[发明专利]一种基于正方形的自适应运动矢量场平滑方法有效

专利信息
申请号: 201811048527.6 申请日: 2018-09-10
公开(公告)号: CN109068083B 公开(公告)日: 2021-06-01
发明(设计)人: 黄倩;李燕平;张迪 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: H04N7/01 分类号: H04N7/01;H04N7/015;H04N19/139
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 刘莎
地址: 211100 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 正方形 自适应 运动 矢量 平滑 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于正方形的自适应运动矢量场平滑技术,针对经过运动估计得到的运动矢量并非都是正确的,对于偏离较大的运动矢量需要对其进行纠正以此来获得较平滑的运动矢量场。通过设置运动矢量纠正参数对运动矢量场窗口各窗角点的运动矢量进行纠正,使得到的运动矢量场更加平滑,减小运动补偿阶段的误差。

技术领域

本发明涉及一种基于正方形的自适应运动矢量场平滑方法,属于视频处理领域。

背景技术

现今,随着互联网技术的发展、多媒体技术的普及以及诸多智能设备功能的提高,视频数据信息爆炸性增长。为了使视频数据能够更加清晰生动地传送信息,达到视觉交互,视频帧率转换技术一直是视频处理与分析技术中的一个研究热点。

现有的视频帧率转换技术主要包括两个步骤:(1)运动估计;(2)运动补偿。在运动估计阶段,主要是根据一定的匹配准则得到当前块与匹配块之间的最佳运动矢量,但是在运动估计阶段仅仅依靠匹配准则找到的最佳运动矢量可能与物体的真实运动有所偏差,也就是说,在某个匹配准则下最优的运动矢量,并不一定就是物体真正的运动,特别是当图像中的亮度信息呈周期性变化或者图像中噪声较大。这主要是由于在进行运动估计时,没有考虑到物体真实运动的一致性,也就是运动矢量场的平滑性,当用不准确的运动矢量进行运动补偿插值时,重构出的图像就会出现模糊或块伪影。

发明内容

为了解决由于运动矢量的不准确性给运动补偿阶段带来的影响,本发明提供一种基于正方形的自适应运动矢量场平滑方法。针对经过运动估计得到的运动矢量并非都是正确的,对于偏离较大的运动矢量需要对其进行纠正以此来获得较平滑的运动矢量场。通过设置运动矢量纠正参数对运动矢量场窗口各窗角点的运动矢量进行纠正,使得到的运动矢量场更加平滑,减小运动补偿阶段的误差。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

本发明提供一种基于正方形的自适应运动矢量场平滑方法,具体步骤如下:

步骤1,对待处理视频图像进行规则的块划分,并运用双向块匹配运动估计方法得到每个图像块的前向运动矢量和后向运动矢量;

步骤2,根据匹配误差和运动矢量的空间相关性,在运动矢量场中对不准确的前向运动矢量和后向运动矢量进行标记;

步骤3,对步骤2中标记的不准确的前向运动矢量,分别将其作为(2n+1)*(2n+1)运动矢量场窗口的一个角点,逐一进行以下处理:

3.1,以(2n+1)*(2n+1)运动矢量场窗口四边中点为正方形角点构成的正方形,其中心点处的运动矢量为(2n+1)*(2n+1)运动矢量场窗口四边中点处的四个运动矢量的平均值,其中,n为正整数;

3.2,分别计算(2n+1)*(2n+1)运动矢量场窗口各角点处的运动矢量到正方形中心处的运动矢量的距离,并对得到的距离取平均值;

3.3,根据步骤3.2中的平均值与(2n+1)*(2n+1)运动矢量场窗口各角点处的运动矢量到正方形中心处的运动矢量的距离之间的比值,对(2n+1)*(2n+1)运动矢量场窗口各角点处的运动矢量进行修正;

步骤4,按照步骤3的方法,对步骤2中标记的不准确的后向运动矢量逐一进行处理,完成运动矢量场的平滑。

作为本发明的进一步技术方案,若待处理视频图像经过压缩,则从解码重构出的视频图像中直接提取每个图像块的前向运动矢量和后向运动矢量;或者先进行解码重构,再对解码重构出的视频图像进行规则的块划分,并运用双向块匹配运动估计方法得到每个图像块的前向运动矢量和后向运动矢量。

作为本发明的进一步技术方案,n的取值根据不准确运动矢量的密度确认。

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