基于场景检测的自适应运动补偿帧频提升方法

摘要

一种基于场景检测的自适应运动补偿帧频提升方法，包含以下步骤：步骤1，静止场景检测，判断该两帧是否为静止场景帧，如是静止场景帧则转到步骤4，如是非静止场景帧，则执行下一步；步骤2，复杂运动场景检测，判断该两帧是否为复杂运动场景帧，如是复杂运动场景帧则转到步骤4，如是非复杂运动场景帧，则执行下一步；步骤3，全局运动场景检测，判断该两帧是否为全局运动场景帧，如是全局运动场景帧则转到步骤5，如是非全局运动场景帧，则执行步骤6；步骤4，静止与复杂运动场景插值处理；步骤5，全局运动场景插值处理；步骤6，刚体平移运动补偿插值处理；步骤7，对步骤4，5和6中生成的待插帧插入到相邻的前后两帧图像之间，并输出。

主权项

1.一种基于场景检测的自适应运动补偿帧频提升方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，静止场景检测，求相邻的前后两帧图像亮度差值，并与设定的像素差异阈值进行比较，统计大于像素差异阈值的像素个数，将得到的像素个数与设定的像素个数阈值比较，判断该两帧是否为静止场景帧，如是静止场景帧则转到步骤4，如是非静止场景帧，则执行下一步；步骤2，复杂运动场景检测，对于非静止场景的帧，计算相邻两帧运动估计得到的SAD值及运动矢量，并与设定的差异阈值进行比较，判断该两帧是否为复杂运动场景帧，如是复杂运动场景帧则转到步骤4，如是非复杂运动场景帧，则执行下一步；该步骤2的具体操作为：步骤2.1：对后一帧f_n+1和前一帧f_n-1进行块匹配运动估计，得到相邻两帧中每个子块所对应的SAD值和步骤2.2：对相邻两帧中每个子块对应的SAD值和求差：$\mathrm{Broken}(x,y)=|{\mathrm{SAD}}_{f_{n+1}}(x,y)-{\mathrm{SAD}}_{f_{n-1}}(x,y)|---\left(1\right)$步骤2.3：对SAD差值Broken(x，y)与设定的差异阈值Broken_th进行比较，如果Broken(x，y)＞Broken_th，则判定该块是差异块，标记Broken_flag(x，y)＝1，Broken_flag(x，y)为差异标志位，然后对差异标志位Broken_flag(x，y)进行个数统计，得出Broken_flag(x，y)＝1的个数Count_Broken；步骤2.4：设定差异阈值Count_{Broken_th}，比较Count_Broken与Count_{Broken_th}的大小，如果Count_Broken＞Count_{Broken_th}，则认为相邻两帧图像差异过大，判定该两帧为复杂运动场景帧；如果Count_Broken＜Count_{Broken_th}，则判定该两帧为非复杂运动场景帧；步骤3，全局运动场景检测，对非复杂运动场景帧，统计相邻两帧的各个子块的运动矢量的个数，并与设定的个数阈值比较，判断该两帧是否为全局运动场景帧，如是全局运动场景帧则转到步骤5，如是非全局运动场景帧，则执行步骤6；该步骤3的具体操作为：步骤3.1：统计步骤2.1中的块匹配运动估计得到的每个子块对应的运动矢量的个数，即其水平分量MV_x和垂直分量MV_y的个数Count_Block_x和Count_Block_y；步骤3.2：设定全局运动矢量的个数阈值Globle_block_th：Globle_block_th＝α×H×V    (2)式中：α——常数；H——每列的运动估计块数；V——每行的运动估计块数；H×V——每帧图像的运动估计块数；步骤3.3：比较水平分量MV_x和垂直分量MV_y的个数Count_Blockx和Count_Block_y与全局运动矢量个数阈值Globle_block_th，如果Count_Block_x＞Globle_block_th且Count_Block_y＞Globle_block_th，则判定该两帧为全局运动场景帧，且保存对应的全局运动矢量MV_globle(MV_x，MV_y)，否则判定该两帧为非全局运动场景帧；步骤4，静止与复杂运动场景插值处理，对步骤1和步骤2中判定的静止场景帧和复杂运动场景帧，进行帧复制插值处理，生成待插帧；步骤5，全局运动场景插值处理，对步骤3中判定的全局运动场景帧，利用全局运动矢量和前一帧亮度值进行全局运动补偿插值处理，生成待插帧；步骤6，刚体平移运动补偿插值处理，对步骤3中判定的非全局运动场景帧，看做刚体平移运动场景帧，进行刚体平移运动补偿插值，生成待插帧；步骤7，对步骤4，5和6中生成的待插帧插入到相邻的前后两帧图像之间，并输出。