一种超高清视频帧率提升方法技术

本发明专利技术属于多媒体技术领域，具体涉及一种超高清视频帧率提升方法，其中包括：S1：首先进行运动预处理，去除静止块并搜索有运动的宏块；S2：使用基于纹理信息的块匹配运动估计算法，采用宏块的方差作为纹理信息，将其加入到块匹配的度量标准中，作为一种新的度量标准估计双向运动矢量；S3：进行矢量异常值的检测与修正，以便进一步提高运动矢量的精确度；S4：根据修正后的双向运动矢量场判断每个宏块为静止块还是运动块，再对每个宏块运动矢量进行精准度分析；S5：使用自适应补偿算法对不同的块类型采用相对应的运动补偿插帧，通过内插帧最终实现高质量的帧率提升。上述方法能够获得高质量的内插帧从而实现了超高清视频帧率的提升。升。升。

【技术实现步骤摘要】
一种超高清视频帧率提升方法


[0001]本专利技术属于多媒体
，具体涉及一种超高清视频帧率提升方法。

技术介绍

[0002]在这个信息技术迅猛发展的时代，视频作为捕捉、处理、记录、储存和传送信息的载体早已成为人类生活中不可缺失的部分。所谓视频，就是由于人眼的视觉暂留效应，在将一些静止图像以一定的速率播放(多数情况下要求速率超过24 帧/秒)时，这些静止的图像看上去是平滑连续的运动画面。近年来，随着高清晰度数字电视技术的极速发展，低帧率、低分辨率的视频无论是在画面清晰度上还是运动细腻度上都已不能满足人们日益增长的感官体验和精神文化需求。因此2D视频技术开始向3D视频方向发展、标清视频开始向超高清4K方向发展，与此同时为了与3D超高清视频同步配对，对高帧率技术的需求日益增加。
[0003]目前的相关技术中，主流的是运动补偿帧率提升技术。该技术加入了运动信息，获得的插值帧能够切实反应物体的真实运动，并未脱离运动轨迹，因此慢慢发展成了主流的FRUC技术。运动补偿FRUC技术由三步完成：运动估计、运动矢量后处理和运动补偿插帧，每一步的具体实现将在第二章中重点展开介绍。对于该技术而言，最重要的是能够获得最能反映真实运动的矢量，因为运动矢量的准确度极大程度上决定了最终所得内插帧的质量。然而仅仅依靠这些基础步骤并不能得到精确的MV，同时还容易出现空洞、重叠、遮挡等问题。
[0004]因此，针对以上不足，本专利技术急需提供一种超高清超高清视频帧率提升方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种超高清视频帧率提升方法，以解决现有技术得到的内插帧块效应和模糊现象频发的问题。
[0006]本专利技术提供了一种超高清音视频输出质量选段的方法，包括：S1：首先进行运动预处理，去除静止块并搜索有运动的宏块；S2：使用基于纹理信息的块匹配运动估计算法，采用宏块的方差作为纹理信息，将其加入到块匹配的度量标准中，作为一种新的度量标准估计双向运动矢量；S3：进行矢量异常值的检测与修正，以便进一步提高运动矢量的精确度；S4：根据修正后的双向运动矢量场判断每个宏块为静止块还是运动块，再对每个宏块运动矢量进行精准度分析；S5：使用自适应补偿算法对不同的块类型采用相对应的运动补偿插帧，通过内插帧最终实现高质量的帧率提升。
[0007]如上所述的超高清视频帧率提升方法，进一步优选为，S1包括：S11：计算相邻两帧对应宏块之间的相关系数，取其绝对值作为块间相关度；S12：比较每个块间相关度与阈值的大小，若满足块间相关度>阈值，则默认该宏块为静止块，即运动矢量为零，标记此块，在第二步运动估计时直接跳过此块；如上所述的超高清视频帧率提升方法，进一步优选为，S4包括：S41：设置块矢量精准度函数，其取值越大表示该矢量越精确；
S42：设置经验阚值，比较每个宏块的矢量精准度函数数值与经验阈值的大小，若大于经验阚值，则该宏块是精准块，将其放置到精准块集合中：否则认作失误块，并放置到失误块集合中。
[0008]如上所述的超高清视频帧率提升方法，进一步优选为，S5包括：S51：对于矢量为零且矢量精确的块，采用基于平滑滤波的插帧方法；S52：对于运动矢量不为零但精确的宏块，采用基于时域的加权插帧算法，且仅选取精确的时域信息。为了选取精确的时域信息，在插帧前首先需要计算该块矢量的向量角以确定块的运动方向。已知双向运动矢量，计算该矢量的运动向量角。根据向量角可以将宏块的运动方向分为四个，然后基于运动方向选取精确的时域信息，为了进一步提高插值帧的质量，可以将这些时域信息加入到插帧中，以弥补矢量精确度不足导致的插帧模糊。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本专利技术中超高清视频帧率提升方法的流程图；图2为本专利技术中S4运动分析中块类型的分类示意图。
具体实施方式
[0011]实施例1：图1为本专利技术中超高清视频帧率提升方法的流程图，如图1所示，本实施例公开了超高清音视频输出质量选段的方法，包括：S1：首先进行运动预处理，去除静止块并搜索有运动的宏块；S2：使用基于纹理信息的块匹配运动估计算法，采用宏块的方差作为纹理信息，将其加入到块匹配的度量标准中，作为一种新的度量标准估计双向运动矢量；S3：进行矢量异常值的检测与修正，以便进一步提高运动矢量的精确度；S4：根据修正后的双向运动矢量场判断每个宏块为静止块还是运动块，再对每个宏块运动矢量进行精准度分析；S5：使用自适应补偿算法对不同的块类型采用相对应的运动补偿插帧，通过内插帧最终实现高质量的帧率提升。
[0012]其中S1包括：S11：计算相邻两帧对应宏块之间的相关系数，取其绝对值作为块间相关度；S12：比较每个块间相关度与阈值的大小，若满足块间相关度>阈值，则默认该宏块为静止块，即运动矢量为零，标记此块，在第二步运动估计时直接跳过此块；图2公开了运动分析中块类型的分类示意图，如图2所示，S4还包括：S41：设置块矢量精准度函数，其取值越大表示该矢量越精确；S42：设置经验阚值，比较每个宏块的矢量精准度函数数值与经验阈值的大小，若大于经验阚值，则该宏块是精准块，将其放置到精准块集合中：否则认作失误块，并放置到
失误块集合中。
[0013]其中S5还包括：S51：对于矢量为零且矢量精确的块，采用基于平滑滤波的插帧方法；S52：对于运动矢量不为零但精确的宏块，采用基于时域的加权插帧算法，且仅选取精确的时域信息。为了选取精确的时域信息，在插帧前首先需要计算该块矢量的向量角以确定块的运动方向。已知双向运动矢量，计算该矢量的运动向量角。根据向量角可以将宏块的运动方向分为四个，然后基于运动方向选取精确的时域信息，为了进一步提高插值帧的质量，可以将这些时域信息加入到插帧中，以弥补矢量精确度不足导致的插帧模糊。
[0014]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高清视频帧率提升方法，其特征在于，包括：首先进行运动预处理，去除静止块并搜索有运动的宏块；使用基于纹理信息的块匹配运动估计算法，采用宏块的方差作为纹理信息，将其加入到块匹配的度量标准中，作为一种新的度量标准估计双向运动矢量；进行矢量异常值的检测与修正，以便进一步提高运动矢量的精确度；根据修正后的双向运动矢量场判断每个宏块为静止块还是运动块，再对每个宏块运动矢量进行精准度分析；使用自适应补偿算法对不同的块类型采用相对应的运动补偿插帧，通过内插帧最终实现高质量的帧率提升。2.根据权利要求1所述的超高清视频帧率提升方法，其特征在于，所述运动预处理，包括：计算相邻两帧对应宏块之间的相关系数，取其绝对值作为块间相关度；比较每个块间相关度与阈值的大小，若满足块间相关度>阈值，则默认该宏块为静止块。3.根据权利要求1所述的超高清视频帧率提升方法，其特征在于，所述矢量异常值的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张现丰，刘海军，王璇章，庄庄，聂耳，钱炫羲，张雄飞，
申请(专利权)人：北京华录新媒信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：