一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法及系统

摘要

本发明涉及一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法及系统，属于电视台节目制作技术领域。利用现有场分解的方法进行低码流素材的上变换并不能得到理想的效果。本发明将低码流素材解压成帧数据；然后将帧数据中的每一帧画面复制产生奇数场和偶数场；再计算奇数场和偶数场中插值点的值，分别对奇数场和偶数场进行插值，在需要插值的地方利用原画面中相应的点计算出新的点；最后将插值后得到的奇数场和偶数场合成为一帧画面并输出。采用本发明所述的方法及系统，有效地改善了现有低码流素材变换到高分辨率下的画面效果，有利于对低码流素材进行编辑。

说明书

技术领域

本发明属于电视台节目制作技术领域，具体涉及一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法及系统。

背景技术

在视频服务器中同时并存两种码流：高码流用于高品质实时存储；低码流用于网络传输，这样就能同时兼顾本地存储和网络传输。由于低码流素材具有易于传输，对网络设备要求低等优点，低码流素材在非线性编辑网络中得到了广泛的应用。

电视台利用非线性编辑系统进行低码流节目制作时，常常需要将素材上变换为较高分辨率的图像后再进行显示和后续处理。通常非线性编辑网络中的低码流素材分辨率为352×288，要在标清格式下对其进行编辑，就需要将其由352×288上变换到720×576(标清电视节目的分辨率)。例如，在标清格式下编辑Sony公司的蓝光低码流素材时，就需要将其进行上述的分辨率上变换。

电视节目的一帧画面是分奇数场和偶数场进行两次扫描完成的。根据这个概念，在对MPEG4解码出的每帧图像进行分辨率变换时，应该先将一帧信号分解为两场信号，然后分别对场信号进行分辨率变换，再合成输出为一帧画面，处理过程如图1所示。但是，将这种方法用于低码流素材的处理时，画面常会因放大而变得模糊不清。

我们举一个简单的例子来说明造成画面质量下降的原因——将4×4的画面“0”上变换为8×8的画面。上变换时需要进行插值，也就是在需要插值的地方利用原图中相应的点计算出新的点。为了说明方便，例子中我们选择最简单的复制算法进行插值。整个过程如图2所示。

从图2可以看出，合成的结果与原画面存在较大差别，这是因为经过场分解后，插值参照的数据是插值位置上下隔一行的数据，而不是相邻行的数据。比如图2中“合成的结果”的第3行数据应该和第2行与第4行最相关，但进行场分解后，第3行的数据只能由第1行与第5行计算得出，因此合成后的画面与原画面存在较大差别。

因此，利用这种场分解的方法进行MPEG4低码流素材的上变换并不能得到理想的效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法及系统，通过该方法及系统能够有效地改善低码流素材上变换到高分辨率下的画面效果，有利于对低码流素材进行编辑，给电视节目制作带来方便。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法，包括如下步骤：

步骤一，解压，对输入的低码流素材解压成帧数据；

步骤二，复制，将帧数据中的每一帧画面复制产生奇数场和偶数场；

步骤三，插值，计算奇数场和偶数场中插值点的值，分别对步骤二中得到的奇数场和偶数场进行插值，在需要插值的地方利用原画面中相应的点计算出新的点；

步骤四，合成，将插值后得到的奇数场和偶数场合成为一帧画面并输出。

进一步，所述的低码流素材为MPEG4格式，分辨率为352×288。

进一步，步骤三中所述的插值方法为线性插值方法。

与上述方法相对应的，本发明还提供一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的系统，包括以下模块：

解压模块，用于对输入的MPEG4低码流素材解压成帧数据；

复制模块，用于将帧数据中的每一帧画面复制产生奇数场和偶数场；

插值模块，用于计算奇数场和偶数场中插值点的值，分别对步骤二中得到的奇数场和偶数场进行插值，在需要插值的地方利用原画面中相应的点计算出新的点；

合成模块，将插值后得到的奇数场和偶数场合成为一帧画面并输出。

进一步，所述的插值模块采用的是线性插值方法。

本发明的效果在于：采用本发明所述的方法及系统，有效地改善了MPEG4低码流素材变换到高分辨率下的画面效果，有利于对低码流素材进行编辑，给电视节目制作带来方便。

附图说明

图1是现有技术中场分解后进行上变换的流程图；

图2是现有技术中场分解后进行上变换的处理结果示意图；

图3是采用本明所述的方法进行上变换的流程图；

图4是采用本明所述的方法进行上变换的处理结果示意图；

图5是现有的场分解方法和本发明所述的方法进行分别处理后的结果比较示意图；

图6是本发明所述系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

本实施例中，所述的低码流素材为MPEG4低码流素材，分辨率为352×288。

为了改进现有技术中低码流素材上变换后的效果，以便于后续显示和处理，本发明提出一种新的非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法。将该方法用于实践，改进效果非常明显。

由背景技术中的分析可以得出，场分解使插值出的行不能由相邻的行计算得出，而是由隔一行的数据计算得出，因此造成了最终合成画面质量的明显下降。本发明所述的方法正是基于这一点来做改进。

如图3所示，一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的方法，包括如下步骤：

步骤一，解压，对输入的MPEG4低码流素材解压成帧数据；

步骤二，复制，将帧数据中的每一帧画面复制产生奇数场和偶数场；

步骤三，插值，计算奇数场和偶数场中插值点的值，分别对步骤二中得到的奇数场和偶数场进行插值，在需要插值的地方利用原画面中相应的点计算出新的点；

步骤四，合成，将插值后得到的奇数场和偶数场合成为一帧画面并输出。

本实施例中，仍然以4×4的画面“0”上变换为8×8的画面作为例子，变换的过程如图4所示。从图中可以看出，由于在插值前保留了较多的数据，插值输出的画面质量明显提高。

上面的分析中为了说明方便，采用了最简单的复制插值的算法，在实际应用中更多采用线性插值算法，合成输出的画面将更加平滑。线性插值法就是根据周围最接近的几个点(对于平面图像来说，有四点)的颜色作线性插值计算，进而估计这点的颜色。线性插值法产生的图像比较柔和。

上述的线性插值算法的原理如下：

对于一个目的像素，设置坐标通过反向变换得到的浮点坐标为(i+u，j+v)，其中i、j均为非负整数，u、v为[0，1)区间的浮点数，则这个像素的值f(i+u，j+v)可由原图像中坐标为(i，j)、(i+1，j)、(i，j+1)、(i+1，j+1)所对应的四个像素的值决定，即：其中f(i，j)表示源图像(i，j)处的的像素值，以此类推，这就是线性插值算法(又称双线性内插值算法)。

我们将新的低码流素材上变换方法用于实际处理中，插值算法选用“线性插值法”，得到了很好的效果。图5是场分解方法和新方法的处理结果，可以明显看出，利用新的处理方法(图5(b))，合成的画面更加清晰，连图中的汉字都清晰可见，而且整个画面饱和度高，层次分明，视觉效果好。而先经过场分解再插值的结果(图5(a))画面很模糊，其中的汉字也很难辨认。

这种MPEG4低码流素材上变换的改进方法有效地改善了MPEG4低码流素材变换到高分辨率下的画面效果，有利于对低码流素材进行编辑，给电视节目制作带来方便。

如图6所示，一种非线性编辑网络中低码流素材上变换的系统61，包括以下模块：

解压模块62，用于对输入的MPEG4低码流素材解压成帧数据；

复制模块63，用于将帧数据中的每一帧画面复制产生奇数场和偶数场；

插值模块64，用于计算奇数场和偶数场中插值点的值，分别对步骤二中得到的奇数场和偶数场进行插值，在需要插值的地方利用原画面中相应的点计算出新的点；

合成模块65，将插值后得到的奇数场和偶数场合成为一帧画面并输出。

上述各个模块的工作流程如下：MPEG4低码流素材先是经过解压模块62解压成帧数据；然后通过复制模块63将帧数据中的每一帧画面复制产生奇数场和偶数场；再通过插值模块64计算奇数场和偶数场中插值点的值，分别对步骤二中得到的奇数场和偶数场进行插值，在需要插值的地方利用原画面中相应的点计算出新的点；最后，由合成模块65将插值后得到的奇数场和偶数场合成为一帧画面并输出。

本发明所述的方法及系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，比如低码流素材并不限于MPEG4格式，还可以有其他的格式(如WMV)。另外，插值的方法也不局限于本实施中所提到的复制插值方法和线性插值方法。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。