[发明专利]一种运动自适应的去交织方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动自适应的去交织方法，是一种电子图像处理的方法，是一种视频图像处理的方法，是一种将隔行扫描的处理为逐行扫描的视频图像处理方法。

背景技术

现行的广播电视系统有两种扫描方式：一种是逐行扫描(Progressive scanning)方式，另一种是隔行扫描(Interlaced scanning)方式。逐行扫描是在每一个Δt时间内对一幅完整的图像进行扫描，它被称为一帧。隔行扫描是将一帧图像分两场进行2:1隔行扫描。其中第一场称为奇数场，只扫描它的奇数行；而第二场称为偶数场，只扫描它的偶数行。逐行扫描的优点是图像清晰度高、图像细节细腻丰富、稳定且无行间闪烁等；缺点是需要较大的传输带宽。隔行扫描的优点是在固定带宽下用一半的数据量获得较高的刷新率，从而降低闪烁；缺点是图像垂直方向分辨率降低一半，存在行间闪烁和边缘锯齿等现象。

在很多实际应用中为了提升视频图像的质量往往需要将隔行视频转化为逐行视频，将隔行视频转化为逐行视频的技术又称为去交织(De-interlacing)技术。根据插值方式的不同可以将去交织技术分为两大类：场内(intra-field)插值去交织，场间(inter-field) 插值去交织。 

场内插值是利用同一场内的象素点和插值点的相关性进行插值,它具有计算量小、实现简单的特点，是一种效率最高的去交织技术，因而被广泛的应用。主要包括：行重复法(Line repetition)、行平均法(Line average)、沿边缘插值法(Direction-dependent interpolation)。但是场内插值去交织并不能提升画面的垂直分辨率，抑致了高频信息，使图像边缘模糊，同时还存在锯齿、闪烁等现象。

场间插值是利用相邻场象素或相邻场与本场内的象素进行插值，它至少需要存储一场图像信息，这通常增加了算法的复杂度，但算法自由度的增加提升了De-interlacing的质量。主要包括：场复制法(Weave)、场间线平均法(Inter-field averaging)、垂直时域中值滤波法(Vertical-temporal median filtering)、运动自适应的去交织算法。其中场复制法和场间线平均法对图像序列中的静止区域具有很好去交织效果，但对运动区域则会产生伪像。垂直时域中值滤波法虽然隐含了对静止区域和运动区域的自适应处理，并在一定程度上提高了图像的垂直分辨率和画面质量，但垂直细节有所流失，还会引入混迭现象。运动自适应的去交织算法就是通过检测视频序列中的运动区域，将图像划分为静止区域和运动区域，而后对这两个区域采用不同的插值算法。基于运动补偿(Motion Compensation)的去交织，是一种先进的运动自适应的去交织算法，在精确计算出运动矢量的基础上可以获得很高质量的图像。尽管运动补偿去交织技术是最优的，只要给定一个运动模型，并且运动矢量可以精确的计算；但运动补偿去交织技术，设计复杂性非常高、运算量非常大、对运动矢量误差特别敏感、实时性差。高质量的去交织技术为了提升效率一般采用硬件实现，因此成本比较高。在实际应用中，为了降低开发成本，提升效率，需要研究高质量、高效率、更稳健的去交织技术。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提出一种运动自适应的去交织方法，本发明使用场内差值和场间差值结合的方式，不进行运动矢量的计算，仅进行场间的运动比较，计算大大简化，可以不使用昂贵的去交织硬件，使用易于实现的软件运算也可以获得高质量的逐行扫描图像。

本发明的目的是这样实现的：一种运动自适应的去交织方法，所述方法包括如下步骤：

判断是否为隔行扫描图像的步骤：用于判断输入的视频图像是否为隔行扫描图像，如果“否”则进入“逐行视频图像输出的步骤”直接输出视频图像，如果“是”则进入下一步骤；

判断是否产生奇数帧的步骤：用于判断是否由当前输入的隔行视频产生逐行的奇数帧视频，如果“否”则表明产生逐行的偶数帧视频，即进入“对偶数帧进行处理的各步骤”，如果“是”则进入下一步骤；

判断是否产生奇数行的步骤：用于判断当前插入点是否是奇数帧奇数行的数据，如果“是”则直接由当前奇数场的相应象素填充得到奇数帧数据，如果“否”则进行下一步骤；

判断是否是可疑静止点的步骤：用于判断当前插入点                                                是否是可疑静止点，即判断该点的6相应检测点、、、、和是否满足下面的三个不等式:

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