一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法及其系統技術方案

本發明專利技術提供一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法及其系統，采用相連的三場視頻數據進行計算，三場視頻數據分別為當前場、后一場和后后場，包括檢測當前場中的連續靜止像素塊；應用插值算法計算出后一場與當前場具有相同相位處的像素值，這些像素值構成后一場的插值場；基于第一閾值和第二閾值對于當前場中每一個像素點，進行運動檢測。本發明專利技術的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法及其系統引入插值場，并采用插值場數據與當前場數據作運動檢測運算；引入連續靜止像素塊的檢測，改善一些局部檢測錯誤；采用自適應的閾值作為運動判斷依據，在較小的帶寬需求的基礎上，實現了較好的運動檢測效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及運動圖像、視頻處理的
，特別是涉及一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法及其系統。
技術介紹
如圖1所示，在隔行視頻序列中，相鄰兩場的像素點相位相反。進行隔行視頻運動檢測時，需檢測當前場每一個像素點相對于后一場是否有運動，以便于解交錯過程中決定當前場的像素點值能否直接拷貝至下一場作為插值點像素的值。現有技術中，隔行視頻運動檢測方法采用相鄰的ABC三場數據作運算，其中場A為當前場，場B為后一場，場C為后后場。場A中每一像素點作為中心點與其周邊像素點構成一個像素塊，與場C中對應的像素塊作SAD(SumofAbsoluteDifference，差分絕對值和)計算。如果SAD大于某一個閾值，則判斷該中心像素點相對于后一場有運動，否則，判斷該中心像素點相對于后一場無運動。這種方法存在以下缺陷：1)在圖像局部區域場A與場C恰好無運動，而場A與場B有運動的情況下，會產生誤判；2)場A與場C有運動，但場A與場B無運動時，會產生誤判。一種改進的隔行視頻運動檢測方法如下：運動檢測采用相鄰的ABCD四場數據作運算，其中場A為前一場，場B為當前場，場C為后一場，D場為后后場。場A與場C、場B與D場的數據分別作運動檢測，方法同上述。場A與場C無運動且場B與D場無運動，才判斷場B的像素點相對于后一場無運動，否則判斷場B的像素點相對于后一場有運動。然而這種方法存在以下缺陷：1)對帶寬要求會很高；r>2)在圖像局部區域場A與場C恰好無運動，且場B與D場恰好無運動，而場B與場C有運動的情況下，會產生誤判。因此，對于視頻解交錯中的運動檢測而言，亟需提供一種帶寬要求較低，且檢測錯誤率較低的方法。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法及其系統，在現有技術中的三場隔行視頻的運動檢測方法的基礎上，增加了靜止像素塊檢測，并通過計算出一個插值場進行運動檢測，從而既節省了帶寬需求，又減少了四場隔行視頻的運動檢測方法所帶來的局部檢測錯誤。為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，采用相連的三場視頻數據進行計算，三場視頻數據分別為當前場、后一場和后后場，包括以下步驟：檢測當前場中的連續靜止像素塊；如果當前場中水平或垂直方向有連續多個像素塊屬于靜止像素塊，則判斷這些靜止像素塊為當前場中的連續靜止像素塊，且連續靜止像素塊中的像素點相對于后一場無運動；應用插值算法計算出后一場與當前場具有相同相位處的像素值，這些像素值構成后一場的插值場；基于第一閾值和第二閾值對于當前場中每一個像素點，進行運動檢測。根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：進行運動檢測時，將對于當前場中每一個像素點進行運動檢測替換為只對當前場中不處于連續靜止塊中的每一個像素點進行運動檢測。進一步地，根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：當前場的所述靜止像素塊的判斷方法如下：將當前場與后后場的數據劃分成若干個M*N的像素塊，對當前場與后后場中對應的像素塊做SAD計算，得到SAD值SAD_BLK；如果SAD_BLK滿足條件SAD_BLK<TH_BLK||SAD_BLK<(PXL_max-PXL_min)*n1，則判斷當前場中當前像素塊屬于靜止像素塊；其中，TH_BLK為可調閾值，PXL_max為當前場中當前像素塊中的最大像素值，PXL_min為當前場中當前像素塊中的最小像素值，n1為可調參數。根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：所述插值算法包括以下步驟：對于每個插值位置，計算插值位置周邊像素點在a度、(a+45)度和(a+90)度三個方向上的像素梯度，選擇像素梯度最小方向上的兩個像素點求像素平均值G，其中0≤a≤180；對于每個插值位置，計算中值median(B，E，G，P，P)，其中B和E為插值位置上下行對應的像素點的像素值，P為前一場對應位置的像素值，median表示取中值的函數，中值濾波結果即為插值場相應像素點的像素值。進一步地，根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：所述運動檢測進一步包括將當前場中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后后場中的對應像素塊和后一場的插值場中對應的像素塊分別做SAD計算，并基于所述的第一閾值和所述的第二閾值判斷所述中心像素點相對于后一場有無運動。更進一步地，根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：所述運動檢測具體包括以下步驟：將當前場中每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后后場中對應的像素塊作SAD計算，得到SAD值SAD_AC；將當前場中每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后一場的插值場中對應的像素塊作SAD計算，得到SAD值SAD_AB；如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，則判斷該中心像素點相對于后一場有運動，否則，判斷該中心像素點相對于后一場無運動，其中TH_AC為第一閾值，TH_AB為第二閾值。根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：基于第一閾值和第二閾值對當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點進行運動檢測。進一步地，根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：所述運動檢測進一步包括將當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后后場中的對應像素塊和后一場的插值場中對應的像素塊分別做SAD計算，并基于所述的第一閾值和所述的第二閾值判斷所述中心像素點相對于后一場有無運動。更進一步地，根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：所述運動檢測具體包括以下步驟：將當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后后場中對應的像素塊作SAD計算，得到SAD值SAD_AC；將當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后一場的插值場中對應的像素塊作SAD計算，得到SAD值SAD_AB；如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，則判斷該中心像素點相對于后一場有運動，否則，判斷該中心像素點相對于后一場無運動，其中TH_AC為第一閾值，TH_AB為第二閾值。根據上述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其中：所述第一閾值TH_AC的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，采用相連的三場視頻數據進行計算，三場視頻數據分別為當前場、后一場和后后場，其特征在于：包括以下步驟：檢測當前場中的連續靜止像素塊，其中，如果當前場中水平或垂直方向有連續多個像素塊屬于靜止像素塊，則判斷這些靜止像素塊為當前場中的連續靜止像素塊，且連續靜止像素塊中的像素點相對于后一場無運動；應用插值算法計算出后一場與當前場具有相同相位處的像素值，這些像素值構成后一場的插值場；基于第一閾值和第二閾值對于當前場中每一個像素點，進行運動檢測。

【技術特征摘要】
1.一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，采用相連的三場視頻數據進行計算，三場視
頻數據分別為當前場、后一場和后后場，其特征在于：包括以下步驟：
檢測當前場中的連續靜止像素塊，其中，如果當前場中水平或垂直方向有連續多個像
素塊屬于靜止像素塊，則判斷這些靜止像素塊為當前場中的連續靜止像素塊，且連續靜止
像素塊中的像素點相對于后一場無運動；
應用插值算法計算出后一場與當前場具有相同相位處的像素值，這些像素值構成后一
場的插值場；
基于第一閾值和第二閾值對于當前場中每一個像素點，進行運動檢測。
2.根據權利要求1所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：進行運動檢
測時，將對于當前場中每一個像素點進行運動檢測替換為只對當前場中不處于連續靜止塊
中的每一個像素點進行運動檢測。
3.根據權利要求1或2所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：當前場
的所述靜止像素塊的判斷方法如下：
將當前場與后后場的數據劃分成若干個M*N的像素塊，對當前場與后后場中對應的
像素塊做SAD計算，得到SAD值SAD_BLK；如果SAD_BLK滿足條件SAD_BLK<
TH_BLK||SAD_BLK<(PXL_max-PXL_min)*n1，則判斷當前場中當前像素塊屬于靜止像
素塊；其中，TH_BLK為可調閾值，PXL_max為當前場中當前像素塊中的最大像素值，
PXL_min為當前場中當前像素塊中的最小像素值，n1為可調參數。
4.根據權利要求1或2所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述插
值算法包括以下步驟：
對于每個插值位置，計算插值位置周邊像素點在a度、(a+45)度和(a+90)度三個
方向上的像素梯度，選擇像素梯度最小方向上的兩個像素點求像素平均值G，其中0≤a
≤180；
對于每個插值位置，計算中值median(B，E，G，P，P)，其中B和E為插值位置上
下行對應的像素點的像素值，P為前一場對應位置的像素值，median表示取中值的函數，
中值濾波結果即為插值場相應像素點的像素值。
5.根據權利要求1所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述運動檢

\t測進一步包括將當前場中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，
并與后后場中的對應像素塊和后一場的插值場中對應的像素塊分別做SAD計算，并基于
所述的第一閾值和所述的第二閾值判斷所述中心像素點相對于后一場有無運動。
6.根據權利要求5所述的視頻交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述運動檢測
具體包括以下步驟：
將當前場中每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后后場
中對應的像素塊做SAD計算，得到SAD值SAD_AC；
將當前場中每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成一個像素塊，并與后一場
的插值場中對應的像素塊做SAD計算，得到SAD值SAD_AB；
如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，則判斷該中心像素點相對于后一場有
運動，否則，判斷該中心像素點相對于后一場無運動，其中TH_AC為第一閾值，TH_AB
為第二閾值。
7.根據權利要求2所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述運動檢
測進一步包括將當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像
素點構成一個像素塊，并與后后場中的對應像素塊和后一場的插值場中對應的像素塊分別
做SAD計算，并基于所述的第一閾值和所述的第二閾值判斷所述中心像素點相對于后一
場有無運動。
8.根據權利要求7所述的視頻交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述運動檢測
具體包括以下步驟：
將當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成
一個像素塊，并與后后場中對應的像素塊作SAD計算，得到SAD值SAD_AC；
將當前場中不處于連續靜止塊中的每一像素點作為中心像素點與其周邊像素點構成
一個像素塊，并與后一場的插值場中對應的像素塊做SAD計算，得到SAD值SAD_AB；
如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，則判斷該中心像素點相對于后一場有
運動，否則，判斷該中心像素點相對于后一場無運動，其中TH_AC為第一閾值，TH_AB
為第二閾值。
9.根據權利要求6或8所述的視頻交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述第一

\t閾值TH_AC的確定包括：
如果AREA_max-AREA_min>TH_AREA，則TH_AC取固定值TH_AC_CON，否則，
TH_AC＝(AREA_max-AREA_min)*n2；其中，AREA_max為場A中當前中心像素點與其
周邊像素點構成的像素塊中的最大像素值，AREA_min為場A中當前中心像素點與其周
邊像素點構成的像素塊中的最小像素值，TH_AREA為可調閾值，TH_AC_CON為可調閾
值，n2為可調參數。
10.根據權利要求6或8所述的視頻交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：所述
第二閾值TH_AB的確定包括：
如果PXL_Freq>TH_FREQ，則TH_AB＝TH_HIGH，否則，TH_AB＝TH_LOW；
其中，TH_FREQ、TH_HIGH和TH_LOW均為可調閾值；PXL_Freq
＝|2*PXL_cur-PXL_up-PXL_dn|，其中PXL_cur為場A中的當前中心像素點；PXL_up為場
A中當前中心像素點上面一行對應的像素點，PXL_dn為場A中當前中心像素點下面一行
對應的像素點。
11.根據權利要求9所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：對于
5*3的像素塊，TH_AREA取值為55，TH_AC_CON取值為230，n2為取值為1。
12.根據權利要求10所述的視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測方法，其特征在于：對于
5*3的像素塊，TH_FREQ取值為95，TH_HIGH取值為650，TH_LOW取值為140。
13.一種視頻解交錯中的隔行視頻運動檢測系統，對相連的三場視頻數據進行運動檢測，
三場視頻數據分別為當前場、后一場和后后場，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙仁軍，楊雪燕，莫國兵，
申請(專利權)人：瀾起科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31