贾 茜 肖进胜 易本顺 甘良才

(武汉大学电子信息学院 武汉 430072)

1 引言

尽管目前视频传输中的编解码技术已经可以获得很高的压缩比，然而为了适应一些网络带宽的限制，通常将视频信号的时空分辨率降低使数据量更少，在时域中可以通过编码端跳帧来实现。这样，在解码端的低帧率视频必然会引起运动不连续、图像质量的退化，尤其是在快速运动和复杂场景中更为明显。为此，可以在解码端采用视频插帧，即帧率上转换技术来恢复原始帧率以提高视频图像的主观视觉效果，该技术也可用于不同帧率视频格式之间的转换。由于简单的帧重复、帧平均会产生运动抖动和模糊，因此在实际中帧率上转换通常采用的方法是基于块匹配的运动补偿内插(Motion-Compensated Interpolation, MCI)，该方法所获得的内插帧质量取决于运动矢量估计的精度。已存在的 MCI算法按照运动矢量的来源不同可以分为两类：第1类方法基于压缩域，直接对解码端得到的码流中的运动矢量和残差信号进行分析和处理[1,2]。由于省去了重新运动估计的步骤，计算量显著降低，然而该类算法对压缩标准有依赖。第2类方法基于像素域，对解码后的图像序列相邻帧重新进行运动矢量估计，得到面向插帧应用的运动矢量[3-11]，再进行分析和处理。本文主要讨论第2类算法。

在MCI中需要解决以下3个问题：(1)估计的运动矢量必须正确地反映真实的运动才能准确地重构插值帧。大多数的MCI算法利用块匹配算法做运动估计，基于块匹配的各种模板搜索快速算法大幅度地减小了计算量。……