本發(fā)明涉及運動補償插幀技術，尤其涉及一種真實運動估計方法。
背景技術：
：運動補償插幀(MotionCompensatedFrameInterpolation,MCFI)是一種基于運動估計的提高幀頻的技術，其目的是通過增加幀頻以提高視頻的視覺質(zhì)量。由于現(xiàn)有的視頻壓縮技術已較為成熟，但是現(xiàn)有壓縮技術壓縮后的視頻大小有時并不能滿足在無線網(wǎng)絡中傳輸?shù)膸捯?，因此提出了進一步抽幀壓縮的方法，MCFI可以通過重建抽掉的幀以恢復視頻原幀率，提高視頻質(zhì)量。MCFI從相關參考幀提取信息，利用得到的信息完成幀的重建，這包含兩部分的工作：通過運動估計獲取運動矢量場，利用得到的運動矢量場進行幀的重建。在插幀技術中，運動補償插幀是一種能較為準確反映運動趨勢但計算量較大的方法，適用于對實時性要求不高的視頻場景。對于運動估計，傳統(tǒng)的運動估計方法如光流法、塊匹配法、網(wǎng)格法等得到的運動矢量并不能完全反映真實的運動，因此真實運動估計(TrueMotionEstimation,TME)在傳統(tǒng)運動估計方法的基礎上進行改進以求得真實運動矢量。真實運動估計可以基于塊匹配方法進行，可以通過計算每個匹配塊的剩余能來對每個塊的匹配情況進行可信度分類，利用相鄰塊的運動矢量的相似性，參考周圍可靠的匹配對不可靠的匹配塊進行運動矢量的更新，重復以上過程直至運動矢量場不再變化或達到迭代次數(shù)上限。但是此方法對于運動物體邊緣區(qū)域的運動估計結果并不理想，因為可能會參考并不屬于同一物體的塊的運動矢量， 因此此方法有改進的必要。技術實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高性能的真實運動估計方法，可以有效避免單純使用剩余能時對于邊界區(qū)域估計不準確的情況，以得到更準確的反映物體真實運動的運動矢量。一種真實運動估計的方法，包括以下步驟：利用具有距離約束的多層次塊匹配方法對視頻進行處理，得到視頻中當前幀中運動物體的現(xiàn)有運動矢量場，并將迭代次數(shù)設置為迭代初始值；計算當前幀的參考幀中每個塊的邊信息；計算現(xiàn)有運動矢量場的剩余能分布；根據(jù)剩余能分布將現(xiàn)有運動矢量場中的運動矢量進行分類，得到運動矢量的可信度分布圖；根據(jù)邊信息和運動矢量的可信度分布圖對所述運動矢量場進行更新，得到更新后的運動矢量場，并在迭代初始值的基礎上進行增加得到更新后的迭代次數(shù)；判斷更新后的迭代次數(shù)是否未達到預設的上限值且判斷更新后的運動矢量場與現(xiàn)有運動矢量場是否一致，如果兩者皆為是，則返回計算現(xiàn)有運動矢量場的剩余能分布的步驟，若非兩者皆為是，則結束對所述運動矢量場進行更新，完成運動估計。進一步，所述利用具有距離約束的多層次塊匹配方法為：MC=Σp∈B|ft+1(p+v)-ft-1(p)|2+λ1|v|]]>其中MC表示匹配程度，p為塊B中的像素點，v表示塊B的運動矢量，ft-1表示前參考幀，ft+1表示后參考幀，λ1表示距離約束的程度。進一步，所述計算當前幀的參考幀中每個塊的邊信息的步驟包括如下步驟：計算參考幀中每個塊的塊信息；根據(jù)所述每個塊的塊信息，計算參考幀中每個塊的邊信息。進一步，所述計算參考幀中每個塊的塊信息中的計算公式為：BIm,n＝med{med{p,p∈B},B∈Nm,n∪Bm,n}其中，BIm,n表示塊Bm,n的塊信息，Nm,n表示塊Bm,n的8鄰域塊集，med{p,p∈B}表示塊B中所有像素點的中值，而med{med{p,p∈B},B∈Nm,n∪Bm,n}塊Bm,n及其周圍8鄰域塊中值的中值。進一步，所述計算參考幀中每個塊的邊信息中的計算公式為：EIm,n＝max|BIm,n-BIm+i,n+j|,i,j＝0,±1其中，EIm,n表示塊Bm,n的邊信息。進一步，所述判斷迭代次數(shù)是否未達到上限且運動矢量場是否發(fā)生改變?yōu)椋喝魸M足i≤n|MVF′-MVF|≠0]]>其中，i表示迭代次數(shù)，n表示迭代次數(shù)上限，MVF’表示更新后的運動矢量場，MVF表示更新前的運動矢量場；則運動矢量更新繼續(xù)，如不滿足，則結束矢量更新。進一步，所述計算現(xiàn)有運動矢量場的剩余能分布的方法為：REm,n=Σp∈Bm,n|ft+1(p+v)-ft-1(p)|]]>其中REm,n表示塊Bm,n的剩余能，v表示前參考幀ft-1中塊Bm,n的運動矢量。進一步，所述根據(jù)剩余能分布將現(xiàn)有運動矢量場中的運動矢量進行分類，得到運動矢量的可信度分布圖中的計算公式為：MVRMm,n=255ifREm,n>threshold125ifRENm,n>threshold0otherwise]]>其中，MVRMm,n表示塊Bm,n的可信度。進一步，所述根據(jù)邊信息和運動矢量的可信度分布圖對所述運動矢量場進行更新中的計算公式為：vm,n′=argminvB∈SΣb∈Nm,n∪Bm,nwb|vB-vb|]]>其中，vm,n’表示修正后塊Bm,n的運動矢量，S表示塊Bm,n的8鄰域塊的運動矢量集，Nm,n∪Bm,n表示包含塊Bm,n自身及其8鄰域塊的集，wb表示與邊信息和剩余能有關的權重。進一步，所述與邊信息和剩余能有關的權重的公式為：wb=e-dλ2ifMVRMb=00otherwise]]>其中，d＝(EIb-EIB)2，λ2表示邊信息對運動矢量的修正的影響程度?！靖綀D說明】圖1為傳統(tǒng)的基于剩余能的運動估計方法流程圖；圖2為一實施例的真實運動估計方法流程圖；圖3為圖2中的邊信息計算流程圖；【具體實施方式】以下結合具體的實施例和附圖進行說明。如圖2所示，一種真實運動估計方法，包括以下步驟：S210，利用具有距離約束的多層次塊匹配方法得到初始運動矢量場，其中具有距離約束的多層次塊匹配標準為，MC=Σp∈B|ft+1(p+v)-ft-1(p)|2+λ1|v|]]>其中MC表示匹配程度，p為塊B中的像素點，v表示塊B的運動矢量，ft-1表示前參考幀，ft+1表示后參考幀，λ1表示距離約束的程度。使得每個塊MC最小的塊即為匹配塊，兩個塊之間的坐標矢量差即為每個塊的初始運動矢量。其中，參考幀是指視頻中的一幀圖像，運動估計是根據(jù)當前幀與其參考幀來得到運動物體的運動矢量，參考幀可以根據(jù)具體情況進行選擇。S220，計算邊信息。該步驟包括步驟S221和S222，如圖3所示：S221，計算塊信息。對當前塊及其8鄰域塊每個塊求取像素中值，這9個中值的中值即為塊信息，即BIm,n＝med{med{p,p∈B},B∈Nm,n∪Bm,n}其中，BIm,n表示塊Bm,n的塊信息，Nm,n表示塊Bm,n的的8鄰域塊集，med{p,p∈B}表示塊B中所有像素點的中值，而med{med{p,p∈B},B∈Nm,n∪Bm,n}塊Bm,n及其周圍8鄰域塊中值的中值。S222，計算邊信息。邊信息為與周邊8鄰域塊的塊信息的最大差值，即EIm,n＝max|BIm,n-BIm+i,n+j|,i,j＝0,±1其中，EIm,n表示塊Bm,n的邊信息。S230，判斷繼續(xù)運動矢量場的更新是否滿足條件，如果是，進入下一步計算可信度分布圖，如果否，結束真實運動估計。繼續(xù)運動矢量場更新的條件為，i≤n|MVF′-MVF|≠0]]>其中，i表示迭代次數(shù)，n表示迭代次數(shù)上限，MVF’表示更新后的運動矢量場，MVF表示更新前的運動矢量場。S240，計算剩余能分布。塊的剩余能即為塊與所對應的匹配塊的絕對誤差和(SumofAbsoluteDifference,SAD)，即REm,n=Σp∈Bm,n|ft+1(p+v)-ft-1(p)|]]>其中REm,n表示塊Bm,n的剩余能，v表示前參考幀ft-1中塊Bm,n的運動矢量。S250，利用剩余能對運動矢量場進行分類，得到可信度分布圖。在此按剩余能大小將塊進行分類，對于剩余能大于閾值的塊其可信度設為255，對于自身剩余能小于閾值但其8鄰域有剩余能大于閾值的塊的塊，其可信度設為128，其余情況的塊的可信度則設為0，可信度的值越大，塊的匹配情況也不可信。其分類公式如下，MVRMm,n=255ifREm,n>threshold128ifRENm,n>threshold0otherwise]]>其中，MVRMm,n表示塊Bm,n的可信度，閾值threshold設為當前幀最大RE的20％。S260，運動矢量場修正。結合邊信息和可信度對運動矢量進行修正。其濾波器公式如下，vm,n′=argminvB∈SΣb∈Nm,n∪Bm,nwb|vB-vb|]]>其中，vm,n’表示修正后塊Bm,n的運動矢量，S表示塊Bm,n的8鄰域塊的運動矢量集，wb表示與邊信息和剩余能有關的權重，即wb=e-dλ2ifMVRMb=00otherwise]]>其中，d＝(EIb-EIB)2，λ2表示邊信息對運動矢量的修正的影響程度。修正完畢后返回步驟S230。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。當前第1頁1 2 3