[发明专利]一种基于视频帧的时间一致性来改善视频抖动的方法

权利要求书

1.一种基于视频帧的时间一致性来改善视频抖动的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)提供一原始视频以及一输出视频，其中，所述输出视频是对所述原始视频进行了图像处理的视频；

b)在所述原始视频中，匹配任意两个不同帧之间的对应像素以及包含所述对应像素的对应区域；

c)从所述原始视频选取一帧作为当前帧，计算所述当前帧与其他帧之间的对应度δ(I_x,I_y)，其满足下列关系式：

δ(I_x,I_y)＝c(I_x,I_y)/d(I_x,I_y)

其中，y∈[1,x)∪(x,L),c(I_x,I_y)表示帧I_x和帧I_y之间的对应区域的数目，x表示当前帧的序列号，I_x、I_y分别表示原始视频中的第x帧和第y帧，d(I_x,I_y)表示帧间隔，L表示原始视频中的帧的长度；

d)根据上述步骤c)计算得到的对应度，确定所述当前帧的时间一致性对应帧集合；

e)对所述时间一致性对应帧集合进行多次奇偶迭代处理，利用上一轮迭代结果中的对应帧的输出帧来替代本轮迭代过程中的未知的对应帧的输出帧；

f)重复步骤b)至步骤e)，重构每一输出帧从而改善所述输出视频存在的视频抖动。

2.根据权利要求1所述的基于视频帧的时间一致性来改善视频抖动的方法，其特征在于，上述步骤d)还包括：

在维持视频帧的时间一致性的过程中，通过最小化重构的输出视频的输出帧O_x以及原输出视频的视频帧P_x之间的差值来保证重构的输出视频的视频保真度，该视频保真度的项E_q(O_x)满足关系式：

其中，和分别表示重构的输出视频的输出帧O_x和原输出视频的视频帧P_x的梯度域，||·||表示二阶范式，即向量各元素和的平方和然后开方。

3.根据权利要求2所述的基于视频帧的时间一致性来改善视频抖动的方法，其特征在于，上述步骤e)还包括:

根据所述当前帧的时间一致性对应帧来重构得到的输出帧满足下列关系式：

其中i表示计算过程中的第i次迭代，则维持帧与帧之间的时间一致性的项满足下列关系式：

在此，α(i)和β(i)分别为权重系数，f^p(I_x)表示位于帧I_x前面的对应帧构成的集合，f^s(I_x)表示位于帧I_x后面的对应帧构成的集合，ω_t(I_x,I_y)表示时间一致性权重，warp()表示运用光流从对应帧重构输出帧进行warp操作的过程，v为I_x中的空间像素点的位置，当i对应奇数次迭代时，μ(i)为i，v(i)为(i-1)；当i对应偶数次迭代时，μ(i)为(i-1)，v(i)为i。