CN105681806B - ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法及系统，包括：logo检测步骤；运动估计步骤：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；候选运动矢量获取步骤：获取当前块Blkij所有的候选运动矢量；匹配代价计算步骤：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价；logo判断步骤：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；比较筛选步骤：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。本发明在静止logo处，降低零矢量的绝对差值和值，可以提高零矢量的竞争力，在静止logo处更容易收敛到零矢量，避免logo破碎。

Description

ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法及系统
技术领域
本发明涉及运动矢量估计领域，具体地，涉及ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法及系统。
背景技术
随着液晶电视的普及和观众对画质越来越高的追求，为了有效解决和改善视频内容播放时的抖动和高清电视观看时的液晶拖尾现象，帧率转换技术已得到了广泛应用。
目前通用的帧率转换实现方式是基于运动估计运动补偿的帧率转换算法，其中运动估计(Motion Estimation,ME)是通过计算两帧之间物体的运动矢量为运动补偿(motioncompensation,MC)插值提供运动信息，芯片硬件中都采用三维递归搜索法实现运动估计，不仅可以保证运动估计的正确性，而且节省成本。
现有技术中采用的技术方案是，通过指定若干块(block)，将他们的运动矢量(Motion Vector,MV)作为当前需要计算当前块的候选运动矢量，比较各候选矢量的匹配结果选出最优运动矢量作为当前块的运动矢量MV,完成当前块的运动估计。其中，为了静止背景和物体的快速收敛，零矢量是必不可少的一个候选运动矢量。
现有技术的不足之处是：因为计算各候选矢量的匹配代价时，需要考虑到矢量一致性等问题，所以在静止背景或前景处经常无法收敛到零矢量，最后运动补偿的结果中出现静止背景或前景破碎的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法及系统。
根据本发明提供的一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法，包括如下步骤：
logo检测步骤：检测当前帧上的静止logo,并标记该静止logo；
运动估计步骤：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；
M＝imgWd/bWd
N＝imgHt/bHt
其中，imgWd表示影像水平分辨率，bWd表示块的水平像素数，imgHt表示影像垂直分辨率，bHt表示块的垂直像素数；
候选运动矢量获取步骤：获取当前块Blkij所有的候选运动矢量，其中，Blkij表示M×N个块中第i行第j列处的块；所述候选运动矢量包括零矢量；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N；
匹配代价计算步骤：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价，其中，所述匹配代价是指SAD值，即绝对差值和值SAD；
logo判断步骤：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；
若是，则减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价；例如，所述减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价的一种实现方法是，零矢量的初始SAD减去一个系统预设的惩罚值Penaltylogo，提升零矢量的竞争力：
SADnew＝SAD-Penaltylogo
其中，SADnew表示零矢量减小后的匹配代价，表示零矢量初始的匹配代价，Penaltylogo表示预设的惩罚值；
若否，则保持当前块Blkij的零矢量的匹配代价不变；
比较筛选步骤：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。
优选地，所述候选运动矢量还包括时域候选运动矢量、空域候选运动矢量以及随机候选运动矢量中的任一个或任多个运动矢量。
优选地，随机候选运动矢量的产生方法为：从当前块Blkij的所有时域候选运动矢量以及空域候选运动矢量中选择一个或几个候选运动矢量，这些候选运动矢量的水平方向速度和垂直方向速度分别加上随机数生成算法随机产生的-(2k)～2k-1范围内的数值，构成新的候选运动矢量，作为当前块Blkij的随机候选运动矢量，其中，k为正整数。
根据本发明提供的一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的系统，包括如下装置：
logo检测装置：检测当前帧上的静止logo，并标记该静止logo；
运动估计装置：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；
M＝imgWd/bWd
N＝imgHt/bHt
其中，imgWd表示影像水平分辨率，bWd表示块的水平像素数，imgHt表示影像垂直分辨率，bHt表示块的垂直像素数；
候选运动矢量获取装置：获取当前块Blkij所有的候选运动矢量，其中，Blkij表示M×N个块中第i行第j列处的块；所述候选运动矢量包括零矢量；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N；
匹配代价计算装置：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价，其中，所述匹配代价是指SAD值，即绝对差值和值SAD；
logo判断装置：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；
若是，则减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价；例如，所述减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价的一种实现方法是，零矢量的初始SAD减去一个系统预设的惩罚值Penaltylogo，提升零矢量的竞争力：
SADnew＝SAD-Penaltylogo
其中，SADnew表示零矢量减小后的匹配代价，表示零矢量初始的匹配代价，Penaltylogo表示预设的惩罚值；
若否，则保持当前块Blkij的零矢量的匹配代价不变；
比较筛选装置：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。
优选地，所述候选运动矢量还包括时域候选运动矢量、空域候选运动矢量以及随机候选运动矢量中的任一个或任多个运动矢量。
优选地，随机候选运动矢量的产生方法为：从当前块Blkij的所有时域候选运动矢量以及空域候选运动矢量中选择一个或几个候选运动矢量，这些候选运动矢量的水平方向速度和垂直方向速度分别加上随机数生成算法随机产生的-(2k)～2k-1范围内的数值，构成新的候选运动矢量，作为当前块Blkij的随机候选运动矢量，其中，k为正整数。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明在静止logo(标志)处，降低零矢量的绝对差值和(SAD，Sum of AbsoluteDifferences)值，可以提高零矢量的竞争力，在静止logo处更容易收敛到零矢量，避免logo破碎。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法，包括：
logo检测步骤：检测当前帧上的静止logo，并标记该静止logo；本领域技术人员可以结合现有技术实现静止logo的检测算法，例如至少可以参考专利文献CNl04780362A；
运动估计步骤：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；
M＝imgWd/bWd
N＝imgHt/bHt
其中，imgWd表示影像水平分辨率，bWd表示块的水平像素数，imgHt表示影像垂直分辨率，bHt表示块的垂直像素数；一般设置bWd、bHt的值为2的正整数倍且分别小于imgWd、imgHt，例如2、4、8、16等。
候选运动矢量获取步骤：对当前块Blkij获取其所有的候选运动矢量，其中，Blkij表示M×N个块中第i行第j列处的块；所述候选运动矢量包括时域候选运动矢量、空域候选运动矢量、随机候选运动矢量以及零矢量；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N；随机候选运动矢量，是通过随机数生成算法随机产生一个0～N-1范围内的数值，构成的一个新的候选矢量，N的取值范围是正整数。
具体地，随机候选运动矢量的产生方法为：从当前块Blkij的所有时域候选运动矢量以及空域候选运动矢量中选择一个或几个候选运动矢量，这些候选运动矢量的水平方向速度和垂直方向速度分别加上随机数生成算法随机产生的-(2k)～2k-1范围内的数值，构成新的候选运动矢量，作为当前块Blkij的随机候选运动矢量。其中，k可等于任意的正整数，一般设为1～4。
匹配代价计算步骤：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价，其中，所述匹配代价是指SAD值，SAD即绝对差值和；
logo判断步骤：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；
若是，则减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价；例如，所述减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价的一种实现方法是，零矢量的初始SAD减去一个系统预设的惩罚值Penaltylogo，提升零矢量的竞争力：
SADnew＝SAD-Penaltylogo
其中，SADnew表示零矢量减小后的匹配代价，表示零矢量初始的匹配代价，Penaltylogo表示预设的惩罚值；
若否，则保持当前块Blkij的零矢量的匹配代价不变；
比较筛选步骤：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。
根据本发明提供的一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的系统，包括如下装置：
logo检测装置：检测当前帧上的静止logo，并标记该静止logo；
运动估计装置：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；
M＝imgWd/bWd
N＝imgHt/bHt
其中，imgWd表示影像水平分辨率，bWd表示块的水平像素数，imgHt表示影像垂直分辨率，bHt表示块的垂直像素数；
候选运动矢量获取装置：获取当前块Blkij所有的候选运动矢量，其中，Blkij表示M×N个块中第i行第j列处的块；所述候选运动矢量包括零矢量；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N；
匹配代价计算装置：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价，其中，所述匹配代价是指SAD值，即绝对差值和值SAD；
logo判断装置：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；
若是，则减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价；例如，所述减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价的一种实现方法是，零矢量的初始SAD减去一个系统预设的惩罚值Penaltylogo，提升零矢量的竞争力：
SADnew＝SAD-Penaltylogo
其中，SADnew表示零矢量减小后的匹配代价，表示零矢量初始的匹配代价，Penaltylogo表示预设的惩罚值；
若否，则保持当前块Blkij的零矢量的匹配代价不变；
比较筛选装置：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。
所述候选运动矢量还包括时域候选运动矢量、空域候选运动矢量以及随机候选运动矢量中的任一个或任多个运动矢量。
随机候选运动矢量的产生方法为：从当前块Blkij的所有时域候选运动矢量以及空域候选运动矢量中选择一个或几个候选运动矢量，这些候选运动矢量的水平方向速度和垂直方向速度分别加上随机数生成算法随机产生的-(2k)～2k-1范围内的数值，构成新的候选运动矢量，作为当前块Blkij的随机候选运动矢量，其中，k为正整数。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法，其特征在于，包括如下步骤：
logo检测步骤：检测当前帧上的静止logo，并标记该静止logo；
运动估计步骤：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；
M＝imgWd/bWd
N＝imgHt/bHt
其中，imgWd表示影像水平分辨率，bWd表示块的水平像素数，imgHt表示影像垂直分辨率，bHt表示块的垂直像素数；
候选运动矢量获取步骤：获取当前块Blkij所有的候选运动矢量，其中，Blkij表示M×N个块中第i行第j列处的块；所述候选运动矢量包括零矢量；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N；
匹配代价计算步骤：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价，其中，所述匹配代价是指SAD值，即绝对差值和值SAD；
logo判断步骤：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；
若是，则减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价；所述减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价的实现方法是，零矢量的初始SAD减去一个系统预设的惩罚值Penaltylogo，提升零矢量的竞争力：
SADnew＝SAD-Penaltylogo
其中，SADnew表示零矢量减小后的匹配代价，Penaltylogo表示预设的惩罚值；
若否，则保持当前块Blkij的零矢量的匹配代价不变；
比较筛选步骤：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。
2.根据权利要求1所述的ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法，其特征在于，所述候选运动矢量还包括时域候选运动矢量、空域候选运动矢量以及随机候选运动矢量中的任一个或任多个运动矢量。
3.根据权利要求2所述的ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的方法，其特征在于，随机候选运动矢量的产生方法为：从当前块Blkij的所有时域候选运动矢量以及空域候选运动矢量中选择一个或几个候选运动矢量，这些候选运动矢量的水平方向速度和垂直方向速度分别加上随机数生成算法随机产生的-(2k)～2k-1范围内的数值，构成新的候选运动矢量，作为当前块Blkij的随机候选运动矢量，其中，k为正整数。
4.一种ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的系统，其特征在于，包括如下装置：
logo检测装置：检测当前帧上的静止logo，并标记该静止logo；
运动估计装置：将影像划分为M×N个大小为bWd×bHt的块，基于块进行运动估计；
M＝imgWd/bWd
N＝imgHt/bHt
其中，imgWd表示影像水平分辨率，bWd表示块的水平像素数，imgHt表示影像垂直分辨率，bHt表示块的垂直像素数；
候选运动矢量获取装置：获取当前块Blkij所有的候选运动矢量，其中，Blkij表示M×N个块中第i行第j列处的块；所述候选运动矢量包括零矢量；i＝1，2，…，M，j＝1，2，…，N；
匹配代价计算装置：逐个计算各个候选运动矢量的匹配代价，其中，所述匹配代价是指SAD值，即绝对差值和值SAD；
logo判断装置：判断当前块Blkij是否被标记为静止logo；
若是，则减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价；所述减小当前块Blkij的零矢量的匹配代价的实现方法是，零矢量的初始SAD减去一个系统预设的惩罚值Penaltylogo，提升零矢量的竞争力：
SADnew＝SAD-Penaltylogo
其中，SADnew表示零矢量减小后的匹配代价，Penaltylogo表示预设的惩罚值；
若否，则保持当前块Blkij的零矢量的匹配代价不变；
比较筛选装置：比较所有候选矢量的匹配代价，选择匹配代价最小的候选矢量作为当前块Blkij的运动矢量。
5.根据权利要求4所述的ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的系统，其特征在于，所述候选运动矢量还包括时域候选运动矢量、空域候选运动矢量以及随机候选运动矢量中的任一个或任多个运动矢量。
6.根据权利要求5所述的ME中基于logo检测结果控制零矢量SAD的系统，其特征在于，随机候选运动矢量的产生方法为：从当前块Blkij的所有时域候选运动矢量以及空域候选运动矢量中选择一个或几个候选运动矢量，这些候选运动矢量的水平方向速度和垂直方向速度分别加上随机数生成算法随机产生的-(2k)～2k-1范围内的数值，构成新的候选运动矢量，作为当前块Blkij的随机候选运动矢量，其中，k为正整数。
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