一种视频帧速率上转换方法及系统

摘要

本发明涉及一种视频帧速率上转换方法及系统，属于视频帧速率转换技术领域。本发明首先获取相邻两帧间的初始运动向量场；然后在全局范围内检测初始运动向量场中的明显异常运动向量，参照局部最可靠运动向量对明显异常运动向量进行修正；在局部范围内检测初始运动向量场中的异常运动向量，参照邻域运动向量采用最大似然估计修正异常运动向量；最后利用结构相似度计算待插帧中预测宏块与前后帧对应宏块的相似度，以相似度为权重对修正后的运动向量场进行加权运动补偿，得到低帧速率视频序列相邻两帧的内插帧。本发明适用于高端多媒体系统的帧速率转换、低比特率视频系统的码率恢复以及无线视频通信系统的缺帧重构等场合。

主权项

一种视频帧速率上转换方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取低帧速率视频序列相邻两帧间的初始运动向量场；(2)在全局范围内检测所述初始运动向量场中的明显异常运动向量，参照局部最可靠运动向量对所述明显异常运动向量进行修正；所述在全局范围内检测所述初始运动向量场中的明显异常运动向量的方法如下：对于待插帧中的每一个宏块，计算其绝对差和SAD；如果宏块的绝对差和SAD>设定阈值T，则该宏块对应的运动向量为异常运动向量；对所述明显异常运动向量进行修正的方法如下：假设运动向量为异常运动向量，在其八邻域内搜索最小的绝对差和SAD对应的运动向量令将异常运动向量对应的宏块大小扩大一倍，重新比较所述待插帧f_n的前一帧f_n‑1中一定位移处的对应宏块与后一帧f_n+1中相反位移处的对应宏块，找到使两者最为相似的位移作为该宏块扩大后的运动向量；(3)在局部范围内检测经过上述修正后的运动向量场中的局部异常运动向量，参照邻域运动向量采用最大似然估计修正所述局部异常运动向量；所述在局部范围内检测经过上述修正后的运动向量场中的局部异常运动向量的方法如下：用一个W×W窗口遍历经过步骤(2)修正后的运动向量场；对每个位置窗口内各宏块，计算其绝对差和SAD；绝对差和SAD最大的宏块对应的运动向量为异常运动向量；修正所述局部异常运动向量的方法包括以下步骤：将所述异常运动向量对应的宏块的八邻域宏块分为16个重叠的宏块；对新产生的宏块重新在其前后帧中搜索其运动向量，用表示所述异常运动向量对应的宏块的16邻域宏块的运动向量，根据如下公式计算修正后的运动向量：$\hat{\overrightarrow{v}}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\overrightarrow{v}}_i.$