用于投影系统的视频处理方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及一种用于投影系统的视频处理方法、装置、设备及存储介质，属于投影系统的图像处理技术。

背景技术：

目前市场的投影系统在播放视频源的刷新率低于120hz的时候会出现卡顿，丢帧的现象，会导致观赏人员在长时间观影后悔出现头晕目眩的现象。

现有的投影系统会在进行视频源播放时，会自动识别视频源的刷新率，会正常输出该视频源原始刷新率。目前主流显示设备刷新频率为50/60hz，但是投影系统的刷新率是在120hz，当频率降到60hz的时候，画面延时，拖影会比较严重。视觉效果很差。而且当处于60hz的时候，马达的转数也都降至原来的一半，会增加两个轮子的使用风险，影响他的散热以及使用寿命，大大的增加了损坏的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于投影系统的视频处理方法、装置、设备及存储介质，解决现有技术中存在的主流视频源的刷新率与投影系统不一致导致投影视频时，画面延时、拖影严重的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种用于投影系统的视频处理方法，包括：获取待投影的视频源；检测所述视频源的刷新率是否达到所述投影系统所要求的刷新率；当所述视频源的刷新率低于所述投影系统所要求的刷新率时，对所述视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率保持一致；利用所述投影系统播放所述插帧后的视频。

可选地，对所述视频源进行插帧处理，包括：计算所述视频源的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率的差值；基于所述差值计算需要对所述视频源的插帧数量；采用预设的运动估算补偿算法生成所述插帧数量的重构帧；将所述重构帧插入到所述视频源中相应位置，得到插帧后的视频。

可选地，采用预设的运动估算补偿算法生成所述插帧数量的重构帧，包括：确定用于补偿插帧的搜索步长；按照所述搜索步长对所述视频源执行以下步骤：获取第i帧图像以及与所述第i帧相差预设帧数的第p帧图像；计算所述第i帧图像和所述第p帧图像的运动矢量；基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧。

可选地，计算所述第i帧图像和所述第p帧图像的运动矢量，包括：对所述第i帧图像和所述第p帧图像进行图像分割，得到多个运动区域；确定所述多个运动区域分别在所述第i帧图像和第p帧图像中的位置；基于所述位置计算相同运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的相对偏差量，作为所述运动矢量。

可选地，基于所述位置计算相同运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的相对偏差量，包括：计算多个相同的运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的平均相对偏差量，作为所述运动矢量。

可选地，基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧，包括：按照所述运动矢量计算所述第p帧中多个运动区域在所述重构帧中的位置；按照计算出的位置对所述第p帧中多个运动区域进行重构，估算得到所述重构帧。

可选地，在基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧之后，还包括：计算所述重构帧相对于所述第p帧的信噪比；判断所述信噪比是否小于预设阈值；当所述信噪比小于所述预设阈值时，确定所述重构帧有效；当所述信噪比大于等于所述预设阈值时，重新估算所述重构帧。

另一方面，本发明还提供了一种用于投影系统的视频处理装置，包括：获取模块，用于获取待投影的视频源；检测模块，用于检测所述视频源的刷新率是否达到所述投影系统所要求的刷新率；插帧模块，用于当所述视频源的刷新率低于所述投影系统所要求的刷新率时，对所述视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率保持一致；播放模块，用于利用所述投影系统播放所述插帧后的视频。

另一方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述用于投影系统的视频处理方法的步骤。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序：所述计算机程序被处理器执行时实现所述用于投影系统的视频处理方法的步骤。

本发明的有益效果在于：

根据本发明实施例，通过检测视频源的刷新率是否达到投影系统所要求的刷新率，当未能达到投影系统所要求的刷新率时，对视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频与投影系统所要求的刷新率保持一致，使得播放插帧后的视频源时，不会产生延时和拖影的问题，从而提高了投影系统的播放效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为是本发明实施例的投影系统的示意图；

图2是本发明实施例的用于投影系统的视频处理方法的流程图；

图3是本发明实施例的用于投影系统的视频处理装置的示意图；

图4为一个实施例提供的计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供了一种用于投影系统的视频处理方法，该方法应用于投影系统中，用于对在投影系统中进行播放的视频源进行处理。本发明实施例的一种可选的投影系统如图1所示，其主要包括插帧处理模块10、数字光处理(digitallightprocessing，简称为dlp)模块20、数字微镜器件(digitalmicromirrordevice，简称为dmd)30。插帧处理模块10可以采用运动估计和运动补偿技术(motionestimateandmotioncompensation，简称为memc)，在信号采集后直接进行对视频源进行运动矢量处理，对这边进行运动估算补偿与插帧，然后由dlp模块20进行数字光信号处理，dmd进行显示。

本发明实施例的用于投影系统的视频处理方法，如图2所示，包括：

步骤s201，获取待投影的视频源。

该视频源为采集到的视频数据，例如，电影视频、电视视频文件等。

步骤s202，检测所述视频源的刷新率是否达到所述投影系统所要求的刷新率。

视频源数据都具有其自身的刷新率，例如60hz，刷新率是指电子束对屏幕上的图像重复扫描的次数。刷新率越高，所显示的图象(画面)稳定性就越好。刷新率高低将直接决定其价格，但是由于刷新率与分辨率两者相互制约，因此只有在高分辨率下达到高刷新率这样的显示器才能称其为性能优秀。由于投影系统在进行视频投影时，有其所要求的最低刷新率，只有在该刷新率下，投影系统显示的图像的画面质量才能达到要求，延时低且没有拖影。

步骤s203，当所述视频源的刷新率低于所述投影系统所要求的刷新率时，对所述视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率保持一致。

步骤s204，利用所述投影系统播放所述插帧后的视频。

对于获取到的视频源，需要检测其刷新率，并判断其刷新率与投影系统的刷新率是否一致或者达到投影系统的要求，以避免视频源的刷新率低于投影系统要求的刷新率，导致显示的画面质量低的问题。本发明实施例在检测到视频源的刷新率低于投影系统所要求的刷新率时，对视频源进行插帧处理，插帧的要求是使得插帧后的视频的刷新率与投影系统所要求的刷新率保持一致，从而解决播放时产生的画面延时、拖影严重的问题。在插帧处理得到插帧后的视频后，利用投影系统进行播放，具体可以是由图1所示的dlp模块和dmd来完成。

根据本发明实施例，通过检测视频源的刷新率是否达到投影系统所要求的刷新率，当未能达到投影系统所要求的刷新率时，对视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频与投影系统所要求的刷新率保持一致，使得播放插帧后的视频源时，不会产生延时和拖影的问题，从而提高了投影系统的播放效果。

作为本发明实施例的一种可选实施方式，上述步骤s203，对所述视频源进行插帧处理，包括：

s2031，计算所述视频源的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率的差值。

s2032，基于所述差值计算需要对所述视频源的插帧数量。

本发明实施例的插帧数量可以是指视频源的总插帧数量，也可以是指单位时间内的视频源的插帧数量，其中，总插帧数量可以通过时间和单位时间内的视频源的插帧数量计算得到。本发明实施例优选为单位时间内的视频源的插帧数量。

s2033，采用预设的运动估算补偿算法生成所述插帧数量的重构帧。

s2034，将所述重构帧插入到所述视频源中相应位置，得到插帧后的视频。

运动估算补偿算法可以预先设置在投影系统中，在进行插帧处理的时候，直接调用该算法即可。

发明人了解到，目前市场的电影等视频源的帧率是24fps，电视节目的帧率一般是25fps，在现有技术中当用户在看电影的时候，画面会通过叫做pulluppulldown的方式，增加重复帧，这种加帧的方式并没有有效的增加画面的内容，在高速画面里会出现拖影的问题，会降低观影人员的观影体验。

本发明实施例中，通过预设运动估算补偿算法对视频源进行运动估算和运动估算，从而生成相应的重构帧，作为插帧，其内容相对于现有技术中的重复帧更加适应于视频源数据，减少告诉画面中的拖影现象，提高观影人员的观影体验。

对视频源帧数运动补偿后的重新组合程序代码示例如下：

作为本发明实施例的一种可选实施方式，上述步骤，采用预设的运动估算补偿算法生成所述插帧数量的重构帧，包括：确定用于补偿插帧的搜索步长；然后，按照所述搜索步长对所述视频源执行以下步骤s11-s13：

s11，获取第i帧图像以及与所述第i帧相差预设帧数的第p帧图像；

s12，计算所述第i帧图像和所述第p帧图像的运动矢量；

s13，基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧。

本发明实施例中，搜索步长可以根据视频源单位时间内的视频帧率和插帧数量来确定，插帧数量可以采用平均插帧的方式均匀地插入到单位时间内，因此，确定搜索步长时，可以采用平均值来进行搜索。

第i帧为视频源中的任一帧，第p帧为与第i帧相差预设帧数的图像，其中，预设数量可以是1、2……，可以根据需要进行设置。本发明实施例中，取第i帧，第p帧为i帧后两针，并读取i和p的数据，分别写入e2prom，记录为videoi，videop，然后计算第i帧的大小并调用运动适量计算函数计算运动适量，基于该运动适量估算得到第p帧后的重构帧，也即是重组图像，用于插入到视频源中。

进一步可选地，上述计算所述第i帧图像和所述第p帧图像的运动矢量，包括：对所述第i帧图像和所述第p帧图像进行图像分割，得到多个运动区域；确定所述多个运动区域分别在所述第i帧图像和第p帧图像中的位置；基于所述位置计算相同运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的相对偏差量，作为所述运动矢量。可选地，基于所述位置计算相同运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的相对偏差量，包括：计算多个相同的运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的平均相对偏差量，作为所述运动矢量。

在帧与帧之间预测的编码里，因为活动图像(具有运动目标的图像)邻近帧中的景象是有这一定的相关连续性的，所以，可以将这些活动的图像分成若干个区域或者宏块，并搜索这些若干区域或者宏块，在相邻帧图像中的位置，并得出两者之间的空间位置的相对偏差量，这个偏差量便是最小误差，也就是运动矢量。

计算相对偏差量的代码示例如下：

作为一种可选的实施方式，本发明实施例中基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧，包括：按照所述运动矢量计算所述第p帧中多个运动区域在所述重构帧中的位置；按照计算出的位置对所述第p帧中多个运动区域进行重构，估算得到所述重构帧。

运动矢量和通过运动之后匹配得到相对偏差的两个结果一起传输到解码端，在解码里按照原来的运动矢量的位置标明，再从已经解码的相邻参考帧图像(即第p帧)里找到相对应的区域或者宏块，和预测误差相加之后得出的区域或者宏块在重构帧里的位置，然后进行组合得到所述重构帧。

可选地，本发明实施例在基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧之后，还包括：计算所述重构帧相对于所述第p帧的信噪比；判断所述信噪比是否小于预设阈值；当所述信噪比小于所述预设阈值时，确定所述重构帧有效；当所述信噪比大于等于所述预设阈值时，重新估算所述重构帧。

信噪比：就是运动估计的准确大小同通过补偿过后的图像和原始图像的比较的大小，如果信噪比越大，那说明差异性越大，就偏离的对画质改善的初衷，当信噪比越小，则说明两者的差异性越小，就不会让观影者感觉到图像跳帧的现象。

当信噪比大于等于预设阈值时，表明生成的重构帧与视频源中的原始画面粗在较大差异，因此，需要重新估算重构帧，避免让观影者感觉出现跳帧的情况。

具体计算信噪比的代码示例如下：

本发明实施例还提供了一种用于投影系统的视频处理装置，该装置可以用于执行本发明上述实施例的方法，如图3所示，该装置包括：

获取模块301，用于获取待投影的视频源；

检测模块302，用于检测所述视频源的刷新率是否达到所述投影系统所要求的刷新率；

插帧模块303，用于当所述视频源的刷新率低于所述投影系统所要求的刷新率时，对所述视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率保持一致；

播放模块304，用于利用所述投影系统播放所述插帧后的视频。

根据本发明实施例，通过检测视频源的刷新率是否达到投影系统所要求的刷新率，当未能达到投影系统所要求的刷新率时，对视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频与投影系统所要求的刷新率保持一致，使得播放插帧后的视频源时，不会产生延时和拖影的问题，从而提高了投影系统的播放效果。

可选地，所述插帧模块包括：第一计算单元，用于计算所述视频源的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率的差值；第二计算单元，用于基于所述差值计算需要对所述视频源的插帧数量；生成单元，用于采用预设的运动估算补偿算法生成所述插帧数量的重构帧；插入单元，用于将所述重构帧插入到所述视频源中相应位置，得到插帧后的视频。

可选地，所述生成单元包括：确定子模块，用于确定用于补偿插帧的搜索步长；生成子模块，用于按照所述搜索步长对所述视频源执行以下步骤：获取第i帧图像以及与所述第i帧相差预设帧数的第p帧图像；计算所述第i帧图像和所述第p帧图像的运动矢量；基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧。

可选地，所述生成子模块包括：分割子单元，用于对所述第i帧图像和所述第p帧图像进行图像分割，得到多个运动区域；确定子单元，用于确定所述多个运动区域分别在所述第i帧图像和第p帧图像中的位置；计算子单元，用于基于所述位置计算相同运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的相对偏差量，作为所述运动矢量。

可选地，所述计算子单元还用于计算多个相同的运动区域在所述第i帧图像和第p帧图像的位置的平均相对偏差量，作为所述运动矢量。

可选地，所述生成子模块包括：位置计算子单元，用于按照所述运动矢量计算所述第p帧中多个运动区域在所述重构帧中的位置；重构子单元，用于按照计算出的位置对所述第p帧中多个运动区域进行重构，估算得到所述重构帧。

可选地，生成子模块还包括：信噪比计算子单元，用于在基于所述运动矢量进行运动估算得到第p帧后的重构帧之后，计算所述重构帧相对于所述第p帧的信噪比；判断子单元，用于判断所述信噪比是否小于预设阈值；确定当所述信噪比小于所述预设阈值时，确定所述重构帧有效；当所述信噪比大于等于所述预设阈值时，重新估算所述重构帧。

上述装置部分的具体细节可以参见上述方法实施例的描述，这里不再赘述。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口，还可以包括显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的计算机设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种用于投影系统的视频处理方法，可以包括显示屏和输入装置，其显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。该计算机设备也可以不包括显示屏和输入装置，主要用于实现图2所示的用于投影系统的视频处理方法。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取待投影的视频源；

检测所述视频源的刷新率是否达到所述投影系统所要求的刷新率；

当所述视频源的刷新率低于所述投影系统所要求的刷新率时，对所述视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率保持一致；

利用所述投影系统播放所述插帧后的视频。

在一个实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取待投影的视频源；

检测所述视频源的刷新率是否达到所述投影系统所要求的刷新率；

当所述视频源的刷新率低于所述投影系统所要求的刷新率时，对所述视频源进行插帧处理，使得插帧后的视频的刷新率与所述投影系统所要求的刷新率保持一致；

利用所述投影系统播放所述插帧后的视频。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。