一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法及其系统，采用相连的三场视频数据进行计算，三场视频数据分别为当前场、后一场和后后场，包括检测当前场中的连续静止像素块；应用插值算法计算出后一场与当前场具有相同相位处的像素值，这些像素值构成后一场的插值场；基于第一阈值和第二阈值对于当前场中每一个像素点，进行运动检测。本发明专利技术的视频解交错中的隔行视频运动检测方法及其系统引入插值场，并采用插值场数据与当前场数据作运动检测运算；引入连续静止像素块的检测，改善一些局部检测错误；采用自适应的阈值作为运动判断依据，在较小的带宽需求的基础上，实现了较好的运动检测效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及运动图像、视频处理的
，特别是涉及一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法及其系统。
技术介绍
如图1所示，在隔行视频序列中，相邻两场的像素点相位相反。进行隔行视频运动检测时，需检测当前场每一个像素点相对于后一场是否有运动，以便于解交错过程中决定当前场的像素点值能否直接拷贝至下一场作为插值点像素的值。现有技术中，隔行视频运动检测方法采用相邻的ABC三场数据作运算，其中场A为当前场，场B为后一场，场C为后后场。场A中每一像素点作为中心点与其周边像素点构成一个像素块，与场C中对应的像素块作SAD(SumofAbsoluteDifference，差分绝对值和)计算。如果SAD大于某一个阈值，则判断该中心像素点相对于后一场有运动，否则，判断该中心像素点相对于后一场无运动。这种方法存在以下缺陷：1)在图像局部区域场A与场C恰好无运动，而场A与场B有运动的情况下，会产生误判；2)场A与场C有运动，但场A与场B无运动时，会产生误判。一种改进的隔行视频运动检测方法如下：运动检测采用相邻的ABCD四场数据作运算，其中场A为前一场，场B为当前场，场C为后一场，D场为后后场。场A与场C、场B与D场的数据分别作运动检测，方法同上述。场A与场C无运动且场B与D场无运动，才判断场B的像素点相对于后一场无运动，否则判断场B的像素点相对于后一场有运动。然而这种方法存在以下缺陷：1)对带宽要求会很高；r>2)在图像局部区域场A与场C恰好无运动，且场B与D场恰好无运动，而场B与场C有运动的情况下，会产生误判。因此，对于视频解交错中的运动检测而言，亟需提供一种带宽要求较低，且检测错误率较低的方法。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法及其系统，在现有技术中的三场隔行视频的运动检测方法的基础上，增加了静止像素块检测，并通过计算出一个插值场进行运动检测，从而既节省了带宽需求，又减少了四场隔行视频的运动检测方法所带来的局部检测错误。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法，采用相连的三场视频数据进行计算，三场视频数据分别为当前场、后一场和后后场，包括以下步骤：检测当前场中的连续静止像素块；如果当前场中水平或垂直方向有连续多个像素块属于静止像素块，则判断这些静止像素块为当前场中的连续静止像素块，且连续静止像素块中的像素点相对于后一场无运动；应用插值算法计算出后一场与当前场具有相同相位处的像素值，这些像素值构成后一场的插值场；基于第一阈值和第二阈值对于当前场中每一个像素点，进行运动检测。根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：进行运动检测时，将对于当前场中每一个像素点进行运动检测替换为只对当前场中不处于连续静止块中的每一个像素点进行运动检测。进一步地，根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：当前场的所述静止像素块的判断方法如下：将当前场与后后场的数据划分成若干个M*N的像素块，对当前场与后后场中对应的像素块做SAD计算，得到SAD值SAD_BLK；如果SAD_BLK满足条件SAD_BLK<TH_BLK||SAD_BLK<(PXL_max-PXL_min)*n1，则判断当前场中当前像素块属于静止像素块；其中，TH_BLK为可调阈值，PXL_max为当前场中当前像素块中的最大像素值，PXL_min为当前场中当前像素块中的最小像素值，n1为可调参数。根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：所述插值算法包括以下步骤：对于每个插值位置，计算插值位置周边像素点在a度、(a+45)度和(a+90)度三个方向上的像素梯度，选择像素梯度最小方向上的两个像素点求像素平均值G，其中0≤a≤180；对于每个插值位置，计算中值median(B，E，G，P，P)，其中B和E为插值位置上下行对应的像素点的像素值，P为前一场对应位置的像素值，median表示取中值的函数，中值滤波结果即为插值场相应像素点的像素值。进一步地，根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：所述运动检测进一步包括将当前场中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后后场中的对应像素块和后一场的插值场中对应的像素块分别做SAD计算，并基于所述的第一阈值和所述的第二阈值判断所述中心像素点相对于后一场有无运动。更进一步地，根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：所述运动检测具体包括以下步骤：将当前场中每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后后场中对应的像素块作SAD计算，得到SAD值SAD_AC；将当前场中每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后一场的插值场中对应的像素块作SAD计算，得到SAD值SAD_AB；如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，则判断该中心像素点相对于后一场有运动，否则，判断该中心像素点相对于后一场无运动，其中TH_AC为第一阈值，TH_AB为第二阈值。根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：基于第一阈值和第二阈值对当前场中不处于连续静止块中的每一像素点进行运动检测。进一步地，根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：所述运动检测进一步包括将当前场中不处于连续静止块中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后后场中的对应像素块和后一场的插值场中对应的像素块分别做SAD计算，并基于所述的第一阈值和所述的第二阈值判断所述中心像素点相对于后一场有无运动。更进一步地，根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：所述运动检测具体包括以下步骤：将当前场中不处于连续静止块中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后后场中对应的像素块作SAD计算，得到SAD值SAD_AC；将当前场中不处于连续静止块中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后一场的插值场中对应的像素块作SAD计算，得到SAD值SAD_AB；如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，则判断该中心像素点相对于后一场有运动，否则，判断该中心像素点相对于后一场无运动，其中TH_AC为第一阈值，TH_AB为第二阈值。根据上述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其中：所述第一阈值TH_AC的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法，采用相连的三场视频数据进行计算，三场视频数据分别为当前场、后一场和后后场，其特征在于：包括以下步骤：检测当前场中的连续静止像素块，其中，如果当前场中水平或垂直方向有连续多个像素块属于静止像素块，则判断这些静止像素块为当前场中的连续静止像素块，且连续静止像素块中的像素点相对于后一场无运动；应用插值算法计算出后一场与当前场具有相同相位处的像素值，这些像素值构成后一场的插值场；基于第一阈值和第二阈值对于当前场中每一个像素点，进行运动检测。

【技术特征摘要】
1.一种视频解交错中的隔行视频运动检测方法，采用相连的三场视频数据进行计算，三场视
频数据分别为当前场、后一场和后后场，其特征在于：包括以下步骤：
检测当前场中的连续静止像素块，其中，如果当前场中水平或垂直方向有连续多个像
素块属于静止像素块，则判断这些静止像素块为当前场中的连续静止像素块，且连续静止
像素块中的像素点相对于后一场无运动；
应用插值算法计算出后一场与当前场具有相同相位处的像素值，这些像素值构成后一
场的插值场；
基于第一阈值和第二阈值对于当前场中每一个像素点，进行运动检测。
2.根据权利要求1所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：进行运动检
测时，将对于当前场中每一个像素点进行运动检测替换为只对当前场中不处于连续静止块
中的每一个像素点进行运动检测。
3.根据权利要求1或2所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：当前场
的所述静止像素块的判断方法如下：
将当前场与后后场的数据划分成若干个M*N的像素块，对当前场与后后场中对应的
像素块做SAD计算，得到SAD值SAD_BLK；如果SAD_BLK满足条件SAD_BLK<
TH_BLK||SAD_BLK<(PXL_max-PXL_min)*n1，则判断当前场中当前像素块属于静止像
素块；其中，TH_BLK为可调阈值，PXL_max为当前场中当前像素块中的最大像素值，
PXL_min为当前场中当前像素块中的最小像素值，n1为可调参数。
4.根据权利要求1或2所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述插
值算法包括以下步骤：
对于每个插值位置，计算插值位置周边像素点在a度、(a+45)度和(a+90)度三个
方向上的像素梯度，选择像素梯度最小方向上的两个像素点求像素平均值G，其中0≤a
≤180；
对于每个插值位置，计算中值median(B，E，G，P，P)，其中B和E为插值位置上
下行对应的像素点的像素值，P为前一场对应位置的像素值，median表示取中值的函数，
中值滤波结果即为插值场相应像素点的像素值。
5.根据权利要求1所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述运动检

\t测进一步包括将当前场中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，
并与后后场中的对应像素块和后一场的插值场中对应的像素块分别做SAD计算，并基于
所述的第一阈值和所述的第二阈值判断所述中心像素点相对于后一场有无运动。
6.根据权利要求5所述的视频交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述运动检测
具体包括以下步骤：
将当前场中每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后后场
中对应的像素块做SAD计算，得到SAD值SAD_AC；
将当前场中每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成一个像素块，并与后一场
的插值场中对应的像素块做SAD计算，得到SAD值SAD_AB；
如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，则判断该中心像素点相对于后一场有
运动，否则，判断该中心像素点相对于后一场无运动，其中TH_AC为第一阈值，TH_AB
为第二阈值。
7.根据权利要求2所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述运动检
测进一步包括将当前场中不处于连续静止块中的每一像素点作为中心像素点与其周边像
素点构成一个像素块，并与后后场中的对应像素块和后一场的插值场中对应的像素块分别
做SAD计算，并基于所述的第一阈值和所述的第二阈值判断所述中心像素点相对于后一
场有无运动。
8.根据权利要求7所述的视频交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述运动检测
具体包括以下步骤：
将当前场中不处于连续静止块中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成
一个像素块，并与后后场中对应的像素块作SAD计算，得到SAD值SAD_AC；
将当前场中不处于连续静止块中的每一像素点作为中心像素点与其周边像素点构成
一个像素块，并与后一场的插值场中对应的像素块做SAD计算，得到SAD值SAD_AB；
如果SAD_AC>TH_AC或者SAD_AB>TH_AB，则判断该中心像素点相对于后一场有
运动，否则，判断该中心像素点相对于后一场无运动，其中TH_AC为第一阈值，TH_AB
为第二阈值。
9.根据权利要求6或8所述的视频交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述第一

\t阈值TH_AC的确定包括：
如果AREA_max-AREA_min>TH_AREA，则TH_AC取固定值TH_AC_CON，否则，
TH_AC＝(AREA_max-AREA_min)*n2；其中，AREA_max为场A中当前中心像素点与其
周边像素点构成的像素块中的最大像素值，AREA_min为场A中当前中心像素点与其周
边像素点构成的像素块中的最小像素值，TH_AREA为可调阈值，TH_AC_CON为可调阈
值，n2为可调参数。
10.根据权利要求6或8所述的视频交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：所述
第二阈值TH_AB的确定包括：
如果PXL_Freq>TH_FREQ，则TH_AB＝TH_HIGH，否则，TH_AB＝TH_LOW；
其中，TH_FREQ、TH_HIGH和TH_LOW均为可调阈值；PXL_Freq
＝|2*PXL_cur-PXL_up-PXL_dn|，其中PXL_cur为场A中的当前中心像素点；PXL_up为场
A中当前中心像素点上面一行对应的像素点，PXL_dn为场A中当前中心像素点下面一行
对应的像素点。
11.根据权利要求9所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：对于
5*3的像素块，TH_AREA取值为55，TH_AC_CON取值为230，n2为取值为1。
12.根据权利要求10所述的视频解交错中的隔行视频运动检测方法，其特征在于：对于
5*3的像素块，TH_FREQ取值为95，TH_HIGH取值为650，TH_LOW取值为140。
13.一种视频解交错中的隔行视频运动检测系统，对相连的三场视频数据进行运动检测，
三场视频数据分别为当前场、后一场和后后场，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵仁军，杨雪燕，莫国兵，
申请(专利权)人：澜起科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31