基于运动补偿的视频帧速率上转换技术研究与实现

摘要

帧速率上转换是一种旨在通过在时间域内插出新的视频帧来提升帧速率，从而改善显示设备动态画面的性能，减少LCD设备的保持时间和运动模糊现象的视频处理技术，由于具有重要的应用价值，近年来一直受到业界的重视。
　　帧速率上转换技术由两个基本要素组成:运动向量场估计和基于运动补偿的图像插值。就运动估计而言，为了获得能更好地反映物体真实运动的运动向量，针对帧速率上转换，在解码器端可采取两种处理方法:对从码流中提取的运动向量作某种形式的后处理，使得运动向量场更平滑;或者在解码端重新估计获得更为准确的运动向量。本文将研究应用于帧速率上转换的多分辨率变块尺寸运动估计算法，以及一种根据双向预测误差和残差能量的运动向量可靠性判断准则。针对传统运动补偿容易产生空洞、块重叠等问题，研究一种基于运动补偿的图像插值算法，可以减少插值帧中的“块斑”及重叠现象。最后，通过实验验证本文算法的有效性。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 非运动补偿的帧速率上转换

1．2．2 基于运动补偿的帧速率上转换

1．3 视频后处理质量评价

1．4 本文的主要工作和文章结构安排

第2章 应用于帧速率上转换的运动估计算法

2．1 应用于帧速率上转换的运动估计算法概述

2．2 块匹配搜索策略

2．2．1 块匹配原理

2．2．2 块匹配准则

2．2．3 典型的块匹配搜索算法

2．3 应用于帧速率上转换的运动估计算法

2．3．1 三维递归搜索块匹配算法

2．3．2 基于三维递归搜索的自适应真实运动估计算法

2．4 性能分析

2．5 本章小结

第3章 多分辨率变块尺寸运动估计和运动向量场后处理

3．1 多分辨率变块尺寸运动估计算法

3．1．1 算法总体描述

3．1．2 算法详细步骤

3．2 运动向量场后处理

3．2．1 向量可靠性分类

3．2．2 块合并

3．2．3 运动向量选择

3．3 实验结果分析

3．3．1 实验测试序列及参数

3．3．2 性能评价

3．4 本章小结

第4章 应用于帧速率上转换的运动补偿插值

4．1 运动补偿插帧算法

4．2 常用的运动补偿插帧

4．2．1 中值滤波运动补偿

4．2．2 重叠块运动补偿

4．2．3 自适应重叠块运动补偿

4．3 运动补偿插值

4．2．1 扩展块加权运动补偿

4．2．2 误差自适应融合

4．3．3 基于块的定向空洞插值

4．4 实验结果分析

4．4．1 主观质量

4．4．2 客观质量

4．5 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 本文工作总结

5．2 未来工作展望

参考文献

致谢

附录1 攻读硕士期间参加的课题和项目

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