移动字幕检测与补偿方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频图像处理领域，特别是涉及一种移动字幕检测与补偿方法及系统。
【背景技术】
[0002]由于处理器速度及频宽等的限制，现有广播电视系统多提供交错式影像信号(即隔行扫描的影像信号)给用户，对于使用阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube, CRT)的用户，由于屏幕上萤光的余晖加上视觉暂留效应，播放的交错式影像信号能获得相当好的效果；然而，对于液晶显示器、等离子体显示器等只支持逐行扫描的显示器，播放基于交错式影像信号就会产生严重的闪烁现象，这是因为交错式影像信号两行中只有一行有影像另一行则是全黑，所以亮度看起来会减少一半；因此，对于所有使用渐进式扫描的显示设备都需要有解交错的功能。
[0003]现有解交错技术一般先采用运动检测方法区分图像中的运动区域和静止区域，对于静止区域的像素点，则采用weave算法，也就是直接拷贝相邻场的图像数据进行插值；对于运动区域的像素点，则采用运动补偿法进行插值，插值后再进行滤波。然而，现有该种解交错方式，在屏幕出现移动字体，特别是水平移动的中文字体时，能明显看到移动字幕的闪烁。原因就在于运动补偿后的滤波使得部分高频分量损失，造成解交错后的视频图像在奇偶帧间存在不一样的失真，交替运动后形成视觉上的闪烁。
[0004]为了解决上述问题，在申请号为200910132831.3的中国专利文献中，公开了一种解交错装置及方法及动态字幕补偿器。该解交错装置采用的移动字幕检测方法中，首先基于一条视频扫描线上的灰度反转来判断是否有字幕线特征，然后再基于字幕线上的像素点计算每个像素点的运动矢量，并统计多条字幕线上的运动矢量来计算出一个区域运动矢量，在这些基础上确定移动字幕区域，并对其进行补偿。该解交错装置虽然可减少图像的闪烁感、线条的抖动及不平顺等，但这种基于灰度反转判定字幕线的方法对于画面细节较多的运动图像可靠性差，而且基于像素点的运动矢量可靠性较低，容易产生较多的误判。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种移动字幕检测与补偿方法及系统，以实现对视频图像中的移动字幕区的准确检测。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种移动字幕检测与补偿方法及系统，以实现对处于移动字幕区的像素点的运动补偿，进而有效改善移动字幕的闪烁问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种移动字幕检测与补偿方法，其至少包括步骤:基于运动估计算法对图像中N11XM11的各像素块进行运动矢量计算，以获得各像素块的运动矢量，其中，Nil、Mil为非0正整数；以及若一像素块在一个方向的运动矢量不为0，而在另一个方向的运动矢量为0，且包含该像素块在内的连续L个像素块均只在同一方向的运动矢量不为0且相等，则将该像素块确定为移动字幕区，其中，L为非0正整数。
[0008]优选地，所述移动字幕检测与补偿方法还包括步骤:若一像素块的SAD_min符合以下条件，则将该像素块确定为非移动字幕区；SAD_min> (PXL_max - PXL_min)*n,其中，SAD_min为在运动矢量计算过程中得到的该像素块的最小匹配值，PXL_max为该像素块中各像素点的像素值中的最大者，PXL_min为该像素块中各像素点的像素值中的最小者，η为非0自然数。
[0009]优选地，所述移动字幕检测与补偿方法还包括步骤:基于第一阈值的运动检测算法对移动字幕区的每一像素点进行运动检测以筛选出非移动字幕区的像素点。
[0010]优选地，所述移动字幕检测与补偿方法还包括步骤:抽取图像中Ν11ΧΜ11的各像素块中的部分像素点来进行运动矢量计算。
[0011]优选地，所述移动字幕检测与补偿方法还包括步骤:基于第二阈值的运动检测法对视频图像中各被插值像素点进行检测以区分运动图像区的被插值像素点及静止图像区的被插值像素点；相应地，基于运动估计算法对对包含运动图像区的被插值像素点的各Ν11ΧΜ11像素块进行运动矢量计算，以获得各像素块的运动矢量。
[0012]优选地，所述移动字幕检测与补偿方法还包括步骤:若被插值像素点处于移动字幕区，则基于被插值像素点周围的像素点来进行第一滤波运算以获得该被插值像素点的滤波结果，并将该滤波结果与基于运动补偿算法获得的该被插值像素点的补偿结果进行综合，将综合后的结果作为该被插值像素点的插值结果，其中，第一滤波运算包括基于像素梯度的均值滤波运算或中值滤波运算；若被插值像素点处于运动图像区中的非移动字幕区，则先基于运动补偿算法获得被插值像素点的补偿结果，随后再基于该补偿结果与被插值像素点周围像素点来进行中值滤波运算，以获得被插值像素点的插值结果。
[0013]本发明还提供一种移动字幕检测与补偿系统，其至少包括:运动矢量计算模块，用于基于运动估计算法对图像中Ν11ΧΜ11的各像素块进行运动矢量计算，以获得各像素块的运动矢量，其中，Ν11、Μ11为非0正整数；以及第一判断模块，用于若一像素块在一个方向的运动矢量不为0，而在另一个方向的运动矢量为0，且包含该像素块在内的连续L个像素块均只在同一方向的运动矢量不为0且相等，则将该像素块确定为移动字幕区，其中，L为非0正整数。
[0014]优选地，所述移动字幕检测与补偿系统还包括:第二判断模块，用于若一像素块的SAD_min符合以下条件，则将该像素块确定为非移动字幕区；SAD_min> (PXL_max - PXL_min)*n,其中，SAD_min为该在运动矢量计算过程中得到的像素块的最小匹配值，PXL_max为该像素块中各像素点的像素值中的最大者，PXL_min为该像素块中各像素点的像素值中的的最小者，η为非0自然数。
[0015]优选地，所述移动字幕检测与补偿系统还包括:筛选模块，用于基于第一阈值的运动检测算法对移动字幕区的每一像素点进行运动检测以筛选出非移动字幕区的像素点。
[0016]优选地，所述矢量计算模块还包括抽取单元，用于抽取图像中Ν11ΧΜ11的各像素块中的部分像素点来进行运动矢量计算。
[0017]优选地，所述移动字幕检测与补偿系统还包括:运动检测模块，用于基于第二阈值的运动检测法对视频图像中各被插值像素点进行检测以区分运动图像区的被插值像素点及静止图像区的被插值像素点；相应地，所述矢量计算模块基于运动估计算法对对包含运动图像区的被插值像素点的各N11XM11像素块进行运动矢量计算，以获得各像素块的运动矢量。
[0018]优选地，所述移动字幕检测与补偿系统还包括:补偿模块，用于若被插值像素点处于移动字幕区，则基于被插值像素点周围的像素点来进行第一滤波运算以获得该被插值像素点的滤波结果，并将该滤波结果与基于运动补偿算法获得的该被插值像素点的补偿结果进行综合，将综合后的结果作为该被插值像素点的插值结果，其中，第一滤波运算包括基于像素梯度的均值滤波运算或中值滤波运算；若被插值像素点处于运动图像区中的非移动字幕区，则先基于运动补偿算法获得被插值像素点的补偿结果，随后再基于该补偿结果与被插值像素点周围像素点来进行中值滤波运算，以获得被插值像素点的插值结果。
[0019]如上所述，本发明的移动字幕检测与补偿方法及系统，具有以下有益效果:能准确检测出视频图像中的移动字幕区，并对移动字幕区的移动像素点予以运动补偿，有效减小闪烁感，提升图像显示质量。
【附图说明】
[0020]图1显示为本发明的移动字幕检测与补偿方法的一种优选流程图。
[0021]图2a及2b显示为本发明的移动字幕检测与补偿方法对像素块中的像素点的抽取方式示意图。
[0022]图3a及3b显示为本发明的移动字幕检测与补偿方法的当前像素块在多个连续像素块中的位置示意图。
[0023]图4显示为本发明的移动字幕检测与补偿方法的另一种优选流程图。
[0024]图5显示为造成误判的场景示意图。
[0025]图6显示为本发明的移动字幕区的原始像素点与被插值像素点示意图。
[0026]图7显示为本发明的移动字幕检测与补偿系统的一种优选示意图。
[0027]图8显示为本发明的移动字幕检测与补偿系统的另一种优选示意图。
[0028]元件标号说明
[0029]1、1’移动字幕检测与补偿系统
[0030]10运动检测模块
[0031]11、11’运动矢量计算模块
[0032]12第一判断模块
[0033]13第二判断模块
[0034]14筛选模块
[0035]S0、S1、S1，、S2 ?S4 步骤
【具体实施方式】
[0036]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0037]请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0038]实施例一:
[0039]如图1所示，本实施例提供一种移动字幕检测与补偿方法。其中，根据本发明的方法主要通过移动字幕检测与补偿系统来完成，该移动字幕检测与补偿系统包括但不