值累計(jì)統(tǒng)計(jì)值，D_prev_cntl為上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cntl。Rweak表示當(dāng)前場(chǎng)Fi與上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣變化比Rweak = (D_cnt2-D_prev_cnt2) /D_prev_cnt2 (20)其中，D_cnt2為邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值，D_prev_cnt2為上一場(chǎng)的弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值 D_cntl。在對(duì)閾值T2、變量β完成更新操作后，對(duì)以下兩個(gè)變量進(jìn)行更新操作D_prev_cntl = D_cntl (21)D_prev_cnt2 = D_cnt2 (22)本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法，其特征在于，包括以下步驟讀入一場(chǎng)視頻作為當(dāng)前場(chǎng)Fi,判斷當(dāng)前場(chǎng)Fi的奇偶性，若Fi為奇場(chǎng)，則繼續(xù)讀入Fi的前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1 ;若Fi為偶場(chǎng)，則直接保存到待輸出區(qū)域?qū)?yīng)的偶場(chǎng)位置；按順序讀入奇場(chǎng)Fi中的一行數(shù)據(jù)，計(jì)算各待插值像素點(diǎn)的坐標(biāo)位置；并根據(jù)所述坐標(biāo)位置確定N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向及對(duì)應(yīng)取值所述N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向包括垂直邊緣方向、傾斜邊緣方向，所述垂直邊緣方向?yàn)?經(jīng)過(guò)所述待插值像素點(diǎn)的垂直方向；選取分別與所述垂直邊緣方向上所述待插值像素點(diǎn)的兩個(gè)相鄰像素點(diǎn)位于同一行的兩個(gè)像素點(diǎn)，所選取的兩個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述垂直邊緣方向上所述待插值像素點(diǎn)的兩個(gè)相鄰像素點(diǎn)的位置偏移量相同，位置偏移方向相反，沿所選取的兩個(gè)像素點(diǎn)的方向?yàn)樗鰞A斜邊緣方向；且若存在經(jīng)過(guò)像素點(diǎn)R的傾斜邊緣方向，則存在經(jīng)過(guò)像素點(diǎn)S的傾斜邊緣方向，所述像素點(diǎn)S與像素點(diǎn)R關(guān)于所述垂直邊緣方向?qū)ΨQ(chēng)，且像素點(diǎn)S與像素點(diǎn)R位于同一行；所述N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向的取值為前一場(chǎng)Fp1和后一場(chǎng)Fi+1在同一取值坐標(biāo)位置上的像素值之差垂直邊緣方向上，所述取值坐標(biāo)位置為所述待插值像素點(diǎn)的正上方；傾斜邊緣方向上，所述取值坐標(biāo)位置與所述待插值像素點(diǎn)在同一行，相對(duì)所述待插值像素點(diǎn)的位置偏移量與所述傾斜邊緣方向中的位置偏移量相對(duì)應(yīng)； 依次對(duì)各待插值像素點(diǎn)進(jìn)行插值處理判斷待插值像素點(diǎn)X的場(chǎng)間邊緣方向的垂直邊緣方向的取值是否小于設(shè)定閾值Tl，若是，則取待插值像素點(diǎn)X的垂直方向的相鄰兩點(diǎn)的平均值進(jìn)行插值處理；否則判斷待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin是否小于設(shè)定閾值T2，若是，則取所述待插值像素點(diǎn)X的垂直方向的相鄰兩點(diǎn)的平均值進(jìn)行插值處理；若否，則基于所述Vmin進(jìn)行相似線(xiàn)性插值處理；所述相似線(xiàn)性插值處理為在當(dāng)前場(chǎng)Fi中，在經(jīng)過(guò)當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X的所述Vmin表示的場(chǎng)間邊緣方向上，獲取與當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X相鄰的兩個(gè)像素點(diǎn)Qu、Qd的像素值，所述像素點(diǎn)Qu在像素點(diǎn)X的上一行，所述像素點(diǎn)Qd在像素點(diǎn)X的下一行；在前一場(chǎng)Fg中，獲取與像素點(diǎn)Qu，X，Qd的坐標(biāo)位置相同的三個(gè)像素點(diǎn)Pu，P，Pd的像素值；根據(jù)所述當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X與像素點(diǎn)Qu、Qd的像素值變化比，和所述像素點(diǎn)P與像素點(diǎn)Pu、Pd的像素值變化比相同，得到當(dāng)前待插值像素點(diǎn)X的像素值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，設(shè)定閾值T_l，初始值為閾值Tl的值，當(dāng)在對(duì)每個(gè)待插值像素點(diǎn)采用垂直方向相鄰兩點(diǎn)的平均值進(jìn)行插值處理后，對(duì)所述閾值T_1進(jìn)行更新操作，令T_1 = kXT_l_pre+(l-k)X卜_|，其中，所述系數(shù)1^的取值范圍為
， T_l_pre表不前一個(gè)待插值像素點(diǎn)的T_1的值，Vei |表不場(chǎng)間邊緣方向的垂直邊緣方向的取值的絕對(duì)值；在對(duì)當(dāng)前場(chǎng)Fi的所有行數(shù)據(jù)完成插值處理后，對(duì)閾值Tl進(jìn)行更新，令所述閾值Tl等于閾值T_1的當(dāng)前取值，用于下一視頻場(chǎng)的插值處理。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還對(duì)更新操作后的閾值T_1進(jìn)行調(diào)整處理 將4倍乙1與數(shù)值“20”兩者中的較小者與數(shù)值“5”進(jìn)行比較，取兩者中最大者為調(diào)整處理后的T_1的取值。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，若所述待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin大于或等于閾值T2，則將所述Vmin方向的邊緣判斷為強(qiáng)邊緣，并根據(jù)所述Vmin對(duì)強(qiáng)邊緣差值累計(jì)統(tǒng)計(jì)值D_cnt_ weight、強(qiáng)邊緣方向差值統(tǒng)計(jì)值D_str_edge進(jìn)行更新處理若 Vmin〈 mXT2，m > 1，則 D_cnt_weight = D_cnt_weight+1 ；若 Vmin > = mXT2，且 Vmin < nXT2，η > m，則 D_cnt_weight = D_cnt_weight+1. 125 ； 若 Vmin >= nXT2，則 D_cnt_weight = D_cnt_weight+1. 25 ；當(dāng)對(duì)所述D_cnt_weight進(jìn)行更新處理后,將強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cntl加I ;并令所述 D_str_edge = D_str_edge+Vmin ；上述 D_cnt_weight、D_str_edge、D_cntl 的初始值為 O ;若當(dāng)所述待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin小于T2時(shí)，則將所述Vmin 方向的邊緣判斷為弱邊緣，將弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值D_cnt2加I，且對(duì)弱邊緣統(tǒng)計(jì)值D_weak_ edge 進(jìn)行更新處理D_weak_edge = D_weak_edge+Vmin,所述 D_weak_edge、Dcnt2 的初始值為O ;對(duì)當(dāng)前場(chǎng)Fi的所有行數(shù)據(jù)完成插值處理后，對(duì)閾值T2進(jìn)行更新處理，用于下一視頻場(chǎng)的插值處理設(shè)變量 a = D_str_edge/D_cntl,變量 b = D_weak_edge/D_cnt2 ；中間值β = β+Rstr-Rweak,所述β的初始值為O或根據(jù)β = (T2-a) / (b-a)計(jì)算得到， 其中所述Rsfe、Rweak表示當(dāng)前場(chǎng)Fi與上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣變化比、弱邊緣變化比所述Rsfe的值為當(dāng)前場(chǎng)Fi中的強(qiáng)邊緣差值累計(jì)統(tǒng)計(jì)值和上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的差，與上一場(chǎng)的強(qiáng)邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的比值；所述Rweak的值為當(dāng)前場(chǎng)Fi與上一場(chǎng)的弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的變化量，與上一場(chǎng)的弱邊緣檢測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)值的比值；根據(jù)上述變量a、b，中間值β對(duì)所述閾值Τ2進(jìn)行更新處理Τ2 = (1-β) Xa+β Xb0
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述閾值Tl的初始值為10，閾值Τ2的初始值為30。
6.如權(quán)利要求1、2、3或5所述的方法，其特征在于，當(dāng)待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin小于閾值Tl時(shí)，以及小于閾值Τ2時(shí)，對(duì)待插值像素點(diǎn)X的插值處理為取前一場(chǎng)Fg和后一場(chǎng)Fi+1中，在所述待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置的正上方的坐標(biāo)位置處的像素值之和，加上數(shù)值“I”后，再與數(shù)值“2”的商作為待插值像素點(diǎn)X的像素值。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)待插值像素點(diǎn)X的N個(gè)場(chǎng)間邊緣方向中的最小值Vmin小于閾值Tl時(shí)，以及小于閾值T2時(shí)，對(duì)待插值像素點(diǎn)X的插值處理為取前一場(chǎng)Fg和后一場(chǎng)Fi+1中，在所述待插值像素點(diǎn)X的坐標(biāo)位置的正上方的坐標(biāo)位置處的像素值之和，加上數(shù)值“I”后，再與數(shù)值“2”的商作為待插值像素點(diǎn)X的像素值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于邊緣檢測(cè)的視頻去隔行方法，屬于視頻圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明基于丟失場(chǎng)中待插值的像素在前后場(chǎng)中多個(gè)邊緣檢測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)丟失場(chǎng)的斜邊像素及垂直方向的像素，選用不同的候選像素集進(jìn)行插值恢復(fù)。同時(shí)，根據(jù)已處理像素位置的參數(shù)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)參數(shù)的變化比并對(duì)后續(xù)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)更新?？朔擞捎谶吘墮z測(cè)不準(zhǔn)確造成圖像中出現(xiàn)不該有的插值亮點(diǎn)問(wèn)題。本發(fā)明用于與數(shù)字視頻去隔行相關(guān)的實(shí)際視頻系統(tǒng)中，本發(fā)明計(jì)算簡(jiǎn)便，并行化高，處理的視頻面質(zhì)高。
文檔編號(hào)H04N5/14GK103024331SQ201210574060
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者王正寧, 劉光輝, 王忠榮, 吳慶波, 曾遼原, 李宏亮 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)