專利名稱：一種基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著先進(jìn)的電視和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)高質(zhì)量視頻的需求顯得愈發(fā)迫切。雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)是提高視頻視覺質(zhì)量的有效技術(shù)，在視頻處理中有著廣泛的應(yīng)用，如幀率提升、錯(cuò)誤隱藏等。現(xiàn)有的雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法是假設(shè)相鄰幀之間沿運(yùn)動(dòng)軌跡方向圖像像素值保持不變，這種方法沒有考慮圖像亮度漸變、圖像采集過程中的噪聲等影響，因此，雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。為此，本發(fā)明的目的在于針對(duì)連續(xù)視頻幀鄰近幀之`間的連續(xù)、漸變以及平穩(wěn)特性而提出了一種基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，該方法在不增加計(jì)算復(fù)雜度的前提下，提聞了雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精度，進(jìn)而提聞視頻視覺質(zhì)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的一種基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法包括如下步驟:輸入視頻序列，并將所述視頻序列中的當(dāng)前幀進(jìn)行圖像塊劃分；將每個(gè)圖像塊分別沿著第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似；計(jì)算所述每個(gè)圖像塊沿著所述第一運(yùn)動(dòng)方向和所述第二運(yùn)動(dòng)方向基于時(shí)域演變近似的差異以獲得基準(zhǔn)候選位置；根據(jù)所述基準(zhǔn)候選位置沿著所述第一運(yùn)動(dòng)方向和所述第二運(yùn)動(dòng)方向的基于時(shí)域演變近似的差異計(jì)算所述當(dāng)前幀中重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臋?quán)值，并對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行基于時(shí)域演變的重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，針對(duì)連續(xù)視頻幀鄰近幀之間的連續(xù)、漸變以及平穩(wěn)特性，在不增加計(jì)算復(fù)雜度的前提下，采用基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)和雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，提高了雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精度，進(jìn)而提高視頻視覺質(zhì)量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一運(yùn)動(dòng)方向可以為前向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向，所述第二方向可以為后向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)圖像塊中的任意一個(gè)圖像塊Bx, y通過以下公式沿著所述前向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似:I (P, t) =If=I (p+v, tf)+I，(p+v, tf) I! * (t_tf)+I，(p+v, tf) 2 ! * (t~tf)2+..+In (p+v, tf) /n! * (t_tf) n+o ((t_tf)n)其中，P為所述任意一個(gè)圖像塊Bx,y中任意一位置，t和~分別為當(dāng)前時(shí)刻和前向時(shí)刻，V為運(yùn)動(dòng)軌跡。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)圖像塊中的任意一個(gè)圖像塊Bx, y通過以下公式沿著所述后向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似:I (p, t) =Ib=I (p-v, tb)+r (p-v, tb)/l!*(t-tb)+I，(p_v, tb)/2! * (t_tb)2+..+Γ(ρ_ν，tb) /n! * (t_tb) n+o ((t_tb)n)其中，p為所述任意一個(gè)圖像塊Bx,y中任意一位置，t和tb分別為當(dāng)前時(shí)刻和后向時(shí)刻，V為運(yùn)動(dòng)軌跡。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)以下公式計(jì)算所述任意一個(gè)圖像塊Bx, y沿著所述前向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向和所述后向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向基于時(shí)域演變近似的差異:
權(quán)利要求
1.種基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，包括如下步驟: 輸入視頻序列，并將所述視頻序列中的當(dāng)前幀進(jìn)行圖像塊劃分； 將每個(gè)圖像塊分別沿著第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似； 計(jì)算所述每個(gè)圖像塊沿著所述第一運(yùn)動(dòng)方向和所述第二運(yùn)動(dòng)方向基于時(shí)域演變近似的差異以獲得基準(zhǔn)候選位置； 根據(jù)所述基準(zhǔn)候選位置沿著所述第一運(yùn)動(dòng)方向和所述第二運(yùn)動(dòng)方向的基于時(shí)域演變近似的差異計(jì)算所述當(dāng)前幀中重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臋?quán)值，并對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行基于時(shí)域演變的重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
2.權(quán)利要求1所述的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，所述第一運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榍跋蜻\(yùn)動(dòng)軌跡的方向，所述第二方向?yàn)楹笙蜻\(yùn)動(dòng)軌跡的方向。
3.權(quán)利要求2所述的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，所述每個(gè)圖像塊中的任意一個(gè)圖像塊Bx,y通過以下公式沿著所述前向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似:
4.權(quán)利要求3所述的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，所述每個(gè)圖像塊中的任意一個(gè)圖像塊Bx,y通過以下公式沿著所述后向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似:
5.權(quán)利要求4所述的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，根據(jù)以下公式計(jì)算所述任意一個(gè)圖像塊Bx,y沿著所述前向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向和所述后向運(yùn)動(dòng)軌跡的方向基于時(shí)域演變近似的差異:
6.權(quán)利要求5所述的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，根據(jù)以下公式計(jì)算所述基準(zhǔn)候選位置:
7.權(quán)利要求5所述的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其特征在于，根據(jù)以下公式對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行基于時(shí)域演變的重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償:
全文摘要
本發(fā)明提出了一種基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，其包括如下步驟輸入視頻序列，并將視頻序列中的當(dāng)前幀進(jìn)行圖像塊劃分；將每個(gè)圖像塊分別沿著第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行基于時(shí)域演變近似；計(jì)算每個(gè)圖像塊沿著第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向基于時(shí)域演變近似的差異以獲得基準(zhǔn)候選位置；根據(jù)基準(zhǔn)候選位置沿著第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向的基于時(shí)域演變近似的差異計(jì)算當(dāng)前幀中重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臋?quán)值，并對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行基于時(shí)域演變的重疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。本發(fā)明的基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估算方法，在不增加計(jì)算復(fù)雜度的前提下，通過基于時(shí)域演變的雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)和雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法，提高了雙向運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精度，進(jìn)而提高視頻視覺質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04N7/26GK103096082SQ20131002374
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者戴瓊海, 張永兵 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 清華大學(xué)深圳研究生院