CN107026998A - 一种去隔行方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种去隔行方法及设备，针对任一待处理图像块，可初步判断所述待处理图像块是否为运动字幕；若初步确定其为运动字幕，则通过考量所述待处理图像块的位置和/或与所述待处理图像块相邻的其它图像块也为运动字幕的可能性，判断所述待处理图像块是否确为运动字幕；若是，则再对所述待处理图像块进行运动估计以及运动补偿。所述方法及设备采用运动补偿的方式可避免运动字幕高频信息的损失，且通过去除误匹配又避免了静止的非运动字幕被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿的情况；解决了现有的去隔行技术存在的准确性低，效果不佳的问题。

Description

一种去隔行方法及设备
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种去隔行方法及设备。
背景技术
电视信号都是隔行信号，它由交错的两场组成：奇数行所对应的数据称为顶场，偶数行所对应的数据称为底场。顶场和底场各自都是一副完整的图像，但它们对应的时刻是不同的，显示的时候，顶场和底场会被交错地拼接到一起，这样就在同一幅图像中显示了两个不同时刻的内容。如果没有经过处理，直接在电脑或手机等终端上显示这样的视频信号，就会在运动区域观察到明显的梳状条纹(称为锯齿)，大大降低视觉体验。因此，需要对终端上显示的信号图像进行去隔行处理，以消除这些锯齿，使得图像的奇数行和偶数行看起来像是在同一个时刻采集的，以提升视觉效果。
具体地，现有的去隔行方法主要分成两大类，第一类是非运动补偿的方法，第二类是运动补偿(Motion Compensation，MC)的方法。非运动补偿的方法又分为线性技术和非线性技术；其中，线性技术主要包括空间滤波，时间滤波和时空混合滤波；非线性技术主要包括运动自适应，边缘自适应和中值滤波等。但是，无论是线性技术还是非线性技术，都是基于场内相邻行的信息，和/或相邻的前后场的信息进行插值来去除锯齿。
基于运动补偿的方法利用了运动的连续性，通过运动物体在相邻场中的像素值，推测它在待处理点的像素值。该方法主要分为两个部分，运动估计和运动补偿；其中，运动估计是指找到物体的运动方向和运动的幅度，运动补偿是指利用运动估计得到的信息确定运动物体在当前待处理点的像素值。
但是，申请人发现，上述两类去隔行技术虽然在对自然物体进行处理时能够达到较好的效果，但是对运动字幕的处理则存在一些不足：
(1)、非运动补偿方法都涉及到插值，而插值在频域上来看是一个低通滤波的过程，很容易造成高频信息的损失；然而，字幕恰恰含有丰富的高频信息，这些高频信息的丢失必然会造成字幕的清晰度严重下降。因此，使用非运动补偿的方法来对运动字幕进行处理，将不可避免地使得字幕变得模糊，影响视觉体验，降低去隔行处理的准确性；
(2)、使用运动补偿的方法处理运动字幕时，虽然字幕本身的运动较为简单，但是在有噪声或者有其他类似的横向运动场景存在的情况下，一些静止的非运动字幕也有可能被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿，降低去隔行处理的准确性。
也就是说，在利用现有的各种去隔行方法对运动字幕进行处理时，都在不同程度上存在补偿不准确的问题，使得去隔行效果差，因此，亟需提供一种新的去隔行方法来解决上述问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种去隔行的方法及设备，用以解决现有的去隔行技术准确性低、处理效果不佳的问题。
本发明实施例提供了一种去隔行方法，所述方法包括：
针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕；
若是，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值的相邻图像块中的至少一个相邻图像块也为疑似运动字幕；
若确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块为运动字幕，并对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿。
可选地，针对任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕，具体包括：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
确定所述S1是否不为零；
若S1不为零，且确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比不小于设定的第一比例阈值，则确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；
其中，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
可选地，若确定所述待处理图像块为运动字幕，则在对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿之前，所述方法还包括：
将与所述待处理图像块之间的距离不大于设定的第三距离阈值的被确定为运动字幕的其它图像块，合并入所述待处理图像块，以更新所述待处理图像块。
进一步可选地，对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿，具体包括：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素；或者，
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后再水平平移半个像素，或者，将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移半个像素之后再水平平移|S2-1|/2个像素；
其中，像素的平移方向与所述第二偏移量S2的偏移方向相同，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
可选地，针对任一待处理图像块，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且为疑似运动字幕的相邻图像块包括：
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在前一帧中被确定为疑似运动字幕的图像块；或，
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在当前帧中被确定为疑似运动字幕的图像块。
可选地，在针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块为运动字幕的概率是否不小于设定的第一概率阈值之前，所述方法还包括：
将所述任一帧图像以像素为单位分割成多个高为H宽为W的矩形块；其中，H为不小于2的偶数，W为正整数；
针对任一矩形块，计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度以及隔行像素之间的第二相似度；
判断所述第一相似度与所述第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值；若是，则将所述矩形块作为待处理图像块。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种去隔行设备，所述设备包括：
初判模块，用于针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕；
再判模块，用于若根据所述初判模块的判断结果，确定所述待处理图像块为疑似运动字幕，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值的相邻图像块中的至少一个相邻图像块也为疑似运动字幕；
补偿模块，用于若根据所述再判模块的判断结果，确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块为运动字幕，并对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿。
可选地，所述初判模块，具体用于：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
确定所述S1是否不为零；
若S1不为零，且确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比不小于设定的第一比例阈值，则确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；
其中，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
可选地，所述补偿模块，还用于在对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿之前，将与所述待处理图像块之间的距离不大于设定的第三距离阈值的被确定为运动字幕的其它图像块，合并入所述待处理图像块，以更新所述待处理图像块。
进一步可选地，所述补偿模块，具体用于：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素；或者，
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后再水平平移半个像素，或者，将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移半个像素之后再水平平移|S2-1|/2个像素；
其中，像素的平移方向与所述第二偏移量S2的偏移方向相同，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
可选地，针对任一待处理图像块，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且为疑似运动字幕的相邻图像块包括：
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在前一帧中被确定为疑似运动字幕的图像块；或，
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在当前帧中被确定为疑似运动字幕的图像块。
进一步可选地，所述设备还包括分割模块，用于：
在所述初判模块针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块为运动字幕的概率是否不小于设定的第一概率阈值之前，将所述任一帧图像以像素为单位分割成多个高为H宽为W的矩形块；其中，H为不小于2的偶数，W为正整数；
针对任一矩形块，计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度以及隔行像素之间的第二相似度；
判断所述第一相似度与所述第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值；若是，则将所述矩形块作为待处理图像块。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供了一种去隔行方法及设备，针对任一待处理图像块，可初步判断所述待处理图像块是否为运动字幕；若初步确定其为运动字幕，则通过考量所述待处理图像块的位置和/或与所述待处理图像块相邻的其它图像块也为运动字幕的可能性，判断所述待处理图像块是否确为运动字幕；若是，则再对所述待处理图像块进行运动估计以及运动补偿。所述方法及设备采用运动补偿的方式可避免运动字幕高频信息的损失，且通过去除误匹配又避免了静止的非运动字幕被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿的情况；解决了现有的去隔行技术存在的准确性低，效果不佳的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1所示为本发明实施例一中所述的去隔行方法的步骤流程图；
图2所示为本发明实施例二中所述的去隔行设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例一提供了一种去隔行方法，具体地，如图1所示，其为本发明实施例一中所述去隔行方法的步骤流程图，所述方法可包括以下步骤：
步骤101：针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕；
步骤102：若是，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值的相邻图像块中的至少一个相邻图像块也为疑似运动字幕；
步骤103：若确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块为运动字幕，并对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿。
也就是说，针对任一待处理图像块，本实施例所述的方法，可初步判断所述待处理图像块是否为运动字幕；若初步确定其为运动字幕，则通过考量所述待处理图像块的位置和/或与所述待处理图像块相邻的其它图像块也为运动字幕的可能性，判断所述待处理图像块是否确为运动字幕；若是，则再对所述待处理图像块进行运动估计以及运动补偿。所述方法采用运动补偿的方式可避免运动字幕高频信息的损失，且通过去除误匹配又避免了静止的非运动字幕被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿的情况；解决了现有的去隔行技术存在的准确性低，效果不佳的问题。
下面将对所述去隔行方法的各步骤进行详细说明：
可选地，在步骤101针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕之前，所述方法还可包括：
将所述任一帧图像以像素为单位分割成多个高为H宽为W的矩形块；其中，H为不小于2的偶数，W为正整数；
针对任一矩形块，计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度以及隔行像素之间的第二相似度；
判断所述第一相似度与所述第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值；若是，则将所述矩形块作为待处理图像块。
这是因为，对于隔行扫描所得到的图像，它的奇数行和偶数行数据所分别对应的图像在时间上是不一致的。因此，对于其中的像素点，它与隔行相似的概率要大于它与相邻行相似的概率。也就是说，当矩形块的相邻行像素之间的第一相似度与隔行像素之间的第二相似度的比值不大于设定的第二比例阈值时，可认为该矩形块很可能含有锯齿，因此需要进行去隔行处理。
例如，针对任一帧图像，可对所述图像作如下处理：
1)、将所述图像分割成多个大小均为8×4(H＝8，W＝4，即每行包含4个像素点，每列包含8个像素点)的矩形块；
2)、针对任一矩形块，通过以下方式计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度：
计算所述矩形块相邻行像素之间的差的绝对值之和(Sum of AbsoluteDifference)为：SAD1＝∑1≤i≤4,1≤j≤7|p(i,j)-p(i,j+1)|；
其中，p(i,j)是以所述矩形块的左下角为原点，以向右、向上分别为横、纵坐标轴正方向建立坐标系时，坐标(i,j)所对应的像素点的像素值，其中i为横坐标，j为纵坐标；
由上式可知，矩形块相邻行像素之间的相似程度越高，对应像素的差的绝对值越低，SAD1越小，因此，可定义第一相似度为即
相应地，可通过以下方式计算所述矩形块的隔行像素之间的第二相似度：
3)、判断所述矩形块的第一相似度与第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值：
计算所述第一相似度与所述第二相似度的比值：
若所得到的比值不大于设定的第二比例阈值，则说明所述矩形块隔行像素之间的相似性远高于相邻行像素之间的相似性，因此该矩形块的顶场(奇数行)和底场(偶数行)数据所对应的时刻很可能是不同的，即，该矩形块很可能含有锯齿，因此需要进行去隔行处理，即，可将所述矩形块标记为待处理图像块；否则，如果所得到的比值大于设定的第二比例阈值，则说明所述矩形块相邻行像素之间的相似性与隔行像素之间的相似性差别不大，即，该矩形块整体上没有明显的锯齿，不需要进行处理，可将所述矩形块标记为非待处理图像块；
4)、按照步骤2～3所述方法对所述图像中的所有矩形块完成标记。
需要说明的是，所述第二比例阈值可根据实际情况灵活设置。例如，针对任一视频，可通过在不同帧图像中选取适当数量的矩形块作为样本，统计第一相似度与第二相似度的比值与锯齿明显程度的关系，从而确定较为合理的比值作为第二比例阈值，本实施例在此不再赘述。
另外，需要说明的是，所述第一相似度以及所述第二相似度包括但不限于用对应像素的差的绝对值之和来表示，本实施例在此不作任何限定。
进一步可选地，步骤101针对任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕，可具体包括：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中(具体为相邻帧的所述设定场中，另外，此处的相邻帧可指的是前一帧或后一帧)的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值(其中，M可为正整数)；
确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
确定所述S1是否不为零；
若S1不为零，且确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比不小于设定的第一比例阈值，则确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；
其中，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
下面将针对一大小为8×4(H＝8，W＝4，即每行包含4个像素点，每列包含8个像素点)的待处理图像块，以底场为设定场，该待处理图像块所在帧的前一帧为相邻帧为例，对步骤101的具体实施方法作详细说明：
1)、计算所述待处理图像块的底场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD：
其中，f(i,j,n)是以所述待处理图像块的左下角为原点，以向右、向上分别为横、纵坐标轴正方向建立坐标系时，所述待处理图像块的n场中的坐标为(i,j)的像素点的像素值(即，当前底场在坐标(i,j)处的像素值)，其中，i为横坐标，j为纵坐标；相应地，f(i+S,j,n-2)表示n-2场中的与坐标系中的坐标(i,j)的水平偏移量为S的像素点的像素值(即，前一帧底场在坐标(i+S,j)处的像素值)；其中，n为当前帧设定场的编号，由于此处设定场为底场，因此，所述n的取值为偶数，相应地，n-1表示当前帧顶场的编号(假设同一帧中顶场数据的采集时间超前于底场数据的采集时间)，n-2表示前一帧的底场编号，依次类推；S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；另外，由于将底场作为设定场，因此，j只可取偶数，即j＝2,4,6,8；
2)、确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
SAD的值最小，表明前一帧中与所述待处理图像块的水平偏移量为S1的矩形区域的底场数据与所述待处理图像块的底场数据最接近，因此，可以认为所述矩形区域为n-2场(前一帧的底场)中与所述待处理图像块最为相似的图像块，即，所述待处理图像块所显示的图像内容在n-2场所处位置与在n场(当前帧的底场)所处位置之间的水平偏移量为S1；
3)、确定所述S1是否不为零；若所述S1为0，则表明所述待处理图像块在前后两帧中无位置变化，因此，所述待处理图像块为静止图像；若所述S1不为0，则可初步断定所述待处理图像块在两帧中有位置变化，执行步骤4；
4)、确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比是否不小于设定的第一比例阈值(可根据实际情况灵活设置)，若是，则表明所述待处理图像块在前一帧和当前帧的位置变化较为显著，即可确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；若否，则表明所述待处理图像块在前一帧和当前帧的位置变化不明显以至于不能被看作是运动字幕。
需要说明的是，水平偏移量最大值M可以根据实际情况灵活设置，优选地，可根据一般运动字幕播放时的运动速度，估计运动字幕在前后两帧之间水平移动的像素个数N，使得M不小于N即可，此处不再赘述。
需要说明的是，在步骤102中，若确定所述待处理图像块为疑似运动字幕，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值(可根据实际情况灵活设置)，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值(可根据实际情况灵活设置)的相邻图像块中的至少一个相邻图像块为疑似运动字幕；若确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块确为运动字幕。
可选地，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且为疑似运动字幕的相邻图像块可包括：
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在前一帧中被确定为疑似运动字幕的图像块；或，
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且在当前帧中被确定为疑似运动字幕的图像块。
也就是说，由于运动字幕连续运动的特性，优选地，可以确定与所述待处理图像块相邻的图像块(包括位于该待处理图像块左上、上、右上、右、右下、下、左下、左方的8个相邻图像块)中，是否有相邻图像块所显示的图像内容在前一帧中被判定为疑似运动字幕(也可以说是在前一帧中，与所述待处理图像块最为相似的图像块的相邻图像块中，是否有图像块被判定为疑似运动字幕)；若存在这样的相邻图像块，则说明所述待处理图像块周围的图像内容在相邻帧中也被判定为运动字幕，那么所述待处理图像块很可能确实为运动字幕；若不存在这样的相邻图像块，则说明所述待处理图像块周围的图像内容在相邻帧中被判定为静止画面，由于孤立的图像块为运动字幕的概率很小，因此，确定所述待处理图像块为疑似运动字幕可能是由于噪声等原因导致的误判，应将所述待处理图像块判定为静止画面，后续步骤可不对其进行运动估计以及运动补偿。同理，也可以确定当前帧中与所述待处理图像块相邻的图像块中，是否有相邻图像块为疑似运动字幕，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，由于运动字幕从右向左运动的特性，可选地，还可确定所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离是否不大于设定的第一距离阈值，若是，则该待处理图像块也有可能确实为运动字幕。例如，确定某待处理图像块为疑似运动字幕，在前一帧和当前帧中，均不存在与其相邻的且为同为疑似运动字幕的图像块，但所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离足够小(不大于设定的第一距离阈值，所述第一距离阈值可灵活设置)，则所述待处理图像块很有可能为某组运动字幕的起始部分，因此在后续步骤中也应对其进行运动估计以及运动补偿。
进一步可选地，在步骤103若确定所述待处理图像块为运动字幕，则在对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿之前，所述方法还可包括：
将与所述待处理图像块之间的距离不大于设定的第三距离阈值(可根据实际情况灵活设置)的被确定为运动字幕的其它图像块，合并入所述待处理图像块，以更新所述待处理图像块。
也就是说，由于噪声的存在，在对每个待处理图像块进行运动估计时，得到的水平偏移量可能不完全一样；因此，如果对每个待处理图像块分别、独立地进行运动补偿，有可能导致不同图像块之间的运动补偿效果不同，造成明显的视觉缺陷。优选地，在对待处理图像块进行运动估计以及运动补偿之前，可将与所述待处理图像块相邻的其它运动字幕与所述待处理图像块进行合并，以便后续步骤对合并后的较大的运动字幕(更新后的待处理图像块)进行整体运动估计，再根据确定的整体水平偏移量进行相应的运动补偿，以达到提高补偿效果的目的。
可选地，在步骤103中，对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿，可具体包括：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中(具体为相邻帧的所述设定场中，另外，此处的相邻帧可指的是前一帧或后一帧)的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值(其中，M可为正整数)；
确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素；或者，
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后再水平平移半个像素，或者，将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移半个像素之后再水平平移|S2-1|/2个像素；
其中，像素的平移方向与所述第二偏移量S2的偏移方向相同，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
下面将针对一合并、更新后大小为16×8(H＝16，W＝8，即每行包含8个像素点，每列包含16个像素点)的待处理图像块，以底场为设定场，该待处理图像块所在帧的前一帧为相邻帧为例，对步骤103的具体实施方法作详细说明：
1)、计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD：
其中，f(i,j,n)是以所述待处理图像块的左下角为原点，以向右、向上分别为横、纵坐标轴正方向建立坐标系时，所述待处理图像块的n场中的坐标为(i,j)的像素点的像素值(即，当前底场在坐标(i,j)处的像素值)，其中i为横坐标，j为纵坐标；相应地，f(i+S,j,n-2)表示n-2场中的与坐标系中的坐标(i,j)的水平偏移量为S的像素点的像素值(即，前一帧底场在坐标(i+S,j)处的像素值)；其中，n为当前设定场的编号，由于此处设定场为底场，因此，所述n的取值为偶数，相应地，n-1表示当前帧顶场的编号(假设同一帧中顶场数据的采集时间超前于底场数据的采集时间)，n-2表示前一帧的底场编号，依次类推；S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；另外，由于将底场作为设定场，因此，j只可取偶数，即j＝2,4,6,8,10,12,14,16；
2)、确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
3)、若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的n场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素，以完成运动补偿；也就是说，可认为所述待处理图像块的底场中的各像素点在n-1场所对应的时刻(当前帧顶场数据所对应的时刻)的像素值最可能为其中，1≤i≤8，j＝2,4,6,8,10,12,14,16；
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的n场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后，再水平平移半个像素，以完成运动补偿：
水平平移|S2-1|/2个像素：其中，1≤i≤8，j＝2,4,6,8,10,12,14,16；
水平平移半个像素：由于无法直接实现平移半个像素，因此，需要再进行插值计算以求得水平平移|S2-1|/2个像素后再平移半个像素的结果，具体的插值公式可为：
另外，若确定所述第二偏移量S2为奇数时，也可以先将所述待处理图像块的n场中的各像素点的像素值水平平移半个像素，再水平平移|S2-1|/2个像素，此处不再赘述。
也就是说，可根据所述待处理图像块的n场(当前帧底场)数据找到与之相对应的n-2场(前一帧底场)的数据，并由此推断所述待处理图像块的底场中的各像素点在n-1场(当前帧顶场)所对应的时刻的理论像素，以便将所述待处理图像块的底场中的各像素点的像素值替换为对应的理论像素，以此类推，对任一帧图像中的所有待处理图像块执行上述操作，即可使得所述任一帧图像中的运动字幕的底场数据所对应的时间与顶场相同(均对应n-1场的时刻)，即完成运动补偿。
需要说明的是，所述插值公式可根据实际需求灵活选取，此处不作任何限定。
另外，需要说明的是，本实施例均是以前一帧图像为相邻帧，对当前帧中的待处理图像块的底场像素进行运动补偿为例进行说明，也可以以后一帧图像为相邻帧，对当前帧中的待处理图像块的顶场像素进行运动补偿(以顶场数据的采集时间超前于底场数据的采集时间为前提)，本实施例在此不再赘述。
本实施例提供的去隔行方法，针对任一待处理图像块，可初步判断所述待处理图像块是否为运动字幕；若初步确定其为运动字幕，则通过考量所述待处理图像块的位置和/或与所述待处理图像块相邻的其它图像块也为运动字幕的可能性，判断所述待处理图像块是否确为运动字幕；若是，则再对所述待处理图像块进行运动估计以及运动补偿。所述方法采用运动补偿的方式可避免运动字幕高频信息的损失，且通过去除误匹配又避免了静止的非运动字幕被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿的情况；解决了现有的去隔行技术存在的准确性低，效果不佳的问题。
另外，在对待处理图像块进行运动估计以及运动补偿之前，可将与所述待处理图像块相邻的其它运动字幕与所述待处理图像块进行合并，以便后续步骤对合并后的较大的运动字幕进行整体运动估计，再根据确定的整体水平偏移量进行相应的运动补偿，避免了由于噪声的影响导致的对每个待处理图像块进行运动补偿时，不同图像块之间的运动补偿效果不同，造成明显的视觉缺陷的问题，进一步提高了补偿效果。
实施例二：
基于同样的发明构思，本发明实施例二提供了一种去隔行设备，具体地，如图2所示，其为本发明实施例二中所述去隔行设备的结构示意图，所述设备包括：
初判模块201，用于针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕；
再判模块202，用于若根据所述初判模块201的判断结果，确定所述待处理图像块为疑似运动字幕，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值的相邻图像块中的至少一个相邻图像块也为疑似运动字幕；
补偿模块203，用于若根据所述再判模块202的判断结果，确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块为运动字幕，并对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿。
也就是说，针对任一待处理图像块，本实施例所述的设备，可初步判断所述待处理图像块是否为运动字幕；若初步确定其为运动字幕，则通过考量所述待处理图像块的位置和/或与所述待处理图像块相邻的其它图像块也为运动字幕的可能性，判断所述待处理图像块是否确为运动字幕；若是，则再对所述待处理图像块进行运动估计以及运动补偿。所述设备采用运动补偿的方式可避免运动字幕高频信息的损失，且通过去除误匹配又避免了静止的非运动字幕被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿的情况；解决了现有的去隔行技术存在的准确性低，效果不佳的问题。
下面将对所述去隔行设备的各功能模块进行详细说明：
可选地，所述设备还可包括分割模块，用于：
在所述初判模块201针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕之前，将所述任一帧图像以像素为单位分割成多个高为H宽为W的矩形块；其中，H为不小于2的偶数，W为正整数；
针对任一矩形块，计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度以及隔行像素之间的第二相似度；
判断所述第一相似度与所述第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值；若是，则将所述矩形块作为待处理图像块。
进一步可选地，所述初判模块201，具体用于：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值(其中，M可为正整数)；
确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
确定所述S1是否不为零；
若S1不为零，且确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比不小于设定的第一比例阈值，则确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；
其中，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
需要说明的是，所述再判模块202用于若根据所述初判模块201的判断结果，确定所述待处理图像块为疑似运动字幕，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值(可根据实际情况灵活设置)，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值(可根据实际情况灵活设置)的相邻图像块中的至少一个相邻图像块为疑似运动字幕；若确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块确为运动字幕。
可选地，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且为疑似运动字幕的相邻图像块包括：
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在前一帧中被确定为疑似运动字幕的图像块；或，
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在当前帧中被确定为疑似运动字幕的图像块。
进一步可选地，所述补偿模块203，还用于在对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿之前，将与所述待处理图像块之间的距离不大于设定的第三距离阈值的被确定为运动字幕的其它图像块，合并入所述待处理图像块，以更新所述待处理图像块。
也就是说，由于噪声的存在，在对每个待处理图像块进行运动估计时，得到的水平偏移量可能不完全一样；因此，如果对每个待处理图像块分别、独立地进行运动补偿，有可能导致不同图像块之间的运动补偿效果不同，造成明显的视觉缺陷。优选地，所述补偿模块203在对待处理图像块进行运动估计以及运动补偿之前，可将与所述待处理图像块相邻的其它运动字幕与所述待处理图像块进行合并，以便后续步骤对合并后的较大的运动字幕(更新后的待处理图像块)进行整体运动估计，再根据确定的整体水平偏移量进行相应的运动补偿，以达到提高补偿效果的目的。
进一步可选地，所述补偿模块203，具体用于：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值(其中，M可为正整数)；
确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素；或者，
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后再水平平移半个像素，或者，将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移半个像素之后再水平平移|S2-1|/2个像素；
其中，像素的平移方向与所述第二偏移量S2的偏移方向相同，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
本实施例提供的去隔行设备，针对任一待处理图像块，可初步判断所述待处理图像块是否为运动字幕；若初步确定其为运动字幕，则通过考量所述待处理图像块的位置和/或与所述待处理图像块相邻的其它图像块也为运动字幕的可能性，判断所述待处理图像块是否确为运动字幕；若是，则再对所述待处理图像块进行运动估计以及运动补偿。所述设备采用运动补偿的方式可避免运动字幕高频信息的损失，且通过去除误匹配又避免了静止的非运动字幕被判定为运动字幕，进而被进行不恰当的运动补偿的情况；解决了现有的去隔行技术存在的准确性低，效果不佳的问题。
另外，在对待处理图像块进行运动估计以及运动补偿之前，可将与所述待处理图像块相邻的其它运动字幕与所述待处理图像块进行合并，以便后续步骤对合并后的较大的运动字幕进行整体运动估计，再根据确定的整体水平偏移量进行相应的运动补偿，避免了由于噪声的影响导致的对每个待处理图像块进行运动补偿时，不同图像块之间的运动补偿效果不同，造成明显的视觉缺陷的问题，进一步提高了补偿效果。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种去隔行方法，其特征在于，所述方法包括：
针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕；
若是，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值的相邻图像块中的至少一个相邻图像块也为疑似运动字幕；
若确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块为运动字幕，并对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕，具体包括：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
确定所述S1是否不为零；
若S1不为零，且确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比不小于设定的第一比例阈值，则确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；
其中，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若确定所述待处理图像块为运动字幕，则在对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿之前，所述方法还包括：
将与所述待处理图像块之间的距离不大于设定的第三距离阈值的被确定为运动字幕的其它图像块，合并入所述待处理图像块，以更新所述待处理图像块。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿，具体包括：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素；或者，
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后再水平平移半个像素，或者，将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移半个像素之后再水平平移|S2-1|/2个像素；
其中，像素的平移方向与所述第二偏移量S2的偏移方向相同，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对任一待处理图像块，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且为疑似运动字幕的相邻图像块包括：
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在前一帧中被确定为疑似运动字幕的图像块；或，
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在当前帧中被确定为疑似运动字幕的图像块。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块为运动字幕的概率是否不小于设定的第一概率阈值之前，所述方法还包括：
将所述任一帧图像以像素为单位分割成多个高为H宽为W的矩形块；其中，H为不小于2的偶数，W为正整数；
针对任一矩形块，计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度以及隔行像素之间的第二相似度；
判断所述第一相似度与所述第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值；若是，则将所述矩形块作为待处理图像块。
7.一种去隔行设备，其特征在于，所述设备包括：
初判模块，用于针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕；
再判模块，用于若根据所述初判模块的判断结果，确定所述待处理图像块为疑似运动字幕，则确定所述待处理图像块是否满足以下设定条件：所述待处理图像块与显示屏最右侧的垂直距离不大于设定的第一距离阈值，和/或，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值的相邻图像块中的至少一个相邻图像块也为疑似运动字幕；
补偿模块，用于若根据所述再判模块的判断结果，确定所述待处理图像块满足所述设定条件，则确定所述待处理图像块为运动字幕，并对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述初判模块，具体用于：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第一偏移量S1；
确定所述S1是否不为零；
若S1不为零，且确定S为0时SAD的值SADS＝0与S为S1时SAD的值之比不小于设定的第一比例阈值，则确定所述待处理图像块为疑似运动字幕；
其中，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述补偿模块，还用于在对所述待处理图像块进行运动估计得到运动矢量，以及，基于所述运动矢量对所述待处理图像块进行运动补偿之前，将与所述待处理图像块之间的距离不大于设定的第三距离阈值的被确定为运动字幕的其它图像块，合并入所述待处理图像块，以更新所述待处理图像块。
10.如权利要求7或9所述的设备，其特征在于，所述补偿模块，具体用于：
计算所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值、与相邻帧中的水平偏移量为S的像素点的像素值的差值绝对值之和SAD；其中，S为整数且-M≤S≤M，M为设定的水平偏移量最大值；
确定使得所述SAD的值最小的第二偏移量S2；
若确定所述第二偏移量S2为偶数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2/2|个像素；或者，
若确定所述第二偏移量S2为奇数，则将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移|S2-1|/2个像素之后再水平平移半个像素，或者，将所述待处理图像块的设定场中的各像素点的像素值水平平移半个像素之后再水平平移|S2-1|/2个像素；
其中，像素的平移方向与所述第二偏移量S2的偏移方向相同，所述设定场为所述待处理图像块的底场或顶场。
11.如权利要求7所述的设备，其特征在于，针对任一待处理图像块，与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值且为疑似运动字幕的相邻图像块包括：
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在前一帧中被确定为疑似运动字幕的图像块；或，
与所述待处理图像块的距离不大于设定的第二距离阈值、且在当前帧中被确定为疑似运动字幕的图像块。
12.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括分割模块，用于：
在所述初判模块针对任一帧图像中的任一待处理图像块，确定所述待处理图像块是否为疑似运动字幕之前，将所述任一帧图像以像素为单位分割成多个高为H宽为W的矩形块；其中，H为不小于2的偶数，W为正整数；
针对任一矩形块，计算所述矩形块的相邻行像素之间的第一相似度以及隔行像素之间的第二相似度；
判断所述第一相似度与所述第二相似度的比值是否不大于设定的第二比例阈值；若是，则将所述矩形块作为待处理图像块。
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