[发明专利]视频防抖方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频图像处理的技术领域，特别涉及一种视频防抖方法和装置。

背景技术

一般来说，在手持数码相机或摄像机拍摄数字视频过程中，常常因为克服重力或受到空气流动等因素的影响，使得所拍摄的视频中存在抖动现象。为了提高用户观看的视频质量，就必须减少所拍摄视频中的抖动现象。因此，视频防抖技术是视频领域一个尤为重要的研究课题。

现在商用的视频防抖技术可以分为两大类：光学防抖和电子防抖。光学防抖是通过镜头里的陀螺传感器检测拍摄视频时产生的移动，然后处理检测到的移动信息，并计算得到补偿移动量，再依据该补偿移动量移动镜片组修正光路，从而减轻抖动，如佳能公司的IS（Imagine Stabilization）视频防抖技术和尼康公司的VR(Vibration Reduction)视频防抖技术；另外还可以是依靠CCD(Charge-coupled Device)成像单元的微调来抑制抖动。

电子防抖使用数字电路或处理器对已拍摄的抖动视频进行处理以减少抖动效果。常见的方法如自动提高ISO(International Standards Organization)感光度以减少曝光时间，连续拍摄多张照片并选择锐化度最高者，另外还有基于运动估计和补偿的降低分辨率法。

光学防抖和电子防抖技术各有优缺点。光学防抖技术防抖效果好，但是需要陀螺传感器、可移动镜片组或CCD成像单元等器件，所以成本相对高。电子防抖技术无需增加器件成本，实现简单，但是防抖效果相对差。如公开号为CN1744673A的中国专利公开了一种传统的基于运动估计和补偿的降低分辨率电子防抖技术，在该技术中，采用前序视频帧的全局相对运动矢量，预测当前帧的全局相对运动矢量，结合当前帧的全局相对运动矢量，判断是否存在抖动。

发明人发现，上述方法相对于光学防抖的防抖效果较差，特别是在相机或摄像机故意移动时。另外，上述方法只使用前序视频帧的全局相对运动矢量做预测，也会将故意移动的起始部分和结束部分判断为抖动并且消减，从而降低了视频质量。

发明内容

本发明解决的问题是提出一种新的视频防抖方法和装置，能够将相机或摄像机的抖动和故意移动分离开来，从而可以提高防抖效果。

本发明的实施例提供了一种视频防抖方法，所述方法包括：获得第一全局相对运动矢量和第二全局相对运动矢量序列，所述第一全局相对运动矢量是当前视频帧相对于所述当前视频帧的前一视频帧的全局相对运动矢量，所述第二全局相对运动矢量序列包括第二全局相对运动矢量，所述第二全局相对运动矢量为所述当前视频帧的参考视频帧相对于所述参考视频帧的前一视频帧的全局相对运动矢量；根据所述第一全局相对运动矢量和第二全局相对运动矢量序列，计算出第三全局相对运动矢量序列，所述第三全局相对运动矢量序列包括第三全局相对运动矢量，所述第三全局相对运动矢量为所述参考视频帧相对于所述当前视频帧的全局相对运动矢量；对所述第三全局相对运动矢量序列进行滤波，以获得当前视频帧的补偿抖动运动矢量；根据所述当前视频帧的补偿抖动运动矢量和预设的有效像素图像大小，裁剪所述当前视频的总像素图像，以获得防抖补偿后的图像。

可选地，所述参考视频帧为所述当前视频帧之前和/或之后的与所述当前视频帧相邻的至少一个连续的视频帧。

可选地，所述获得所述第一全局相对运动矢量和第二全局相对运动矢量序列包括：检测拍摄视频时的镜头移动信息；根据所述镜头移动信息计算出第一全局相对运动矢量和第二全局相对运动矢量序列。

可选地，所述获得第一全局相对运动矢量和第二全局相对运动矢量序列包括：获得所述当前视频帧和参考视频帧；利用运动估计算法分别计算出第四全局相对运动矢量序列和第五全局相对运动矢量序列，所述第四全局相对运动矢量序列包括所述当前视频帧中像素块相对于所述当前视频帧的前一帧中相应像素块的全局相对运动矢量，所述第五全局相对运动矢量序列包括所述参考视频帧中像素块相对于所述参考视频帧的前一帧中相应像素块的全局相对运动矢量；根据所述第四全局相对运动矢量序列和第五全局相对运动矢量序列分别计算出所述第一全局相对运动矢量和第二全局相对运动矢量。

可选地，所述利用运动估计算法分别计算出第四全局相对运动矢量序列和第五全局相对运动矢量序列包括：根据所述当前视频帧中的全部或部分像素块计算出第四全局相对运动矢量序列；根据所述参考视频帧中的全部或部分像素块计算出第五全局相对运动矢量序列。