[发明专利]一种基于运动补偿的数字视频信号转换方法

摘要

本发明设计一种基于运动补偿的数字视频信号转换方法，实施步骤如下：对于需要进行帧速率上转换的数字视频信号源，先将图像从RGB格式转换为YUV格式；采用基于块匹配的运动估计方法，把运动图像的每一帧分为许多互不重叠的宏块，搜索每个宏块最为相似的宏块作为匹配块；在参考帧中通过全搜索方法搜索满足SAD匹配准则的当前宏块对应的匹配宏块，然后计算当前宏块的运动矢量和与匹配宏块的像素绝对误差和SAD值；将图像由YUV格式转换为原来的RGB格式，检测生成的插值帧的性能，本发明方法考虑了该相邻两帧中物体的运动信息，插值生成的新帧能够很好地反映帧内物体的运动轨迹，插值生成的新帧质量较好，可有效的避免单种运动补偿算法带来的模糊效应。

主权项

1.一种基于运动补偿的数字视频信号转换方法，其特征在于，实施步骤如下：1）对于需要进行帧速率上转换的数字视频信号源，先将图像从RGB格式转换为YUV格式；2）采用基于块匹配的运动估计方法，把运动图像的每一帧分为许多互不重叠的宏块，并假设每个宏块中所有像素做相同的平动，即拥有相同的位移量，对每个宏块单独计算其运动矢量；搜索每个宏块最为相似的宏块作为匹配块；得到比较精确且平滑的运动矢量，减少对运动补偿插值带来的边缘模糊现象；3）将当前帧和参考帧划分为许多互不重叠的8*8像素的宏块，在参考帧中通过全搜索方法搜索满足SAD匹配准则的当前宏块对应的匹配宏块，然后计算当前宏块的运动矢量和与匹配宏块的像素绝对误差和SAD值；插值帧内对应宏块的像素定义为，其中，；，分别为当前帧和参考帧中对应宏块的像素，通过比较当前帧中宏块与参考帧中匹配宏块的SAD值大小，调整，的取值来改变当前帧和参考帧在插值生成新帧中所占比重：若物体运动不明显，宏块运动很小，此时SAD值很小，当前帧在插值生成新帧中所占比重较大，可将当前帧的宏块看作插值帧中对应宏块，此时取，，则插值帧内对应宏块的像素定义为；若物体运动幅度大，运动速度快，宏块运动很大，此时SAD值很大，参考帧在插值生成新帧中所占比重较大，此时取，，则插值帧内对应宏块的像素定义为；若物体运动幅度介于以上两种情况之间，宏块运动中等，则根据SAD值大小，调整当前帧和参考帧在插值生成新帧中所占比重，即调整，的取值来定义插值帧内对应宏块的像素，当SAD值从小到大逐渐增大时，逐渐减小的取值，逐渐增大的取值；4）将图像由YUV格式转换为原来的RGB格式，检测生成的插值帧的性能，对当前帧和参考帧进行一次运动估计和运动补偿方法生成插值帧，然后将当前帧和插值帧再次进行同样的运动估计和运动补偿方法得到新的参考帧，比较参考帧和插值生成的新的参考帧的峰值信噪比PSNR，来评价所采用的运动补偿算法的性能，当PSNR>15，则生成的插值帧符合要求，当PSNR<15，则生成的插值帧不符合要求，重复进行步骤1）-4），直到符合要求为止。