【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像处理，尤其是视频中字幕处理的，涉及一种隔行视频运动字幕检测和补偿方法。
技术介绍
1、随着互联网的飞速发展，人们对视频节目的需求与日俱增，除了电视节目，还有网络发送的各种视频节目，在个人电脑、移动手机上都可以观看，视频节目已经成为人们获取信息的主要来源。在一些视频信号中经常存在着运动字幕，例如各类新闻节目，视频中的字幕通常有区别于其他区域的特征，如边缘锐利，与周围像素的反差一般较大，颜色统一，一般不会有颜色渐变等特征。如果能对字幕区域采取更精细的插值、运动补偿等图像处理，会使得显示效果更佳。
2、目前的视频图像处理技术往往针对所有像素采取一样的图像处理手段，而不会对运动字幕区域采取单独的处理方式。这种方法在处理复杂场景时效果不佳，容易导致字幕模糊或抖动，尤其是在隔行视频中，运动字幕的处理更为复杂。隔行视频的特点是每一帧图像由两场（奇数场和偶数场）组成，处理不当会导致图像质量下降，出现锯齿、模糊等现象。
3、现有技术中，通常采用全局运动估计或简单的插值方法来处理运动字幕区域，但这些方法在处理复杂场景时效果不佳。全局运动估计方法无法准确捕捉到局部的运动特征，导致字幕区域的处理效果不理想；而简单的插值方法则无法适应字幕区域的快速运动变化，容易产生伪影和模糊。因此，迫切需要一种能够针对隔行视频中的运动字幕区域进行精细处理的方法，以提高视频图像的显示效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种隔行视频运动字幕检测和补偿方法。
2、
3、接收连续的视频信号，每一帧视频图像为隔行序列，相邻两帧视频图像分别为顶场优先和底场优先；第一帧图像采用垂直方向线性插值等传统方法进行补偿，第二帧图像开始采用如下方法进行补偿：
4、s1.检测行速度：通过比较前一帧图像pre和后一帧图像next的行速度，得到当前帧图像cur的行速度；具体是：
5、s1.1.如果后一帧图像next为顶场优先，从第一行数据开始，如果后一帧图像next为底场优先，从第二行数据开始，进行如下操作：
6、将后一帧图像next的行数据中的每个像素按照s_next个像素进行补偿平移，并与前一帧图像pre对应的行数据对应的像素做差并求绝对值，行数据中的所有像素绝对值的和为当前的运动补偿差异值diff；
7、设定补偿值s_next的区间range=[min_s,max_s]，min_s为设定的s_next最小值，max_s为设定的s_next最大值；
8、在区间range内遍历设定的s_next值，得到每个补偿值s_next对应的运动补偿差异值diff，选择最小运动补偿差异值diff对应的补偿值s_next作为本行备选行速度。
9、s1.2.检查备选行速度s_next是否合理： 若备选行速度s_next对应的运动补偿差异值diff小于设定的补偿差异阈值thr1，且过去的n次检测中有n次以上的行速度也为备选行速度s_next，则将备选行速度s_next确定为后一帧图像next相对前一帧图像pre的本行行速度，n=5～10，n≥n/2；否则记录行速度为0，该行采用中值滤波等传统方法进行补偿。
10、s1.3.记录行速度：当前帧本行的行速度s_cur=s_next/2。
11、s1.4.逐行遍历，重复s1.1～s1.3，得到当前帧每行的行速度。
12、s2.检测场景变换；除行速度为0的行，以及边界行以外的其他行进行如下操作，检测每行是否发生场景突变：
13、s2.1.补偿求差：将后一帧图像next的每行数据中的每个像素进行补偿平移，平移量为该行对应当前帧的行速度s_cur；将补偿后的前一帧图像pre的每行数据中的每个像素进行补偿平移，平移量为-s_cur个像素；
14、s2.2.补偿平移后的后一帧图像next的每个数据行中的每个像素与对应的前一帧图像pre的数据行中的每个像素做差并求绝对值，每一行所有像素绝对值的和作为当前帧图像cur对应行的场景差异值diff_s[i]，i为本行序号，当前帧图像cur中第i行为待补偿行；
15、s2.3.当前帧图像cur的每个数据行中的每个像素与对应的补偿平移后的前一帧图像pre的数据行中的每个像素做差并求绝对值，每一行所有像素绝对值的和作为当前帧图像cur对应数据行的场景差异值diff_s；
16、s2.4.如果本行的场景差异值diff_s[i]、前一行的场景差异值diff_s[i-1]和后一行的场景差异值diff_s[i+1]均大于等于设定的场景差异阈值thr2，则本行发生了场景突变，标记scene[i]=true，否则本行未发生场景突变，scene[i]=false，true为发生场景突变标记，false为未发生场景突变标记，第i-1行和i+1行为数据行。
17、s3.检测像素速度，除行速度为0的行，以及边界行以外的其他行进行如下操作，找出运动像素：
18、s3.1.时域判断：
19、计算第前一帧图像pre1与第前三帧图像pre3相同坐标像素点的差值绝对值a1[i,j]=│pre1[i,j]-pre3[i,j]│，pre1[i,j]为第前一帧图像pre1的像素值，pre3[i,j]为第前三帧图像pre3的像素值，[i,j]为像素点坐标；
20、计算第前一帧图像pre1与第后一帧图像next1相同坐标像素点的差值绝对值a2[i,j]=│pre1[i,j]-next1[i,j]│，next1[i,j]为第后一帧图像next1的像素值；
21、如果a1+a2大于等于设定的时域阈值thr3，则执行空域判断，否则将当前帧图像cur对应像素点[i,j]的速度置0；
22、s3.2.空域判断：
23、对于当前帧图像cur的像素点[i,j]，计算第前一帧图像pre1的像素点[i,j-2-s_cur]与第后一帧图像next1的像素点[i,j-2+s_cur]的像素值差的绝对值b1[i,j]；
24、计算第前一帧图像pre1的像素点[i,j-1-s_cur]与第后一帧图像next1的像素点[i,j-1+s_cur]的像素值差的绝对值b2[i,j]；
25、计算第前一帧图像pre1的像素点[i,j-s_cur]与第后一帧图像next1的像素点[i,j+s_cur]的像素值差的绝对值b3[i,j]；
26、计算第前一帧图像pre1的像素点[i,j+1-s_cur]与第后一帧图像next1的像素点[i,j+1+s_cur]的像素值差的绝对值b4[i,j]；
27、计算第前一帧图像pre1的像素点[i,j+2-s_cur]与第后一帧图像next1的像素点[i,j+2+s_cur]的像素值差的绝对值b5[i,j]；
28、计算第前一帧图像pre1的像素点[i-2,j-s_cur]与第后一帧图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隔行视频运动字幕检测和补偿方法，接收连续的视频信号，每一帧视频图像为隔行序列，相邻两帧视频图像分别为顶场优先和底场优先；其特征在于，从第二帧图像开始采用如下方法进行补偿：
2.如权利要求1所述的一种隔行视频运动字幕检测和补偿方法，其特征在于，步骤S1具体是：
3.如权利要求1所述的一种隔行视频运动字幕检测和补偿方法，其特征在于，步骤S1中所述的时域判断具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种隔行视频运动字幕检测和补偿方法，接收连续的视频信号，每一帧视频图像为隔行序列，相邻两帧视频图像分别为顶场优先和底场优先；其特征在于，从第二帧图像开始采用如下方法进行补偿：
2.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋一平，凌云，钟宇清，杨常星，宋蕴，
申请(专利权)人：杭州国芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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