视频去隔行技术的研究及应用

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1、视频去隔行技术的研究及应用ResearchandApplicationofVideoDe-interlacingTechnology学科专业：信息与通信工程作者姓名：陈有志指导教师：张涛副教授天津大学电气自动化与信息工程学院二零一七年十一月摘要视频显示器的扫描方式主要分为隔行扫描和逐行扫描。其中隔行扫描会产生锯齿、行间闪烁、行爬行等不良显示效果，所以现在的显示器普遍采用逐行扫描。但是为了降低传输带宽，主流的电视广播系统仍旧使用隔行扫描处理待传输的视频信号。这样使得逐行扫描的电视在接收到隔行扫描的信号之后需要进行格式转换

2、，这个转换的过程就是去隔行处理过程。市场中流行的液晶显示器是非自主发光显示器，需要背光模块作为发光源。针对任何内容的图像，背光源都需要处于全开状态，这样就造成了能源的浪费，因此需要使用区域背光调节方法来解决这个问题。那么如何使具有区域背光调节功能的显示器显示隔行扫描视频源，就需要去隔行技术。针对上述两个问题，本文的主要工作及贡献如下：（1）针对传统运动补偿插值去隔行算法的误差传递、运动估计不准、计算复杂度较高等缺陷，提出一种基于奇偶一致性搜索的运动补偿插值方法；针对传统基于边缘方向插值算法的边缘定位不准等缺陷，提出一种

3、基于梯度辅助的场内多方向插值方法。将上述两种方法与场合并插值和行平均插值相结合，提出一种新的基于时空特性自适应插值的混合去隔行方法。其中，该方法能够利用视频中的时空特性，有效地解决传统去隔行算法因运动估计错误和边缘定位不准导致的插值失真等问题。实验结果表明，与传统去隔行算法相比，该方法能够在降低总体计算复杂度的情况下获得0.7dB左右的PSNR提升。（2）为了使得具有区域背光调节功能的液晶显示器播放隔行扫描视频源，需要使用针对隔行扫描视频的区域背光调节技术。经实验确定了先去隔行后区域背光调节的操作方案。由于行平均算法计

4、算复杂度低且所得视频质量较好，采用行平均作为去隔行算法；由于基于最大类间方差的区域背光调节算法处理速度较慢且对噪声较敏感，提出一种基于子区间最大类间方差的区域背光调节算法；为了降低总体算法的计算复杂度，使用稀疏化方法降低待处理数据量，同时偶场图像使用与奇场图像相同的区域背光值。将上述方法措施合并在一起形成一种新的针对隔行扫描视频的区域背光调节方法。实验结果表明，该方法在保证不降低视频质量以及不增加背光功耗的情况下，处理时间仅为部分传统方法所需处理时间的1/5左右，大幅提高处理速度。关键词：时空特性，奇偶一致性，梯度辅助

5、，去隔行，子区间，最大类间方差，区域背光调节IABSTRACTScanningmethodofvideodisplayconsistsofinterlacedscanningandprogressivescanning.Interlacedscanningwillcausejagged,flicker,linecrawlandotherundesirableeffects,soprogressivescanningiswidelyused.However,inordertoreducethetransmissionba

6、ndwidth,themainstreamTVbroadcastingsystemstillusesinterlacedscanningtoprocessthevideosignalstobetransmitted.Andtheprogressivetelevisionneedformatconversionafterreceivinginterlacedsignals,whichistheprocessofdeinterlacing.Thepopularliquidcrystaldisplayinthemarketi

7、snonautonomouslightemittingdisplay,whichneedsbacklightmoduleasthelightsource.Fortheimageofanycontent,backlightneedfullyopened,thusresultinginawasteofenergy.Regionalbacklightadjustmentmethodcouldsolvetheproblem.Butinordertomakethedisplaywiththefunctionofregionalb

8、acklightadjustmentshowinterlacedvideosource,de-interlacingtechniqueisadoptedtosolvetheproblem.Inviewoftheabovetwoquestions,thisarticlemainworkandcontributionareasfoll