[发明专利]一种视频图像去隔行扫描方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频图像扫描显示技术领域，尤其是一种视频图像去隔行扫描技术。

背景技术

传统模拟电视技术中，为减少传输带宽以及适应CRT显示屏特性，一个视频扫描帧由时间顺序的两扫描场组成。第一场扫描显示奇数行1，3，5...；第二场扫描显示偶数行2，4，6...。然而为提高显示质量，现代显示屏如LCD(液晶显示)，DLP(背投显示)，PLASMA(平板显示)均采用逐行扫描技术，去隔行扫描就是为适应此技术要求把隔行扫描视频图像信号转换为逐行扫描视频图像信号。

目前适合硬件实现的去隔行扫描技术主要可归纳为以下几类：

1.交错混合法(WEAVING)：即直接以行序组合两扫描场成一新扫描帧。此方法简单易于实现，但运动物体的边沿会有明显的锯齿现象，而且降低了时间(运动)分辨率。

2.平均混合法(BLENDING)：即平均两扫描场中相邻的两奇偶行而生成新行，然后垂直方向放大一倍而成。此方法虽解决了运动物体边沿的锯齿现象，但产生了运动物体的虚隐现象，并且降低了垂直分辨率和时间(运动)分辨率。

3.行重复法(DOUBLING)：即重复每一行一次而使每一场扫描变成每一帧扫描。此方法虽解决了运动物体边沿的锯齿现象，但降低了垂直分辨率。

4.运动自适应法(MOTIONADAPTIVE)：即基于像素的运动物体边沿检测，而以此为根据自适应地采用不同的插值方法。此方法既保持了各方向的高分辨率又基本不会产生运动物体的锯齿现象和虚隐现象，是目前适合硬件实现的较好的一类去隔行扫描技术。但现有的各种运动自适应法及实现的性能参差不齐，大多数对硬件以及带宽的要求高，而且运动检测或边沿检测的误判率高，引入噪声大。

另外，为使制式每秒为24帧频的电影内容适于制式每秒为50或59.94场频的电视播放，通常采用一种2∶2、3∶2、3∶3、24∶1等下拉模式，将24帧频的电影内容以帧频变TV场频技术而生成隔行扫描视频图像信号。对于LCD，DLP，PLASMA的逐行扫描显示，如果直接把下拉模式帧场频变换而得的图像信号进行去隔行处理，效果反而会更差。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，提供一种具有下拉模式(PULLDOWNPATTERN)运动自适应检测的视频图像去隔行扫描方法。

同时，本发明还提供一种对硬件以及带宽要求低，误判率低的视频图像去隔行扫描装置。

运动自适应检测的视频图像去隔行扫描方法，包括如下步骤：

(1)进行视频图像的边缘检测，判断待插值点是否为物体边沿，计算待插值点在当前场的亮度预估值；

(2)进行视频图像的运动检测，计算运动判据，判断待插值点是运动点还是静止点；

(3)进行下拉模式检测，如果检测出有相同或者重复场并检测出重复序列PATTEN后，说明此隔行扫描场信号是通过下拉模式PULLDOWN由原本逐行扫描帧信号转换而来的；

(4)进行插值选择：如果步骤(3)判断为：当前场的序列为通过下拉模式由逐行扫描帧信号转换而来，则直接选择输出当前场的亮度值或前一帧对应场的亮度值，否则进一步根据步骤(2)的结果进行判断：

如果判断待插值点是运动点，则输出步骤(1)输出的待插值点在当前场的亮度预估值；如果判断待插值点是静止点，则输出为当前场的亮度值。

上述步骤的具体实现方法为：

(1)进行视频图像的边缘检测：

在前一场的第I-1行像素中，选取离待插值点最近的奇数个像素点，其亮度值记为Y(F-1，I-1，J-M)、…、Y(F-1，I-1，J-1)、Y(F-1，I-1，J)、Y(F-1，I-1，J+1)、…、Y(F-1，I-1，J+M)，以及在前一场的第I+1行像素中，选取同第I-1行对应位置的像素点，其亮度值记Y(F-1，I+1，J-M)、…、Y(F-1，I+1，J-1)、Y(F-1，I+1，J)、Y(F-1，I+1，J+1)、…、Y(F-1，I+1，J+M)，其中M为大于1的正整数，

如果D(I，J)＝|Y(F-1，I-1，J)-Y(F-1，I+1，J)|＜＝ED_TH0，那么待插值点为非物体边沿，待插值点在当前场的亮度预估值为：

Y’(F，I，J)＝(Y(F-1，I-1，J)+Y(F-1，I+1，J))/2，其中所述ED_TH0是一个由实验得到的可配置的第一门限值；否则待插值点被当作物体边沿，待差值点所在位置的判断满足下式：