CN105282398B - 一种自适应时域空域3d抖动处理方法 - Google Patents

一种自适应时域空域3d抖动处理方法 Download PDF

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Abstract

一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于，包括以下步骤：101、通过统计前一帧和当前帧在对应像素位置上的颜色差值，得到当前影像的全局变化Global Motion，然后依据预先设置的阈值MotionT判断当前影像是否静止，具体方法如下：Global Motion＝(∑i＝N|Rcur(i)‑Rpre(i)|+|Gcur(i)‑Gpre(i)|+|Bcur(i)‑Bpre(i)|)/(3*N)；如果Global Motion小于等于预先设置的MotionT，则画面为静止；如果Global Motion大于预先设置的阈值MotionT，画面为非静止。本发明解决了影像信号从高色阶转换成低色阶时产生的马赫带效应，也避免了时域空域3D抖动处理带来的影像画面局部或整体的闪烁问题。

Description

一种自适应时域空域3D抖动处理方法
技术领域
本发明涉及影像处理技术领域，尤其是涉及一种自适应时域空域3D抖动处理方法。
背景技术
影像处理中经常需要将高色阶影像转成低色阶影像，以保证存储装置或显示装置可以配合工作，例如10比特的影像数据要在8比特的液晶屏上输出时，就需要进行影像数据从10比特高色阶到8比特低色阶的转换。如果采用简单的truncate算子或rounding算子来实现高色阶到低色阶的转换，则最后得到的影像中会有马赫带效应(Mach band effect)，观看效果差。为了避免马赫带效应，常用的转换方法是抖动(dithering)处理，利用人眼的视觉暂留现象(visual staying phenomenon)，通过时域以及空域上的抖动处理来实现使低色阶影像在视觉上具有接近于甚至相同于高色阶影像的画面质量，影像处理中经常同时采用时域和空域的抖动，称为时域空域3D抖动处理，来更好地降低高色阶转低色阶引入的马赫带效应。
但是在实际应用中发现，已有的时域空域3D抖动处理技术存在会导致影像画面局部或整体的闪烁(flicker)问题，这些现象在影像静止时尤其明显，是视觉可见的，降低了画面质量，影响了观众观看体验，因此如何自适应地控制3D抖动处理模块已成为重要课题。
发明内容
本发明提出了一种自适应时域空域3D抖动技术，通过影像分析，自适应地调整时域空域3D抖动处理过程，即可以解决影像信号从高色阶转换成低色阶时产生的马赫带效应，也避免了时域空域3D抖动处理带来的影像画面局部或整体的闪烁问题。
一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、通过统计前一帧和当前帧在对应像素位置上的颜色差值，得到当前影像的全局变化Global Motion，然后依据预先设置的阈值MotionT判断当前影像是否静止，具体方法如下：
Global Motion =(Σi=N|Rcur(i)-Rpre(i)| + |Gcur(i)-Gpre(i)| + |Bcur(i)-Bpre(i)|) / (3*N)
其中N是指每一帧影像像素点个数，Rcur(i)、Gcur(i)、Bcur(i)表示当前帧中第i个像素点的R、G、B分量的灰阶值大小，Rpre(i)、Gpre(i)、Bpre(i)表示前一帧中第i个像素点的R、G、B分量的灰阶值大小；
如果Global Motion小于等于预先设置的MotionT，则画面为静止；如果GlobalMotion大于预先设置的阈值MotionT，画面为非静止；
102、分析当前影像的纹理信息，判断当前影像是否包含光滑区域；
103、如果当前影像静止且包含光滑区域，则关闭时域上的抖动处理，只进行空域上的抖动处理；
104、如果当前影像不静止，或者不包含光滑区域，则进行时域空域3D抖动处理，降低甚至消除影像信号高阶转低阶的马赫带效应。
所述的步骤102，分析当前影像的纹理信息，判断当前影像是否包含光滑区域，具体方法如下：
统计影像中奇异点个数，然后统计结果和预设阈值Count_T进行比较；如果统计结果大于Count_T，则当前影像不包含光滑区域；如果统计结果小于等于Count_T，则当前影像包含光滑区域。
所述的统计影像中奇异点个数，具体方法如下：
对像素点P，计算它和其左边相邻的像素的灰度差值Diff，如果Diff大于预设阈值Diff_T， 则该像素点是奇异点，统计结果加1；如果Diff小于等于预设阈值Diff_T， 则该像素点不是奇异点，统计结果不变；Diff的计算如下：
Diff = (|Rcur(p)-Rcur(p_l)| + |Gcur(p)-Gcur(p_l)| + |Bcur(p)-Bcur(p_l)|) / 3
其中像素p_l是像素p左边相邻的像素。
所述的步骤103，时域上的抖动处理是指在不同帧间相同空间位置上的像素上使用不同的抖动掩模，关闭时域上的抖动处理是指在不同帧间相同空间位置上的像素上使用相同的抖动掩模；所述的空域上的抖动处理是指同一帧影像上，不同空间位置上的像素使用不同的抖动掩模，不同帧影像间相同空间位置上的像素，使用抖动掩模相同。
所述的步骤104，时域空域3D抖动处理是指相同空间位置上的像素不同帧影像间，使用抖动掩模不同；且同一帧影像不同空间位置上的像素上，使用抖动掩模不同。
与现有技术相比，本发明的效果是积极明显的，具体来说：本发明解决了影像信号从高色阶转换成低色阶时产生的马赫带效应，也避免了时域空域3D抖动处理带来的影像画面局部或整体的闪烁问题。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的时域抖动处理与空域抖动处理示意图；
图3为本发明的时域空域抖动处理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、通过统计前一帧和当前帧在对应像素位置上的颜色差值，得到当前影像的全局变化Global Motion，然后依据预先设置的阈值MotionT判断当前影像是否静止，具体方法如下：
Global Motion =(Σi=N|Rcur(i)-Rpre(i)| + |Gcur(i)-Gpre(i)| + |Bcur(i)-Bpre(i)|) / (3*N)
其中N是指每一帧影像像素点个数，Rcur(i)、Gcur(i)、Bcur(i)表示当前帧中第i个像素点的R、G、B分量的灰阶值大小，Rpre(i)、Gpre(i)、Bpre(i)表示前一帧中第i个像素点的R、G、B分量的灰阶值大小；
如果Global Motion小于等于预先设置的MotionT，则画面为静止；如果GlobalMotion大于预先设置的阈值MotionT，画面为非静止；
102、分析当前影像的纹理信息，判断当前影像是否包含光滑区域；
103、如果当前影像静止且包含光滑区域，则关闭时域上的抖动处理，只进行空域上的抖动处理；
104、如果当前影像不静止，或者不包含光滑区域，则进行时域空域3D抖动处理，降低甚至消除影像信号高阶转低阶的马赫带效应。
所述的步骤102，分析当前影像的纹理信息，判断当前影像是否包含光滑区域，具体方法如下：
统计影像中奇异点个数，然后统计结果和预设阈值Count_T进行比较；如果统计结果大于Count_T，则当前影像不包含光滑区域；如果统计结果小于等于Count_T，则当前影像包含光滑区域。
所述的统计影像中奇异点个数，具体方法如下：
对像素点P，计算它和其左边相邻的像素的灰度差值Diff，如果Diff大于预设阈值Diff_T， 则该像素点是奇异点，统计结果加1；如果Diff小于等于预设阈值Diff_T， 则该像素点不是奇异点，统计结果不变；Diff的计算如下：
Diff = (|Rcur(p)-Rcur(p_l)| + |Gcur(p)-Gcur(p_l)| + |Bcur(p)-Bcur(p_l)|) / 3
其中像素p_l是像素p左边相邻的像素。
如图2所示，时域上的抖动处理是指在不同帧间相同空间位置上的像素上使用不同的抖动掩模，关闭时域上的抖动处理是指在不同帧间相同空间位置上的像素上使用相同的抖动掩模；所述的空域上的抖动处理是指同一帧影像上，不同空间位置上的像素使用不同的抖动掩模，不同帧影像间相同空间位置上的像素，使用抖动掩模相同。
如图3所示，时域空域3D抖动处理是指相同空间位置上的像素不同帧影像间，使用抖动掩模不同；且同一帧影像不同空间位置上的像素上，使用抖动掩模不同。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、通过统计前一帧和当前帧在对应像素位置上的颜色差值，得到当前影像的全局变化Global Motion，然后依据预先设置的阈值MotionT判断当前影像是否静止，具体方法如下：
Global Motion =(Σi=N|Rcur(i)-Rpre(i)| + |Gcur(i)-Gpre(i)| + |Bcur(i)-Bpre(i)|) / (3*N)
其中N是指每一帧影像像素点个数，Rcur(i)、Gcur(i)、Bcur(i)表示当前帧中第i个像素点的R、G、B分量的灰阶值大小，Rpre(i)、Gpre(i)、Bpre(i)表示前一帧中第i个像素点的R、G、B分量的灰阶值大小；
如果Global Motion小于等于预先设置的MotionT，则画面为静止；如果Global Motion大于预先设置的阈值MotionT，画面为非静止；
102、分析当前影像的纹理信息，判断当前影像是否包含光滑区域；
103、如果当前影像静止且包含光滑区域，则关闭时域上的抖动处理，只进行空域上的抖动处理；
104、如果当前影像不静止，或者不包含光滑区域，则进行时域空域3D抖动处理，降低甚至消除影像信号高阶转低阶的马赫带效应。
2.如权利要求1所述的一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于：所述的步骤102，分析当前影像的纹理信息，判断当前影像是否包含光滑区域，具体方法如下：
统计影像中奇异点个数，然后统计结果和预设阈值Count_T进行比较；如果统计结果大于Count_T，则当前影像不包含光滑区域；如果统计结果小于等于Count_T，则当前影像包含光滑区域。
3.如权利要求2所述的一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于：所述的统计影像中奇异点个数，具体方法如下：
对像素点P，计算它和其左边相邻的像素的灰度差值Diff，如果Diff大于预设阈值Diff_T， 则该像素点是奇异点，统计结果加1；如果Diff小于等于预设阈值Diff_T， 则该像素点不是奇异点，统计结果不变；Diff的计算如下：
Diff = (|Rcur(p)-Rcur(p_l)| + |Gcur(p)-Gcur(p_l)| + |Bcur(p)-Bcur(p_l)|)/ 3
其中像素p_l是像素p左边相邻的像素。
4.如权利要求1所述的一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于：所述的步骤103，时域上的抖动处理是指在不同帧间相同空间位置上的像素上使用不同的抖动掩模，关闭时域上的抖动处理是指在不同帧间相同空间位置上的像素上使用相同的抖动掩模；所述的空域上的抖动处理是指同一帧影像上，不同空间位置上的像素使用不同的抖动掩模，不同帧影像间相同空间位置上的像素，使用抖动掩模相同。
5.如权利要求1所述的一种自适应时域空域3D抖动处理方法，其特征在于：所述的步骤104，时域空域3D抖动处理是指相同空间位置上的像素不同帧影像间，使用抖动掩模不同；且同一帧影像不同空间位置上的像素上，使用抖动掩模不同。
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