CN104702877A - 一种视频去隔行方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种视频去隔行方法和装置，本发明方法通过视频帧内帧间特征的分析，自适应选择合适的方法还原原视频帧，可大大减少行间闪烁效应和并行现象。

Description

一种视频去隔行方法和装置

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，尤其涉及一种视频去隔行方法和装置。

背景技术

视频信号扫描方式有两种:逐行扫描和隔行扫描。隔行扫描方式是将一帧图像分为奇场和偶场,分别处理,最后把奇偶场合并恢复原始图像。隔行扫描方式能够缩小带宽,但存在爬行、边缘羽化或交错等缺点,因此,需要通过去隔行算法来消除上述缺点。根据插值方式的不同可将这些算法分为场内插值和场间插值两大类，场内插值包括行重复和线性滤波,而场间插值主要是基于块的运动补偿算法。

当视频图像转变时没有或者仅有很少的动作时，场间插值有很好的效果；在有快速动作的流畅区域，则场内插值效果较好。本发明就是将场间和场内插值结合起来，综合它们的长处，大大减少行间闪烁效应和并行现象，经过优化加速后可实时实现。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种视频去隔行方法，旨在解决现有技术视频间出现的行间闪烁效应和并行现象的问题。

本发明方法是这样实现的，一种视频去隔行方法，所述方法包括：

预设视频源中每一帧的奇偶场；

获取输入的视频源，将当前帧的下一帧设置为辅助帧；

将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数；

根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值；

根据运动系数对当前帧进行去隔行处理；

根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤“将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数”；否则结束。

进一步地， 

步骤“根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤‘将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数’；否则结束。”

可整体替换为以下步骤：

判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤“将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数”；否则

输出所有隔行处理后的视频帧；

具体为：若视频帧的场field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

本发明实施例的另一目的在于一种视频去隔行装置，所述装置包括：

奇偶场设置模块，用于预设视频源中每一帧的奇偶场；

辅助帧设置模块，用于获取输入的视频源，将当前帧的下一帧设置为辅助帧；

分块处理模块，用于将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数；

块运动系数计算模块，用于根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值；

块中像素相关值计算模块，用于根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值；

隔行处理模块，用于根据运动系数对当前帧进行去隔行处理；

输出模块，用于根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

尾帧判断处理模块，用于判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入块运动系数计算模块；否则结束。

进一步地， 

输出模块和尾帧判断处理模块可整体替换为：

第二尾帧判断模块，用于判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入块运动系数计算模块；否则进入第二输出模块；

第二输出模块，用于输出所有隔行处理后的视频帧。

本发明的有益效果

本发明提出一种视频去隔行方法和装置，本发明通过视频帧内帧间特征的分析，自适应选择合适的方法还原原视频帧，可大大减少行间闪烁效应和并行现象。

附图说明

图1是本发明优选实施例一种视频去隔行方法流程图；

图2是本发明优选实施例一种视频去隔行装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。

本发明实施例提出一种视频去隔行方法和装置，本发明实施例方法通过视频帧内帧间特征的分析，自适应选择合适的方法还原原视频帧，可大大减少行间闪烁效应和并行现象。

实施例一

图1是本发明优选实施例一种视频去隔行方法流程图；所述方法包括：

S101，预设视频源中每一帧的奇偶场field；

预设偶场field＝0，奇场field＝1。

S102，获取输入的视频源，将当前帧I_cur的下一帧设置为辅助帧I_aux。

S103，将当前帧I_cur与辅助帧I_aux进行相同的分块处理，每块大小为N×N，然后计算当前帧中每一块的运动系数BMD。

$\mathrm{BMD}=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|I_{\mathrm{cur}}(i,j)-I_{\mathrm{aux}}(i,j)|$

其中：I_cur(i,j)为当前帧每一块中的第i行第j列元素；I_aux(i,j)为辅助帧每 一块中的第i行第j列元素；N表示块的大小；∑表示求和；|表达式|表示对表达式取绝对值；

S104，根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值M。

$M=\underset{i=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|I_{\mathrm{cur}}(2i+\mathrm{field},j)-I_{\mathrm{cur}}(2i+\mathrm{field}+2,j)|$

其中，I_cur(2i+field,j)为当前帧每一块中的第2i+field行第j列元素；I_cur(2i+field+2,j)为辅助帧每一块中的第2i+field行第j列元素；

S105，根据运动系数BMD对当前帧进行去隔行处理。

其中，λ表示运动系数，λ∈(0,255×N²)；m表示固定像素相关值，m∈(0,255×N²/2)；

S106，根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

具体为：判断输出隔行处理后的当前帧的场field，若field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

S107，判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤S103；否则结束。

步骤S106和S107可整体替换为以下步骤：

S108：判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤S103；否则进入步骤S109。

S109：输出所有隔行处理后的视频帧；

具体为：若视频帧的场field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

实施例二

图2是本发明优选实施例一种视频去隔行装置结构图。所述装置包括：

奇偶场设置模块，用于预设视频源中每一帧的奇偶场field；

预设偶场field＝0，奇场field＝1。

辅助帧设置模块，用于获取输入的视频源，将当前帧I_cur的下一帧设置为辅助帧I_aux。

分块处理模块，用于将当前帧I_cur与辅助帧I_aux进行相同的分块处理，每块大小为N×N，然后计算当前帧中每一块的运动系数BMD。

$\mathrm{BMD}=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|I_{\mathrm{cur}}(i,j)-I_{\mathrm{aux}}(i,j)|$

其中：I_cur(i,j)为当前帧每一块中的第i行第j列元素；I_aux(i,j)为辅助帧每一块中的第i行第j列元素；N表示块的大小；∑表示求和；|表达式|表示对表达式取绝对值；

块运动系数计算模块，用于根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值M。

$M=\underset{i=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|I_{\mathrm{cur}}(2i+\mathrm{field},j)-I_{\mathrm{cur}}(2i+\mathrm{field}+2,j)|$

其中，I_cur(2i+field,j)为当前帧每一块中的第2i+field行第j列元素；I_cur(2i+field+2,j)为辅助帧每一块中的第2i+field行第j列元素；

块中像素相关值计算模块，用于根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值M。

隔行处理模块，用于根据运动系数BMD对当前帧进行去隔行处理。

其中，λ表示运动系数，λ∈(0,255×N²)；m表示固定像素相关值，m∈(0,255×N²/2)；

输出模块，用于根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

具体为：判断输出隔行处理后的当前帧的场field，若field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

尾帧判断处理模块，用于判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入块运动系数计算模块；否则结束。

进一步地，输出模块和尾帧判断处理模块可整体替换为：

第二尾帧判断模块(图中未示出)，用于判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入块运动系数计算模块；否则进入第二输出模块。

第二输出模块(图中未示出)，用于输出所有隔行处理后的视频帧；

具体为：若视频帧的场field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视频去隔行方法，其特征在于，所述方法包括：

预设视频源中每一帧的奇偶场；

获取输入的视频源，将当前帧的下一帧设置为辅助帧；

将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数；

根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值；

根据运动系数对当前帧进行去隔行处理；

根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤“将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数”；否则结束。

2.如权利要求1所述的视频去隔行方法，其特征在于，

所述步骤“预设视频源中每一帧的奇偶场”具体为：

预设偶场field＝0，奇场field＝1。

3.如权利要求1所述的视频去隔行方法，其特征在于，

所述步骤“计算当前帧中每一块的运动系数”具体为：

其中：BMD为当前帧中每一块的运动系数；I_cur(i,j)为当前帧每一块中的第i行第j列元素；I_aux(i,j)为辅助帧每一块中的第i行第j列元素；N表示块的大小；∑表示求和；|表达式|表示对表达式取绝对值。

4.如权利要求1所述的视频去隔行方法，其特征在于，

所述“根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值”具体为：

其中，M为当前帧中的每个块中的像素相关值；I_cur(2i+field,j)为当前帧每一块中的第2i+field行第j列元素；I_cur(2i+field+2,j)为辅助帧每一块中的第2i+field行第j列元素。

5.如权利要求1所述的视频去隔行方法，其特征在于，

所述步骤“根据运动系数对当前帧进行去隔行处理”具体为：

其中，λ表示运动系数，λ∈(0,255×N²)；m表示固定像素相关值，m∈(0,255×N²/2)。

6.如权利要求1所述的视频去隔行方法，其特征在于，

所述步骤“根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧”具体为：

判断输出隔行处理后的当前帧的场field，若field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

7.如权利要求6所述的视频去隔行方法，其特征在于，

步骤“根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤‘将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数’；否则结束。”

可整体替换为以下步骤：

判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入步骤“将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数”；否则

输出所有隔行处理后的视频帧；

具体为：若视频帧的场field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。

8.一种视频去隔行装置，其特征在于,所述装置包括：

奇偶场设置模块，用于预设视频源中每一帧的奇偶场；

辅助帧设置模块，用于获取输入的视频源，将当前帧的下一帧设置为辅助帧；

分块处理模块，用于将当前帧与辅助帧进行相同的分块处理，然后计算当前帧中每一块的运动系数；

块运动系数计算模块，用于根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值；

块中像素相关值计算模块，用于根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值；

隔行处理模块，用于根据运动系数对当前帧进行去隔行处理；

输出模块，用于根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧；

尾帧判断处理模块，用于判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置 为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入块运动系数计算模块；否则结束。

9.如权利要求8所述的视频去隔行装置，其特征在于,

输出模块和尾帧判断处理模块可整体替换为：

第二尾帧判断模块，用于判断下一帧是否存在，如是，则将当前帧设置为辅助帧，下一帧设置为当前帧，然后进入块运动系数计算模块；否则进入第二输出模块；

第二输出模块，用于输出所有隔行处理后的视频帧。

10.如权利要求8或9所述的视频去隔行装置，其特征在于,

奇偶场设置模块中“预设视频源中每一帧的奇偶场”具体为：预设偶场field＝0，奇场field＝1；

分块处理模块中，“计算当前帧中每一块的运动系数”具体为：

其中：BMD为当前帧中每一块的运动系数；I_cur(i,j)为当前帧每一块中的第i行第j列元素；I_aux(i,j)为辅助帧每一块中的第i行第j列元素；N表示块的大小；∑表示求和；|表达式|表示对表达式取绝对值；

块运动系数计算模块中，“根据分块的结果计算当前帧中的每个块中的像素相关值”具体为：

其中，M为当前帧中的每个块中的像素相关值；I_cur(2i+field,j)为当前帧每一块中的第2i+field行第j列元素；I_cur(2i+field+2,j)为辅助帧每一块中的第2i+field行第j列元素；

隔行处理模块中“根据运动系数对当前帧进行去隔行处理”具体为：

其中，λ表示运动系数，λ∈(0,255×N²)；m表示固定像素相关值，m∈(0,255×N²/2)；

输出模块中，“根据当前帧的场类别输出隔行处理后的当前帧”具体为：

判断输出隔行处理后的当前帧的场field，若field＝0，则输出偶场，若field＝1则输出奇场。