[发明专利]一种视频数据还原的插帧方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频图像处理领域，尤其涉及一种视频数据还原的插帧方法。

背景技术

在网络视频传输系统中，视频都是先经过压缩，通过网络传输到接收方，再由接收方解码显示。但是在很多实际应用的场合，由于受网络带宽的限制，现有的视频编解码算法无法满足人们对视频流畅显示的需求。

显示设备显示图像的质量在很大程度上取决于扫描模式和图像的刷新率，传统的显示设备的扫描模式是隔行扫描，其图像的刷新率一般为60场/秒。在被显示图像从前帧切换到下一帧之前，虽然在同一帧中图像被连续显示，但人眼预期图像在下一帧的图像的显示，是在前帧图像上的运动物体的运动方向上移动的同时观看该图像。换句话说，由于眼睛的跟随运动是连续的，且进行的取样比帧间隔更精确，因此人眼观看两相邻帧之间的图像，看到的是模糊的图像。为了解决这一问题，只能使显示的帧间隔更短，这样，可能改善具有少数目显示帧的运动画面中都不自然的运动。

插帧方法是在不改变原有码流的情况下，在解码出来的每两帧之间插出一帧，使显示的视频帧率比原来提高了将近1倍，有效的改善了视频流畅性问题。

插帧算法是基于物体的运动是平滑连续的，这个假设对于大多数视频序列都是适用的。插帧算法的总体思路如图1所示。设当前帧的运动向量为(mv1_x，mv1_y)，插出帧的运动向量为(mv_x＝mv1_x/2，mv_y＝mv1_y/2)。

插出帧每个象素值的计算公式为：F(x，y)＝[F_n-1(x+mv_x，y+mv_y)+F_n(x-mv_x，y-mv_y)]/2。

其中F_n-1(x，y)表示前一帧(x，y)位置的象素值，F_n(x，y)表示当前帧(x，y)位置的象素值。

在实际应用中，根据上述方法生成的插帧效果并不理想。这主要是由于以下几个因素的影响：

(1)视频编解码算法中有I帧和I宏块，I帧和I宏块的运动向量为0，这些运动向量对插帧没有参考意义。

(2)一帧图像中虽然大部分物体运动是连续的，可能有小部分是不连续的，这样插帧的局部效果会比较差。

(3)实际情况中由于光线变化和摄像机采集的影响，编码信息中的一些运动向量并不是物体的真实运动，这些运动向量不能用来作为插帧的参考运动向量。

(4)在场景变换和前后两帧物体运动变化很大的情况下，插帧的马赛克现象比较严重。

现有的插帧实现方法大部分都是针对特定的编解码算法，而且复杂度高，插帧效果也是针对测试序列而言，在实际应用中效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种对视频压缩图像进行解压缩的方法，该方法设计简单，使视频流显示的帧数更加流畅，提高了视频质量。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种视频数据还原的插帧方法，包括如下步骤：

S1：将解压后的相邻两帧图像分别分解为至少包括两个像素块的区域；

S2：判断第一帧图像与第二帧图像相对应像素块的相关性；

S3：根据两帧图像对应像素块的相关性，在相邻两帧图像间插入内插帧；

S4：显示内插帧。

进一步的，所述像素块区域包括静止像素区域、运动很慢的区域和快速运动像素区域。

进一步的，所述内插帧至少包括两个像素块区域。

进一步的，判断像素块的运动矢量相关性。

进一步的，根据像素块的运动矢量相关性生成内插帧像素块。

进一步的，所述内插帧采用OBMC方法来进行运动补偿产生。

进一步的，所述步骤S1中的像素块可以根据图像的特征进行区域大小调整。

本发明公开一种一种对视频压缩图像进行解压缩的方法，该方法设计简单，使视频流显示的帧数更加流畅，提高了视频质量，具有广泛的适用性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中插帧实现方法；

图2为本发明视频数据还原的插帧方法的流程图；

图3为OBMC图示。

图4为OBMC算法像素块中的小块示意图。

具体实施方式