专利名称：基于4域局部运动补偿的去交错系统及方法
技术领域：
本发明涉及视频图像编码的后处理技术，具体的说，是涉及一种基于4域局部运动补偿的去交错系统及方法。
背景技术：
在电视技术的发展前期，由于带宽十分有限，因此采用了隔行扫描视频技术作为图像传输技术。而在电视技术发展迅猛的今天，多数平板显示器(如液晶显示器、等离子显示器等)都使用了改进的视频标准，对于这些高端应用，需要使用去交错技术来兼容不同的制式，特别是HDTV更要求去交错技术能够提供更高的性能和更好的图像质量，不能带来视觉瑕疵。运动补偿去交错技术是通过运动估计在临近域寻找最近似的块并计算运动矢量，然后重建新的域的技术。采用运动补偿技术的前提条件是场景中的物体运动都是刚体运动，然而现实的视频片段中的物体运动往往包含了多种复杂运动方式(例如转动、爆炸等)，一旦出现复杂运动，那么运动补偿所产生的结果往往不能反应真实的运动，此时，根据运动估计的结果找到像素集是错误的像素集，用错误的像素集来替代缺失的场，就会产生严重的视觉瑕疵。另外，如果场景中物体运动剧烈，或者发生场景切换，这些情况下运动估计都会产生错误的结果。因此，传统技术中采用单纯的运动估计在复杂运动或剧烈运动场景切换时会失效，不能很好的完成去交错功能，会带来视觉上的瑕疵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提出一种基于4域局部运动补偿的去交错系统及方法，解决传统技术中采用单纯的运动估计在复杂运动或剧烈运动场景切换时会失效，不能很好的完成去交错功能，带来视觉瑕疵的问题。本发明解决上述技术问题采用的方案是:基于4域局部运动补偿的去交错系统，包括:域信息输入模块，用于从视频图像数据中提取前向域数据、当前域数据、前向之前向域数据提交给域缓存模块进行缓存，在缓存完成后将此三个域的数据连同后向域数据并行输入4域运动估计模块；域缓存模块，用于对前向域数据、当前域数据、前向之前向域数据进行缓存，以及将当前域数据分别输入至5+5阶ELA模块和帧内/运动补偿宏块模式选择模块；4域运动估计模块，用于计算各个宏块的运动矢量信息，并将运动矢量信息分别输入至4域运动补偿模块和帧内/运动补偿宏块模式选择模块；4域运动补偿模块，用于对运动矢量信息进行运动补偿，形成运动补偿域并输入至帧内/运动补偿宏块模式选择模块；5+5阶ELA模块，用于根据当前域的信息产生帧内插值域，并传输至帧内/运动补偿宏块模式选择模块；
帧内/运动补偿宏块模式选择模块，用于接收来自域缓存模块的当前域数据、来自4域运动估计模块的运动矢量信息、来自4域运动补偿模块的运动补偿域以及来自5+5阶ELA模块的巾贞内插值域,再根据模式选择因素确定输出模式，最后根据输出模式输出最终结果。进一步，所述4域运动估计模块计算各个宏块的运动矢量信息的方法为:计算SADl的值，其计算方式如下:
权利要求
1.基于4域局部运动补偿的去交错系统，其特征在于，包括: 域信息输入模块，用于从视频图像数据中提取前向域数据、当前域数据、前向之前向域数据提交给域缓存模块进行缓存，在缓存完成后将此三个域的数据连同后向域数据并行输入4域运动估计模块； 域缓存模块，用于对前向域数据、当前域数据、前向之前向域数据进行缓存，以及将当前域数据分别输入至5+5阶ELA模块和巾贞内/运动补偿宏块模式选择模块； 4域运动估计模块，用于计算各个宏块的运动矢量信息，并将运动矢量信息分别输入至4域运动补偿模块和帧内/运动补偿宏块模式选择模块； 4域运动补偿模块，用于对运动矢量信息进行运动补偿，形成运动补偿域并输入至帧内/运动补偿宏块模式选择模块； 5+5阶ELA模块，用于根据当前域的信息产生帧内插值域，并传输至帧内/运动补偿宏块模式选择模块； 帧内/运动补偿宏块模式选择模块，用于接收来自域缓存模块的当前域数据、来自4域运动估计模块的运动矢量信息、来自4域运动补偿模块的运动补偿域以及来自5+5阶ELA模块的帧内插值域，再根据模式选择因素确定输出模式，最后根据输出模式输出最终结果。
2.如权利要求1所述的基于4域局部运动补偿的去交错系统，其特征在于，所述4域运动估计模块计算各个宏块的运动矢量信息的方法为: 计算SADl的值,其计算方式如下:
3.如权利要求1或2所述的基于4域局部运动补偿的去交错系统，其特征在于，所述模式选择因素包括:宏块SAD值、宏块变化量、拥有的运动矢量；所述宏块SAD值是指运动补偿宏块和当前宏块之间的SAD值，所述宏块变化量用于统计补偿域和当前域的像素差中大于门限值的个数，所述拥有的运动矢量用于和宏块SAD值、宏块变化量一起确定出某个宏块是否拥有特殊的奇偶场型。
4.如权利要求3所述的基于4域局部运动补偿的去交错系统，其特征在于，所述根据模式选择因素确定输出模式的方法为:如果宏块SAD值和宏块变化量均小于门限值，则输出模式选用运动补偿模式； 如果宏块SAD值大于门限值,贝U输出模式选用巾贞内差值模式； 如果宏块SAD值小于门限值，而宏块变化量大于门限值，则根据拥有的运动矢量大小来决定输出模式:如果拥有的运动矢量大于门限值，则输出模式选用帧内差值模式；如果拥有的运动矢量小于门限值，则输出模式选用运动补偿模式。
5.基于4域局部运动补偿的去交错方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: a.域信息输入模块从视频图像数据中提取前向域数据、当前域数据、前向之前向域数据提交给域缓存模块进行缓存，在缓存完成后将此三个域的数据连同后向域数据并行输入4域运动估计模块； b.域缓存模块将当前域数据分别输入至5+5阶ELA模块和帧内/运动补偿宏块模式选择丰吴块； c.由5+5阶ELA模块根据当前域的信息产生帧内插值域，并传输至帧内/运动补偿宏块模式选择模块；由4域运动估计模块计算各个宏块的运动矢量信息，并将运动矢量信息分别输入至4域运动补偿模块和帧内/运动补偿宏块模式选择模块； d.4域运动补偿模块对运动矢量信息进行运动补偿，形成运动补偿域并输入至帧内/运动补偿宏块模式选择模块； e.帧内/运动补偿宏块模式选择模块接收来自域缓存模块的当前域数据、来自4域运动估计模块的运动矢量信息、来自4域运动补偿模块的运动补偿域以及来自5+5阶ELA模块的帧内插值域，再根据模式选择因素确定输出模式，最后根据输出模式输出最终结果。
6.如权利要求5所述的 基于4域局部运动补偿的去交错方法，其特征在于，步骤c中，所述4域运动估计模块计算各个宏块的运动矢量信息的方法为: cl.计算SADl的值,其计算方式如下:
7.如权利要求5或6所述的基于4域局部运动补偿的去交错方法，其特征在于，步骤e中，所述模式选择因素包括:宏块SAD值、宏块变化量、拥有的运动矢量；所述宏块SAD值是指运动补偿宏块和当前宏块之间的SAD值，所述宏块变化量用于统计补偿域和当前域的像素差中大于门限值的个数，所述拥有的运动矢量用于和宏块SAD值、宏块变化量一起确定出某个宏块是否拥有特殊的奇偶场型。
8.如权利要求7所述的基于4域局部运动补偿的去交错方法，其特征在于，步骤e中，所述根据模式选择因素确定输出模式的方法为: 如果宏块SAD值和宏块变化量均小于门限值，则输出模式选用运动补偿模式； 如果宏块SAD值大于门限值,贝U输出模式选用巾贞内差值模式； 如果宏块SAD值小于门限值，而宏块变化量大于门限值，则根据拥有的运动矢量大小来决定输出模式:如果拥有的运动矢量大于门限值，则输出模式选用帧内差值模式；如果拥有的运动矢量小于门限值，则输出 模式选用运动补偿模式。
全文摘要
本发明涉及视频图像编码的后处理技术，其公开了一种基于4域局部运动补偿的去交错方法，解决传统技术中采用单纯的运动估计在复杂运动或剧烈运动场景切换时会失效，不能很好的完成去交错功能，带来视觉瑕疵的问题。该方法综合应用运动补偿和额外补偿的方式对像素进行处理，对于不能由运动补偿来处理的像素集合，采用由5+5阶ELA模块来处理，以减小视觉瑕疵；其次，本发明提出的4域运动估计也能在时间域上保证能处理较大的运动矢量，避免因为运动矢量超出运动估计的窗口从而找不到合适的运动矢量，也能起到减小视觉瑕疵的效果，从而提高视频图像质量。此外，本发明还公开了相应的去交错系统，适用于对视频图像减小视觉瑕疵的处理。
文档编号H04N7/26GK103118260SQ201310076009
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月11日 优先权日2013年3月11日
发明者廖望 申请人:成都博盛信息技术有限公司