电影是人类历史上极其宝贵的艺术文化遗产。然而电影胶片本身是一种容易老化的化学物质以及不恰当地被保存、播放、拷贝，使得许多旧影片或损坏或丢失。保存和修复旧电影已经成为一项刻不容缓的任务。另一方面，经过修复后的旧电影的重新公映所体现出来的艺术魅力和商业价值已经得到越来越多人的认可，同时还可以为数字电视电影提供丰富的节目源。 随着数字技术的发展，数字保存和修复逐渐成为了旧电影保存和修复的主要方式。其中数字修复技术主要是利用现代视频图像处理技术修复旧电影中存在的诸如闪烁、斑点、划痕、退色等问题。针对这些问题研究高效实用的修复算法是这个领域的主要工作，国外在这方面已经开展了相应的研究工作，然而国内还未见有这方面的研究工作报道。本文主要致力于面向旧电影修复的数字视频技术研究，由于旧电影修复牵涉的内容太多，因此本文选择了闪烁去除和斑点去除作为本论文的研究内容。 本文的主要工作内容以及创新点体现在以下几个方面： 1.基于闪烁参数函数空间光滑的特点，提出了一种局部运动区域检测的方法。该方法是根据局部运动区域闪烁参数函数估计与静止区域闪烁参数函数估计的差别，确定出大致的局部运动区域，从而更好地进行闪烁参数函数估计。 2.基于前后两帧图像之间由于闪烁造成的灰度差值函数空间连续光滑的特点，提出了闪烁去除的一种偏微分方程法。该方法借鉴了最小化总变分的思想，因此具有一定的抗噪性，同时该方法还避免了闪烁参数函数的阶次估计，并满足闪烁参数函数空间光滑连续的特点。 3.为了解决闪烁参数函数估计问题的病态性，提出了一种基于规整化的闪烁去除方法。该方法首次将规整化的思想引入到闪烁去除问题中来，同时避免了阶次估计的问题，保证了闪烁参数函数空间光滑连续的特点，并且对于大斑点噪声存在的情况下，具有良好的稳定性。 4.利用运动轨迹连续的特点，提出了一种基于时空结合运动矢量估计修正方法。该方法将已有的单方向斑点处不可靠运动矢量的检测方法和时间轴上的运动连续性相结合起来，增加了检测算法的可靠性。 5.基于已有的图像修复模型，将其扩展到三维，提出了一种基于空时结合图像修复技术的斑点去除法。该方法从数学形式上真正实现了空间信息和时间信息的相结合，充分利用了空间上和时间轴上的相关信息，取得了不错的斑点修复效果。