[发明专利]一种基于边缘检测的运动自适应的去交织方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于边缘检测的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。公开号CN101699856A的中国专利是我们开发设计的一种运动自适应的去交织方法，该方法在大多数情况下都可获得较好的结果，但在处理斜长边缘、特别是低角度斜长边缘时存在较大的缺陷，经处理获得的边缘容易产生锯齿现象，从而导致最终视频图像质量的下降。因此在该方法的基础上，怎样处理斜长边缘，消除锯齿是一个值得深入研究的问题。 

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提出一种基于边缘检测的运动自适应的去交织方法，本发明首先通过运动检测将视频划分为静止区域和运动区域，而后对运动区域中的待插值点进行边缘检测，如果是运动边缘点则进行边缘插值，否则进行平均插值，最终得到高质量的逐行视频。

本发明的目的是这样实现的：一种基于边缘检测的运动自适应的去交织方法，首先获取4场连续的视频数据，分别为前一帧奇数场、前一帧偶数场、当前帧奇数场和当前帧偶数场，对当前帧奇数场和当前帧偶数场的隔行视频数据进行插值，将其分别转化为两帧逐行视频数据，所述方法包括如下步骤：

判断待插值点是否是运动点的步骤：如果“否”则表明该点为静止点，该点的值直接由前一场相应像素值填充得到，如果“是”则进入下一步骤；