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视频后处理中的视频增强算法研究

作　者: 张志龙
导　师: 刘丹谱
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 视频增强帧率提升自适应对比度增强去块效应滤波
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 145次
引　用: 2次
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内容摘要

随着数字电视时代的到来和高清晰度平板显示器件的出现,人们对画面显示质量的要求越来越高。由于视频信号进入显示设备之前,经过了很多步骤的处理,信息损失导致了视频信号质量的下降。另外平板显示器自身的特性会影响显示效果。根据视频质量下降的表现,可以将影响质量问题分为动态和静态两大类。动态问题是指物体快速运动时才会出现的问题,例如运动模糊和运动颤抖；静态问题是指在视频序列中始终存在、与物体是否运动无关的问题,例如各类噪声、边缘模糊、对比度差等。后处理模块作为视频解码器和显示设备衔接模块,其功能之一就是直接应对这些问题,增强视频信号,提升显示效果。后处理的效果主要靠主观评测,很难形成标准,厂商大都根据自己的理解和市场定位开发产品。本文主要研究后处理中的帧率提升技术(FRC)、自适应对比度增强技术(ACE)和去块效应滤波技术(BNR)。这些技术是视频后处理技术的重要组成部分,属于视频增强范畴,对提升视频质量起到很大作用。论文第三章提出基于特征匹配和主导物体跟踪的帧率提升算法以解决运动模糊和运动颤抖问题,在双边运动估计(BIME)的框架下增添了匹配结果分析和主导物体跟踪模块,有针对性地处理图像中人眼比较敏感的主导物体。针对视频对比度问题,论文第四章提出了一种自适应对比度增强算法,它是对双边直方图均衡(BBHE)的改进,在对直方图预处理之后再进行双边均衡,并对颜色分量实行增强,处理后的图像自然、增强效果明显。论文第五章提出的基于盲检测的去块效应滤波结合斜率均方差(MSDS)和H.264中环路滤波器的思想,对视频压缩引起的块噪声进行分析和处理,有效抑制了块效应。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题研究的背景和意义  9-10
  1.2 视频增强技术概述  10-13
    1.2.1 视频增强技术解决的问题  10-12
    1.2.2 视频增强算法特点  12-13
  1.3 本文主要研究内容及章节安排  13-15
第二章视频增强相关理论  15-23
  2.1 视频压缩编码  15-17
  2.2 视频处理中的运动估计  17-19
  2.3 LCD显示特性  19-21
  2.4 视频后处理功能结构  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章基于块匹配的帧率提升技术  23-40
  3.1 前言  23-25
  3.2 FRC结构分析  25-30
    3.2.1 运动估计  25-27
    3.2.2 运动矢量滤波  27-29
    3.2.3 运动补偿插值  29-30
  3.3 基于特征匹配和主导物体跟踪的FRC算法  30-37
    3.3.1 运动匹配分类  31-34
    3.3.2 主导物体检测和处理  34-36
    3.3.3 运动矢量滤波  36-37
  3.4 仿真结果分析  37-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章自适应对比度增强技术  40-49
  4.1 前言  40-41
  4.2 自适应对比度增强算法分析  41-43
    4.2.1 自适应对比度增强算法结构  41-42
    4.2.2 传统对比度增强算法分析  42-43
  4.3 基于BBHE的改进算法  43-47
    4.3.1 直方图预处理  43-45
    4.3.2 映射曲线计算  45-46
    4.3.3 颜色分量处理  46-47
  4.4 仿真结果分析  47-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章去块效应滤波技术  49-59
  5.1 前言  49-50
  5.2 常见的去块效应滤波技术  50-51
    5.2.1 变换域滤波  50
    5.2.2 空域滤波  50-51
  5.3 基于盲检测的去块效应滤波  51-57
    5.3.1 固定位置去块效应  53-54
    5.3.2 基于MSDS的块效应检测  54-55
    5.3.3 局部处理  55-57
  5.4 仿真结果分析  57-58
  5.5 本章小结  58-59
第六章总结和展望  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
攻读硕士学位期间发表的学术论文  65

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