[发明专利]一种基于图像插值的视频插帧方法

摘要

本发明公开了一种基于图像插值的视频插帧方法，本发明针对双向块搜索不能得到好的运动估计结果，而单向块搜索会在插值补偿的内插帧中产生“重叠”和“空洞”问题，设计了一种基于图像修补的视频插帧方案。首先，在相邻帧之间进行三级可变块大小的单向运动估计和运动矢量场平滑滤波；然后，插值补偿得到初始内插帧，并对其中的“空洞”和“重叠”区域进行标记，生成待修补区域掩膜；最后，按照掩膜对初始内插帧进行图像修补，得到最终的内插帧。本发明能有效提高降低内插帧中的块效应、提高图像质量，易于实现、处理效率高，适用于高清视频的实时帧率上转换。

主权项

一种基于图像插值的视频插帧方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：针对当前帧，以相邻两帧中的前一帧为参考帧，通过16×16块搜索的单向初始运动估计，得到当前帧的初始运动矢量；步骤2：对所述的当前帧的初始运动矢量进行平滑滤波处理，得到初次运动矢量场；步骤3：判断：所述的初始运动估计的块是否满足块匹配搜索准则 若满足，则首先用8×8块直接继承这些运动矢量，然后用4×4块直接继承这些运动矢量，最后跳转执行所述的步骤8；若不满足，则将不满足块匹配搜索准则的块拆分，进行二级运动估计，得到这些块的第二次估计的运动矢量；步骤4：对所述的第二次估计的运动矢量进行平滑滤波处理，得到第二级运动矢量场；步骤5：判断：所述的二级运动估计的块是否满足块匹配搜索准则 若满足，则用4×4块直接继承这些运动矢量，并跳转执行所述的步骤8；若不满足，则将不满足块匹配搜索准则的块继续拆分，进行三级运动估计，得到这些块的第三次估计的运动矢量； 步骤6：对所述的第三次估计的运动矢量进行平滑滤波处理，得到第三级运动矢量场；步骤7：判断：所述的三级运动估计的块是否满足块匹配搜索准则 若满足，则将所述的第三级运动矢量场为最终的运动矢量场，并跳转执行所述的步骤8；若不满足，则估计失败，其运动矢量根据其周围的块运动矢量直接分配；步骤8：根据所述的最终的运动矢量场对当前帧进行插值补偿，得到初始的内插帧，并对“空洞”和“重叠”区域的像素进行标记，得到待修补区域掩膜；步骤9：根据所述的待修补区域掩膜对初始内插帧进行图像修补，得到最终的内插帧。