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播放图像有锯齿_反隔行操作

时间:2018-05-17 13:56:43      阅读:219      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:动作   矢量   显卡   也会   模糊   inter   idt   摄像机   bcb   

摄像机按图像扫描方式可分为隔行扫描像机和逐行扫描像机,常用的是隔行扫描像机。隔行扫描像机拍摄的每帧图像分为顶场和底场,图像中的奇数行为顶场,图像中的偶数行为底场。隔行扫描摄像机在拍摄图像时先拍摄顶场然后拍摄底场,当摄像机以每秒25帧的速率拍摄图像时,顶场和底场之间的拍摄时间差为20毫秒,这20毫秒的时间差使运动物体在顶场和底场中有了位置差异。监视器等隔行显示设备是按场播放图像,因此不会有问题,但电脑等逐行显示设备是按帧显示图像的,此时图像中的运动物体会有锯齿效果产生,如图一所示。总之,这类现象是由于使用逐行显示设备显示隔行拍摄图像造成的。

     为了使隔行扫描的图像能够在逐行显示的设备上正常播放,必须先对图像进行处理,也就是反隔行处理。反隔行算法有很多种,根据算法的复杂度可以分为三类,第一类算法不带运动检测功能,主要是利用一些插值或者中值滤波的方式实现,这类算法现在主要被一些低端的显卡或者图像卡采用,例如可以利用顶场和底场之间的均值来生成一帧图像,其处理效果见图二,该算法在运动区域会形成模糊。总之这类算法都有一些缺陷例如运动区域模糊,或者降低图像分辨率等等。 第二类算法统称为运动自适应算法,这类算法根据前后帧图像差值估算图像中的运动区域,并针对静止区域和运动区域采用不同的算子进行处理,例如在静止区域直接用顶场和底场合成图像,在运动区域只用一场插值生成图像,处理效果见图三,这类算法有较好的处理效果,现在是高端显卡所采用的主流算法。第三类算法统称为运动补偿算法,该类算法根据前后帧图像估算运动区域的位移矢量,并将运动物体在底场中的图像拉回t时间以前的位置。这类算法具有最好的处理效果,但是这类算法非常复杂,一般只有顶级的图像卡才使用这类算法。( )转( )

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交错扫瞄(隔行扫瞄, Interlaced), 就是一个画面分成两次送出, 先送奇数线的画面后, 再送偶数线,显示时再将它们合成完整画面. 非交错扫瞄(逐行扫瞄, Porgressive), 就是每次都送完整的画面, 不需要奇偶画面重新组合.所以在非交错式显示的萤幕上观看时, 交错画面要把它重组回来, 这个动作叫做 "去交错" (Deinterlaced)

直接来看看, 到底它们是什么.
下图是隔行扫瞄 (Interlaced) 的图, 影片镜头是由右而左缓慢移动的为每个选手做特写.
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我们可以发现在上图中, 选手的衣服边缘处有细纹产生, 穿着2号球衣的这个 "2" 字样也可以看出明显的细纹,而且在衣服上胸口处的菱形黑色斜边线条有锯齿纹状.

为了怕大家看不清楚, 做了局部放大, 整理如下图, 让大家可以看的更清楚.
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注意上图中, 左方放大的图 (红色箭头所指的红色框框处), 选手的衣领和脸部边缘处都有细纹出现. 这就是在动态画面下使用 "交错"(Interlaced) 方式显示会产生的问题. 所以有所谓 "去交错" (Deinterlaced),目的在尽量将这种现象降低.

下图是开启 "去交错" (Deinterlaced) 后的状况.
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在上图中, 我们可以发现, 先前的细纹不见了, 但画面变的模糊了一点点, 这是因为做 "去交错" 的关系,做了一些调整所造成的结果.

接着我们来看看, 假设收到的影像已经是使用 "非交错" (逐行扫瞄, Progressive), 表现又如何呢? 贴一张 "非交错"的图如下, 让大家做一个比较.
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不知道大家看出差异了没有, 在 "非交错" 讯号中, 即然是非交错, 当然没有去交错问题, 省了一次处理的麻烦和画质的失真.所以上图中没有锯齿和细纹等等现象.

为了更清楚解释, 我将三个放大图摆在一起, 请参考下图.
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由左而右分别是 "交错扫瞄" (左边), "交错扫瞄+去交错处理" (中间), "非交错扫瞄" (右边). 请注意每个图的左下角,在衣服上的菱形黑色图案, 左边和中间的图都有锯齿状, 而右边的 "非交错扫瞄" 没有这个状况.再来是中间图的菱形图黑色表现没有旁边两个来的黑. 也就是说做 "去交错" 处理 (中间的图) 会比没有做 "去交错"的表现来的糊一点点. 所以 "去交错" 做的好不好也很重要.

以上是比较静态的, 接着来就找个动作大一点, 夸张一点的图, 会看的更清楚一些.下图是一台车快速的转弯移动中.
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由上图中, 我们可以看到很明显的横线, 状似抽丝, 已经不是细纹可以形容, 大家应该都可以清楚的看见了吧, 这个例子是十分夸张的图,为了说明方便特别贴出来.

接下来就是 "去交错" (Deinterlaced) 后的状况, 如下图.
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我们可以发现, 横条细纹在 "去交错" 后不见了, 但是仍有拖影的现象, 在这么大动作的画面中, 这是无法避免的, 就算是用"非交错" (逐行扫瞄) 方式也会有拖影现象, 只是程度上的差别而已.

接着下面几张图, 再来比较一下, 让各位更清楚. 也是一台跑车在过弯时的图, 这次一口气比 "交错", "交错+去交错", "非交错"三种, 每张图为了容易看到差异, 都有贴上一张局部放大的图.
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再补上一张 "非交错" 的原图, 让大家自行比对前几张的差异.
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照样在最后将三者排开, 比对差异.
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最左边是 "交错", 所以会看到线条, 中间是 "交错+去交错处理", 虽然线条不见了, 但有点拖影现象, 而最右边是"非交错"

除了图像会有交错现象外, 还有颜色交错 (color interlaced) 与亮度交错(brightnessinterlaced)
参考资料 : http://zh.wikipedia.org/wiki/去交錯

播放图像有锯齿_反隔行操作

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原文地址:https://www.cnblogs.com/8335IT/p/9050133.html

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