移动字幕检测与补偿方法及系统的制作方法_2

文档序号:9527935阅读:来源:国知局
限于安装在计算机设备中且能够实现本发明方案的诸如应用模块、处理控制器等。其中,该计算机设备包括但不限于:机顶盒等。
[0040]其中,本发明的方法优选可应用于解交错系统中。
[0041]其中,本发明的方法至少包括步骤S1与S2。
[0042]在步骤S1中,所述移动字幕检测与补偿系统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,N11、M11为非0正整数。
[0043]其中,所述运动估计算法包括任何一种能计算两场视频图像之间的运动矢量的算法,优选地,包括但不限于:三维递归搜索算法、菱形搜索算法、六角形搜索算法等。本实施例中采用三维递归搜索算法。
[0044]其中,Nil、Mil基于实际情况,例如处理器的处理能力等来设定,还可基于实际效果来进行调整,优选N11XM11为8X8或16X16等。
[0045]具体地,所述移动字幕检测与补偿系统先基于视频图像当前场中各被插值像素点的位置,将当前场的后一场中包含与各被插值像素点对应的各像素点的图像划分为多个N11XM11的像素块,然后每个像素块根据三维递归搜索算法到当前视频图像场的前一场中进行搜索,计算后一场中每一 Nil XM11的像素块与前一场中各Nil XM11的像素块之间的SAD(差分绝对值和),并将SAD值最小者的前一场的N11XM11的像素块作为后一场相应N11XM11的像素块的匹配像素块,若基于三维递归搜索算法确定后一场某一 Nil XM11的像素块(例如,像素块Q2)与前一场中N11XM11的匹配像素块(例如像素块Q1)在某方向(例如水平方向)的运动矢量(即位移)为MV_pn,则与该后一场Nil XM11的像素块Q2对应的当前场中N11XM11的像素块与前一场中Nil XM11的匹配像素块Q1在水平方向的运动矢量为MV_pn/2。
[0046]优选地,所述移动字幕检测与补偿系统抽取Nil XM11的各像素块中的部分像素点来进行运动矢量计算,由此可有效减少加法器等的硬件开销。
[0047]其中,所述移动字幕检测与补偿系统由N11XM11的像素块中抽取像素点的方式可基于处理器等等处理能力来确定,例如,采用图2a所示的逐行间隔式抽取、或图2b所示的隔行间隔式抽取等等。
[0048]接着,在步骤S2中,所述移动字幕检测与补偿系统判断各像素块是否为移动字幕区;其中,像素块被判断为水平移动的移动字幕区需同时满足下面的条件:
[0049]A)当前像素块水平方向的运动矢量不为零,垂直方向的运动矢量为零;
[0050]B)包含该像素块在内的连续L1个像素块均只在水平方向的运动矢量不为0且相等、在垂直方向的运动矢量为零,其中,L1为非0正整数,其值可预先设定,还可基于实际情况来进行调整等,优选范围为4至7。
[0051]需要说明的是,当前像素块在L1个像素块中的位置不限,可以是第1个(如图3a中最下面一行所示,图中灰色块为当前像素块),也可以是最后1个(如图3a中最上面一行所示),还可以是中间任意位置(如图3a中各中间行所示)。
[0052]像素块被判断为垂直移动字幕像素块需同时满足下面的条件:
[0053]a)当前像素块垂直方向的运动矢量不为零,水平方向的运动矢量为零;
[0054]b)包含该像素块在内的连续L2个像素块均只在垂直方向的运动矢量不为0且相等、在水平方向的运动矢量为零,其中,L2为非0正整数,其值可预先设定,还可基于实际情况来进行调整,优选范围为4至7。
[0055]需要说明的是,当前像素块在L2个像素块中的位置不限,可以是第1个(如图3b中最右边一行所示,图中灰色块为当前像素块),也可以是最后1个(如图3b中最左边一行所示),还可以是中间任意位置(如图3b中各中间行所示)。
[0056]实施例二:
[0057]如图4所示,本实施例的移动字幕检测与补偿方法至少包括步骤SO、S1’、S2、S3及S4,其中,步骤S2与前述实施例一中的步骤S2相同,并以引用的方式包含于此,不再详述。
[0058]在步骤S0中,所述移动字幕检测与补偿系统基于第二阈值的运动检测法对视频图像中的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。
[0059]其中,运动检测法包括任何一种能对视频图像静止图像区的像素点及运动图像区的像素点进行检测的算法,优选地,包括但不限于:场间差分法等。
[0060]具体地,所述移动字幕检测与补偿系统先基于视频图像当前场中各被插值像素点的位置,将当前场的后一场中与当前场中各被插值像素点对应的各像素点分别作为中心像素点,并对于每一中心像素点,均基于中心像素点及其周围像素点构建一个N14XM14的像素块,再采用运动检测法计算各N14XM14像素块与当前场的前一场中对应各N14XM14像素块之间的SAD,随后将与SAD值小于第二阈值的各像素块的中心像素点对应的当前场中的相应各被插值像素点确定为运动图像区的被插值像素点,否则确定为静止图像区的被插值像素点。例如,若后一场中的N14XM14像素块Q11与前一场中相应的N14XM14像素块Q12之间的SAD值小于第二阈值,则将当前场中与N14XM14像素块Q11的中心像素点对应的被插值像素点确定为静止图像区的被插值像素点,否则确定为运动图像区的被插值像素点。
[0061]其中,N14、M14为非0正整数,其值可基于实际情况,例如处理器的处理能力等来设定,还可基于实际效果等来进行调整。
[0062]其中,第二阈值基于实际应用来设定,本领域技术人员应该知悉其范围,故在此不再详述。在本实施例中,第二阈值的范围为:200至300之间。
[0063]接着,在步骤S1’中,所述移动字幕检测与补偿系统基于运动估计算法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,其中,N11、M11为非0正整数。
[0064]其中,所述移动字幕检测与补偿系统对包含运动图像区的被插值像素点的各像素块的矢量计算与前述实施例一的步骤S1中对图像区的各像素块的矢量计算相同或相似,并以引用的方式包含于此,不再详述。
[0065]在步骤S3中,所述移动字幕检测与补偿系统对被确定为移动字幕区的像素块进行进一步筛选,具体方式如下:
[0066]若一像素块的最小匹配值符合以下条件,则将该像素块确定为非移动字幕区;
[0067]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的最小者,η为非0正整数,该值可预先设定,并基于实际情况来进行调整,优选范围为:5至10之间。
[0068]由于在移动字幕检测过程中,对于一些复杂的情况,仅仅基于运动矢量的判断会造成误判。例如,如图5所示,水平移动的字幕图像“This is Capt1n”叠加在斜向下运动的圆形图像上,经过前述步骤S2的判断,当前像素块(即虚线框)会被确定为移动字幕区,如此,在解交错处理时,插值后的图像画面会出错,因此需要对该类情况进行筛查,而本步骤就是对该类情况的筛查。
[0069]接着,在步骤S4中,所述移动字幕检测与补偿系统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像素区的像素点。
[0070]具体地,所述移动字幕检测与补偿系统将视频图像当前场的后一场中与当前场的移动字幕区的各像素点对应的各像素点分别作为中心像素点,对于每一中心像素点,均以中心像素点与其周围像素点共同构建一个N12XM12的小像素块,再基于第一阈值对各小像素块进行运动检测,并将运动检测后与SAD值小于第一阈值的各像素块的中心像素点对应的当前场中的相应各像素点确定为非移动字幕区的像素点,其中,N12、M12为非0正整数,两者的值可预先设定,还可基于实际情况予以调整。
[0071 ] 其中,所述移动字幕检测与补偿系统对各小像素块的运动检测所采用的检测方法与前述步骤so所采用的运动检测法相同或相似,并以引用的方式包含于此,在此不再详述。
[0072]其中,第一阈值基于实际应用来预先设定,本领域技术人员应该知悉其范围,故在此不再详述。
[0073]在本实施例中,N12 = 3,M12 = 5 ;第一阈值的范围在150至250之间。
[0074]需要说明的是,在实际应用中,可基于处理器的处理能力、视频图像的复杂与否等相关因素选择性执行步骤S3或S4,例如,对于画面变化不多的视频图像,在步骤S2之后直接进行步骤S4 ;又例如,对于视频图像质量要求较低的场合,不执行步骤S4等等。
[0075]此外,当本发明的方法应用于解交错系统中时,在检测出移动字幕区后,若被插值像素点处于移动字幕区,则需要对该些处于移动字幕区的被插值像素点进行运动补偿,以减小闪烁感等,为此,作为一种优选方式,在将运动图像区中的移动字幕区检测出之后,例如,实施例二的步骤S4之后,本发明的方法还进一步包括:步骤S5。
[0076]在步骤S5中,若被插值像素点处于移动字幕区,则所述移动字幕检测与补偿系统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
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