CN100502472C - 一种检测电视电影模式的方法、装置以及显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测电视电影信号的方法，包括如下步骤：A、计算第n+2场与第n场的隔行扫描信号的一级绝对差，根据所得一级绝对差与第一噪声门限的比较结果得到3∶2转换的检测序列；同时根据相邻两次的一级绝对差计算二级绝对差，并根据所述二级绝对差与第二噪声门限的比较结果得到2∶2转换的检测序列；B、判断所得检测序列是否符合对应的标准检测序列，若是，则为该标准检测序列对应的电视电影信号，否则为非电视电影信号。本发明还提出一种检测电视电影信号的装置及显示器。本发明方案可以有效地提高对电视电影信号的检测精度。

Description

一种检测电视电影模式的方法、装置以及显示器

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种检测电视电影模式的方法、装置以及显示器。

背景技术

视频处理中的解交错技术，是指将隔行扫描的场图转化为逐行扫描的帧图的处理技术。而电视电影技术是利用场复制的方法，将24帧/秒的逐行扫描的电影信号转换为隔行扫描的电视信号，从而实现了在普通隔行扫描电视上观看逐行扫描电影节目的要求。

目前被大多数国家采用的隔行扫描电视信号制式主要包括60场/秒的以美国国家电视系统委员会(National Television System Committee，NTSC)命名的彩色电视制式电视信号和50场/秒的逐行倒相(Phase AlternationLine，PAL)彩色电视制式电视信号。将电影信号转换为NTSC制式电视信号的方法称为3:2转换(pulldown)，其转换示意图如图1所示，带字母的方框表示电影信号帧，带字母和数字的方框表示由电影信号帧拆分成的电视信号场，白底表示奇数场，斜线底表示偶数场。A、B、C、D、E为连续播放的电影帧，转换时，将帧A拆成包括帧A所有奇数行像素的场A1与包含帧A所有偶数行像素的场A2；将帧B拆成包括帧B所有奇数行像素的场B1与包含帧B所有偶数行像素的场B2，并将场B1复制为场B1’放在场B2之后；将帧C拆成包括帧C所有偶数行像素的场C1与包含帧C所有奇数行像素的场C2；将帧D拆成包括帧D所有偶数行像素的场D1与包含帧D所有奇数行像素的场D2，并将场D1复制为场D1’放在场D2之后。对于帧E则采用类似帧A的处理，之后则依此类推，将每4帧连续的电影信号转换为10场连续的电视信号。

将电影信号转换为PAL制式电视信号的方法称为2:2转换，其转换示意图如图2所示，其中各个符号的含义与图1一致。转换时，将帧A拆成包括帧A所有奇数行像素的场A1与包含帧A所有偶数行像素的场A2，对于其后的每一帧，都按照这样的方式处理。这样相当于把电影的24帧/秒播放速率倍频为48场/秒，当用PAL制式用50场/秒的速率播放时，电视播放的速率比电影院快1/24，但不影响观看效果。

随着电视技术的不断更新，逐行扫描电视开始普及，为了在逐行扫描电视上观看电视电影，最佳方法是删除电视电影信号中的复制场，并将其恢复成原始的24帧/秒的逐行扫描视频流，再进行适当的帧率变换得到逐行扫描电影信号，这通常被称为解交错技术的电影模式。

然而在实际应用中，需要进行解交错处理的往往是普通隔行扫描视频流、电视电影视频流以及其他种类的视频流相互穿插形成的混合视频流，对于其中各个类型的隔行扫描视频流需要采用相应的解交错模式。因此需要对混合视频流进行实时检测，以便在发现电视电影信号时，及时切换到解交错的电影模式上，就可在最大程度上恢复电影画面质量，从而使人们在电视上获得电影画质的感受成为可能。这种在混合视频流中检测电视电影信号的技术被称为电视电影信号数字检测技术。

现有的用于检测电视电影信号的装置的基本结构如图3所示。绝对差计算器302计算由外部输入的本场数据及由存储器301输入的前场数据相同位置的绝对差之和(SAD)或计算所谓运动向量；计算结果发送至比较检测器303；比较检测器303根据绝对差之和或运动向量计算绝对变化量，并把连续场间绝对变化量量化为一组场序列值并输入电影模式判断器304；电影模式判断器304将来自比较检测器303的场序列与标准场序列值进行比较，根据比较结果判断输入的图像信号是否为电视电影模式。图4为绝对差计算器302的计算原理示意图。图示格内代码表示每像素点所代表的数据值。绝对差值之和(SAD)，就是分辨率为m×n的相邻两场相同位置上像素的场间绝对差，即求 $\underset{s,r}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SAD}}_{\mathrm{sr}}.$

以上述方法为基础的各种电视电影信号检测方案，一般可以判断出电视视频传输信号中的电视电影信号，但在不同程度上都有适应性不广、准确性不高、响应慢、细节处理差等不足。原因主要有以下两个方面：

一、缺乏对绝对差的统计与分析。

绝对差是电影模式检测过程中最重要的判断依据，能否准确采集、深入分析是电影模式检测准确性的关键点之一。现有技术方案对绝对差处理简单，如仅计算相邻场次的像素绝对差，由于相邻场次极性不同，没有相同坐标的像素，因此计算结果也比较粗糙。

二、没有细致分析3:2转换(pulldown)与2:2转换的特点，进行区别处理。

3:2转换与2:2转换是两种不同的电视电影信号模式，差别很大。现有技术往往采用相同的方式进行检测，而没有针对其特点采用相应的检测方式，导致检测精度不够理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种检测电视电影信号的方法，能够极大提高检测电视电影信号的精确性。该方法包括如下步骤：

A、计算第n+2场与第n场的隔行扫描信号的一级绝对差，根据所得一级绝对差与第一噪声门限的比较结果得到3:2转换的检测序列；同时根据相邻两次的一级绝对差计算二级绝对差，并根据所述二级绝对差与第二噪声门限的比较结果得到2:2转换的检测序列；其中n为非负整数；

B、判断所得检测序列是否符合对应的标准检测序列，若符合3:2转换的标准检测序列，则判定所述隔行扫描信号为3:2转换电视电影信号；若符合2:2转换的标准检测序列，则判定所述隔行扫描信号为2:2转换电视电影信号。

本发明目的还在于，提出一种检测电视电影信号的装置，能够极大提高检测电视电影信号的精确性。该装置包括：

信号存储器，用于存储顺序输入的第n场、第n+1场、和第n+2场的隔行扫描信号，并将所存储的隔行扫描信号发送至绝对差计算器；将所述场信号的行同步信号和列同步信号发送至行列同步及绝对差控制单元；

绝对差计算器，用于计算第n+2场和第n场之间的一级绝对差，根据连续两个一级绝对差计算二级绝对差，并将所得一级绝对差和二级绝对差发送到序列检测器；

序列检测器，用于根据所收到的一级绝对差输出3:2转换检测序列，根据所收到的二级绝对差输出2:2转换检测序列；

电影模式判断器，用于根据序列检测器输出的3:2转换检测序列判断场信号是否为3:2转换电视电影信号，根据序列检测器输出的2:2转换检测序列判断场信号是否为2:2转换电视电影信号。

本发明的又一目的在于，提出一种显示器，能够精确地检测电视电影信号，按照检测结果对电视电影信号进行转换并显示。该显示器包括：

电视电影信号检测单元，用于接收隔行扫描信号，检测所述隔行扫描信号的电视电影模式，具体包括：

信号存储器，用于存储顺序输入的第n场、第n+1场、和第n+2场的隔行扫描信号，并将所存储的隔行扫描信号发送至绝对差计算器；将所述场信号的行同步信号和列同步信号发送至行列同步及绝对差控制单元；

绝对差计算器，用于计算第n+2场和第n场之间的一级绝对差，根据连续两个一级绝对差计算二级绝对差，并将所得一级绝对差和二级绝对差发送到序列检测器；

序列检测器，用于根据所收到的一级绝对差输出3:2转换检测序列，根据所收到的二级绝对差输出2:2转换检测序列；

电影模式判断器，用于根据序列检测器输出的3:2转换检测序列判断场信号是否为3:2转换电视电影信号，根据序列检测器输出的2:2转换检测序列判断场信号是否为2:2转换电视电影信号，并根据判断结果发送相应的切换控制信号；

场景切换单元，用于来自电视电影信号检测装置的切换控制信号，将来自信号源的隔行扫描信号采用相应的解交错模式，转换为逐行扫描信号并输出；

显示单元，根据所述逐行扫描信号进行显示。

从以上技术方案可以看出，由于本发明方案具有如下技术效果：

一、采用更为细致的绝对差统计和分析方法，由于第n场与第n+2场极性相同，即同为奇数场或偶数场，计算极性相同的场次之间相同坐标像素的绝对差，这样计算的结果更为精确；

二、对3:2转换和2:2转换的电视电影信号区分处理，分别计算这两种电视电影模式的检测序列，将计算得到的3:2转换检测序列与标准3:2转换检测序列比较，将计算得到的2:2转换检测序列与标准2:2转换检测序列比较，这样计算方法具有针对性，因此准确率更高。

附图说明

图1为3:2转换原理示意图；

图2为2:2转换原理示意图；

图3为现有技术的电视电影信号检测装置框图；

图4为图3所示电视电影信号检测装置中的绝对差计算器的计算原理图；

图5为本发明实施例检测3:2转换电视电影信号的原理图；

图6为本发明实施例检测2:2转换电视电影信号的原理图；

图7为本发明实施例的检测电视电影模式的装置框图；

图8为人眼关注范围的示意图；

图9为本发明实施例3:2转换电视电影模式检测中连续10个检测序列判断状态转换图；

图10为本发明实施例显示器的结构框图；

图11为本发明检测电视电影模式的总流程图；

图12为本发明检测3:2转换电视电影模式的流程图；

图13为本发明检测2:2转换电视电影模式的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。

本发明检验3:2转换电视电影信号的原理如图5所示，将时间上相邻并且奇偶性相同的两场的对应位置像素相减，例如图5中场A1与场B1相减，场B2与场C1相减，差值的绝对值作为像素绝对差；再将所得像素绝对差与预先设置的噪声门限32(Noise Threshold 32，NT32)比较，若大于等于噪声门限NT32，则将该像素绝对差对应的检测序列的值取为一种状态位例如取为1；若小于噪声门限NT32，则将该像素绝对差对应的检测序列的值取为相反的状态位例如取为0。由于3:2转换电影模式特征是，连续十场数据中奇场第3场与第5相同，偶场第8场与第10场相同，因此所得检测序列会出现以11110循环的明显特征。如果发现检测序列存在这样的特征，则可判定为3:2转换电视电影信号。由于不可避免地存在噪声，即使是复制场之间的绝对差也不可能为零，噪声门限32作用就是将绝对差小于该门限的两场判定为复制场，而其他场判定为非复制场。

本发明检测2:2转换电视电影信号的原理如图6所示，将时间上相邻并且奇偶性相同的两场的对应位置像素相减，其差值的绝对值为一级像素绝对差；将相邻的一级像素绝对差再作差值，其绝对值为二级像素绝对差；将二级像素绝对差与预先设置的2:2转换的噪声门限(Noise Threshold 22，NT22)比较，若大于等于噪声门限NT22，则将该二级像素绝对差对应的检测序列的值取为1；若小于噪声门限NT22，则将该二级像素绝对差对应的检测序列的值取为0。由于2:2转换电视电影信号在相邻两帧转化成的四场数据中奇场与偶场的一级绝对差样本分布相同，因此检测序列会出现1和0交替出现这样的明显特征。如果发现检测序列存在这样的特征，则可判定为2:2转换电视电影信号。

根据上述原理，本发明检测电视电影模式的装置如图7所示，粗箭头表示视频信号，细箭头表示除视频信号以外的信号，该装置包括如下部分：

信号存储器710，包括场存储单元711、场存储单元712和场存储单元713，分别用于存储顺序输入的第n+2场、第n+1场和第n场隔行扫描信号，场存储单元711每收到新的一场信号，则将原先存储的场信号发送至场存储单元712而存储新收到的场信号，场存储单元712则将原先存储的场信号发送至场存储单元713而场存储单元711发送来的的场信号，场存储单元713则将原先存储的场信号丢弃，场存储单元712发送来的场信号。n、n+1和n+2表示连续三场的场序号。场存储单元711将其所存储的隔行扫描信号的行同步信号Hs和列同步信号Vs发送至行列同步及绝对差控制单元720；场存储单元711和场存储单元713分别将第n场像素值D_n(s，t)和第n+2场像素值D_n+2(s，t)发送至一级绝对差分析单元731；场存储单元711和场存储单元712分别将第n场像素值D_n(s，t)和第n+1场像素值D_n+1(s，t)发送至二级绝对差分析单元732。

行列同步及绝对差控制单元720，用于根据所接收的来自信号存储器710的行同步信号Hs和列同步信号Vs，计算行列值；提供区域选择功能，设置不同等级的检测区域，并设置与各个等级的检测区域相对应的检测密度值；将所述检测区域和每个检测区域对应的检测密度值作为检测配置参数，根据检测配置参数生成绝对差计算控制使能(SAD_EN)和统计计算使能(STA_EN)，并将所生成的SAD_EN和STA_EN输出至绝对差计算器730中的一级绝对差分析单元731。其中，SAD_EN的赋值规则为：根据所述检测配置参数，判断当前像素坐标是否为需要进行检测的像素坐标，若是则SAD_EN为1，否则为0。STA_EN的赋值规则为：判断当前像素坐标是否为图像中的最后一个需要检测的像素坐标，若是STA_EN为1，否则为0。

由于人眼的关注范围有限，人眼绝大多数关注范围只集中在w×h的图像黄金分割点为标志的区域附近，如图8示中间网格图案代表的区域，这个范围只占整个图像面积的约1/3，是视频图像的重点区域。本发明方案根据这个原理，将图像中的检测区域分成重点区域、非重点区域以及不检测区域。在重点区域设置较高检测密度，例如逐点检验；非重点区域设置较低检测密度，例如每3×3的像素块中检测一个像素点；不检测区域不进行检测。其中重点区域和非重点区域内还可以进一步细分各种不同的检测密度，从而划分成多层次的子区域。这样不仅可以节省计算资源，也可大大减小由于非重点区域的干扰而影响检测的准确性。

绝对差计算器730，包括一级绝对差分析单元731和二级绝对差分析单元732。一级绝对差分析单元731用于计算绝对差计算控制使能信号SAD_EN所指定的第n场和第n+2场的s行t列像素值D_n(s，t)和D_n+2(s，t)的一级绝对差SAD(s，t)＝|D_n(s，t)-D_n+2(s，t)|。一级绝对差分析单元731中还设置多个计数器，用于分别对SAD(s，t)处于不同的范围的个数进行计数。本发明实施例中，设置8个计数器Cs1、Cs2、...Cs8，分别用于对SAD(s，t)处于0～31、32～63、64～95、96～127、128～159、160～191、192～223、224～255范围的个数进行计数。当收到统计计算使能信号STA_EN时，将第n场和第n+2场的一级绝对差样本计数结果CR(Cs1、Cs2、Cs3、Cs4、Cs5、Cs6、Cs7、Cs8)发送至二级绝对差分析单元732。根据CR计算一级绝对差的平均值，如公式(1)所示：

                                              (1)

其中，∑表示求和，被统计的像素数就是第n场中符合检测配置参数的像素总数。然后将所得平均值Cs发送至序列检测器740的3:2序列检测单元741。以上所述计数器的数目以及对SAD(s，t)取值范围的划分仅是一种示例，可根据实际需要进行灵活调整。

二级绝对差分析单元732根据所收到的一级绝对差样本计数结果CR(Cs1、Cs2、Cs3、Cs4、Cs5、Cs6、Cs7、Cs8)，生成二级绝对差样本计数结果CM(SAD2_1、SAD2_2、SAD2_3、SAD2_4、SAD2_5、SAD2_6、SAD2_7、SAD2_8)。生成CM(SAD2_i，i＝1，2，...8)的具体方法为：计算本次收到的一级绝对差样本计数结果CR和上一次收到的一级绝对差样本计数结果CR’的绝对差，令SAD2_i＝|Csi-Csi’|，(i＝1，2，...8)，这样就得到了CM，然后根据CM计算二级绝对差的平均值，如公式(2)所示

$\mathrm{SAD}2=\frac{\mathrm{SAD}2\_1+\mathrm{SAD}2\_2+\mathrm{SAD}2\_3+\mathrm{SAD}2\_4+\mathrm{SAD}2\_5+\mathrm{SAD}2\_6+\mathrm{SAD}2\_7+\mathrm{SAD}2\_8}{8}$

                                                  (2)

将SAD2发送至序列检测器740的2:2序列检测单元742。

序列检测器740，包括3:2序列检测单元741和2:2序列检测单元742，用于根据绝对差计算器730的计数结果生成检测序列，并将所生成的检测序列发送至电影模式判断器750。

具体地说，3:2序列检测单元741接收一级绝对差分析单元731计算出的一级绝对差平均值Cs，用寄存器可配置的阈值THR32进行判断。若Cs<THR32则置当前序列值为0，否则置1。记录最近生成的10个序列值，并在最高位加上奇偶场标识信号，定义为3:2pulldown电视电影模式的一个检测序列SEQ32[10:0]。接下来不断重复上述步骤，每收到一个CR将当前生成的序列值以及之前生成的连续九个序列值组合起来就得到一个检测序列SEQ32[10:0]。将所生成的检测序列SEQ32[10:0]输出至电影模式判断器750中的3:2电影模式判断单元751。另外，设置静止门限，若已经处于3:2转换解交错模式且连续收到的Cs小于静止门限，则3:2序列检测单元741直接输出3∶2转换电视电影模式标准检测序列SEQ32_STD[10:0]。3:2转换标准检测序列SEQ32_STD[10:0](1，2，3...10)为：10111101111，01111011110，11110111101，01101111011，11011110111，00111101111，11111011110，01110111101，11101111011，01011110111，其中高位固定为奇偶场标识位；转化为16进制数据为5EF，3DE，7BD，3FB，6F7，1EF，7DE，3BD，77B，2F7。

2:2序列检测单元742接收二级绝对差分析单元732计算出的二级绝对差平均值SAD2，用寄存器可配置的阈值THR22进行判断，判断的方式与3:2序列检测单元741的方式类似，每收到一个SAD2，将当前生成的序列值与之前连续生成的六个序列值组合起来就得到一个2:2转换电视电影模式检测序列SEQ22[7:0]，将所生成的检测序列SEQ22[7：0]输出至电影模式判断器750中的2:2电影模式判断单元752。该单元同样设置静止阈值，若已经处于2:2转换解交错模式且连续收到的SAD2小于静止门限，则2:2序列检测单元742直接输出2:2转换标准检测序列SEQ22_STD[7:0](1，2)为10101010、01010101，其中高位固定为奇偶场标识位，转化为16进制数据为AA、55。

电影模式判断器750，包括3:2电影模式判断单元751和2:2电影模式判断单元752，分别用于根据检测序列判断输入该装置的隔行扫描信号是否为3:2转换电视电影信号或2:2转换电视电影信号，并将判断结果发送至场景切换单元760。

具体地说，3:2电影模式接收单元751将来自3:2序列检测单元741的检测序列SEQ32[10:0]顺序与标准序列SEQ32_STD[10:0](1，2，3..10)进行逐个比较计算。图9所示为连续10个检测序列判断状态转换图。将检测序列SEQ32[10:0]与标准顺序序列第一个数5EF逐位同或后再求和，若求和结果TM为11时，表明当前检测序列与标准顺序起始值相同，置3:2电影模式指示信号fi1m_en32为高并进入序列检测进程起始态S_5EF。此后按标准序列数组的顺序比较检测序列码SEQ32[10:0]与标准序列SEQ32_STD[10:0](1，2，3..10)，与标准序列组进行逐位同或求和计算结果TM等于11认为输入数据流仍为3:2电影模式，置film_en32信号为高。如果计算结果TM小于11则置film_en32信号为低。当电视电影信号中出现静止图像时，由于3:2序列检测单元741中根据静止门限的判断规则输出标准序列SEQ32_STD[10:0]，则film_en32信号仍然保持为高。

如果3:2序列检测单元741中没有设置静止门限，则当电视电影信号中出现静止图像时，3:2电影模式接收单元751将收到连续为0的检测序列。在这种情况下，为保证检测的正确性，可以在3:2电影模式接收单元751中引入辅助静止图像检测进程：如果检测序列出现连续为0的情况时，若film_en32信号为高，则仍然保持为高。2:2电影模式判断单元752的原理以及处理过程与3:2电影模式判断单元751相同只是标准序列改为SEQ22_STD[7:0](1，2)。

包含上述电视电影信号检测装置的显示器的框图如图10所示，包括如下组成部分：

信号源1001，用于提供隔行扫描信号，所述隔行扫描信号可以是从外部接收，例如接收无线信号或者通过有线线路接收，或者由信号源801自身的存储设备提供。

电视电影信号检测装置1002，用于检测信号源1001所提供的隔行扫描信号，根据所述隔行扫描信号分别生成3:2转换检测序列和2:2转换检测序列，并将所生成的两种检测序列分别与对应的标准检测序列进行比较，根据比较结果判断所述隔行扫描信号是否为电视电影信号，并根据判断结果向场景切换单元1003发送切换信号、场序号以及行列同步信号。所述切换信号、场序号以及行列同步信号可统称为切换控制信号。

场景切换单元1003，用于根据来自电视电影信号检测装置1002的切换信号、场序号以及行列同步信号，将来自信号源的隔行扫描信号采用相应的解交错模式，转换为逐行扫描信号并输出至显示单元1004。具体地说，当场景切换单元1003收到切换信号时，首先判断该切换类型是什么类型的切换信号，例如是将非电视电影信号切换为3:2转换电视电影信号，然后将当前收到的场序号以及行列同步信号对应的场作为切换的起始场，对所述起始场以及之后的隔行扫描信号采用3:2转换解交错模式进行处理。

显示单元1004用于将接收到的逐行扫描信号转换为视频图像并显示。

若所述电视电影信号检测装置1002采用图7所示的内部结构，则场景切换单元1003的功能具体如下：

分别计数film_en32信号连续为高的个数CNT_film32以及film_en22信号连续为高的个数CNT_film22，若CNT_film32大于预先设置的切入阈值THR1_film，则根据来自行列同步及绝对差控制单元720的行列同步信号HS、Vs以及场序号确定切换的起始场，并从所述起始场开始，将解交错模式切换为3:2转换解交错模式；若CNT_film22大于切入阈值THR1_film，则同样确定切换的起始场，并从所述起始场开始将解交错模式切换为2:2转换解交错模式。若当前解交错模式为3:2转换解交错模式时，则计数film_en32连续为低的个数UCNT_film32，若UCNT_film32大于预先设置的切出阈值THR2_film，且不满足CNT_film22大于切入阈值THR1_film，则确定切换的起始场，并从所述起始场开始将解交错模式切换为普通电视信号的解交错模式；若当前解交错模式为2:2转换解交错模式时，则计数film_en22连续为低的个数UCNT_film22，若UCNT_film22大于预先设置的切出阈值THR2_film，且不满足CNT_film32大于切入阈值THR1_film，则确定切换的起始场，并从所述起始场开始将解交错模式切换为普通电视信号的解交错模式。场景切换单元1003进行上述设计的原因是电视电影信号在编辑过程中可能存在不符合标准序列的坏场，如果一发现检测序列不符合标准序列就进行切换，可能会出现由于坏场的存在造成不必要的切换过程。

本发明实施例中，同时进行3:2转换的电视电影模式和2:2转换的电视电影模式的检测，其总流程如图11所示，包括如下步骤：

步骤1101：计算输入的第n+2场与第n场信号的一级绝对差，根据所得一级绝对差得到3:2转换的检测序列SEQ32[10:0]；并根据一级绝对差计算出二级绝对差，根据所得二级绝对差得到2:2转换的检测序列SEQ22[7:0]；

步骤1102：判断所得检测序列SEQ32[10:0]或SEQ22[7:0]是否符合对应的标准检测序列，若是，则切换到相应的电视电影信号的解交错模式，否则跳出电视电影信号的解交错模式。

其中，3:2转换的电视电影模式的检测步骤如图12所示，包括如下步骤：

步骤1201：判断坐标为(s，t)的像素是否符合检测配置参数，若是，则计算第n场和第n+2场中该坐标上的像素值D_n(s，t)和D_n+2(s，t)之差的绝对值SAD(s，t)＝|D_n(s，t)-D_n+2(s，t)|，用m个初值为0的计数器(Cs1，Cs2，...Csm)分别对不同取值范围的SAD(s，t)计数，遍历s、t的所有可能取值，得到一级绝对差样本计数结果CR(CS1，Cs2，...，Csm)。

步骤1202：根据所得一级绝对差样本计数结果CR生成检测序列，包括如下步骤：

步骤1202a：根据CR以及公式(1)计算一级绝对差平均值Cs；

步骤1202b：将所得Cs与预先设置的阈值THR32比较，若Cs<THR32，将当前序列值置为0，否则置为1；

步骤1202c：判断当前是否处于3:2转换解交错模式，若是执行1202d，否则转至步骤1202e；

步骤1202d：判断序列值是否连续为0，若是，输出3:2转换标准检测序列SEQ32_STD[10：0](1，2，3...10)并结束步骤1202，否则执行步骤1202e；

步骤1202e：将连续10个序列值依次排列起来，并在最高位设置奇偶标志位，生成3：2转换检测序列。

步骤1203：比较所得检测序列组SEQ32[10:0]与标准检测序列组SEQ32_STD[10:0]，当检测检测序列组中的序列值为“1F”，即与标准检测序列组中的首序列值相同时，进入检测状态；

步骤1204：将检测序列组SEQ32[10:0]的序列值与标准检测序列组SEQ32_STD[10:0]的序列值依次进行比较，当连续相互符合的次数CNT_film32达到切入阈值THR1_film时，判定为3:2转换电视电影模式，切换到3:2转换的解交错模式；

步骤1205：将检测序列组SEQ32[10:0]的序列值与标准检测序列组SEQ32_STD[10:0]的序列值依次进行比较，当连续不符的次数UCNT_film32达到切出阈值THR2_film时，跳出3:2转换的解交错模式。

2:2转换的电视电影模式的检测步骤如图13所示，包括如下步骤：

步骤1301：判断坐标为(s，t)的像素是否符合检测配置参数，若是，则计算第n场和n+2场的中该坐标上的像素值D_n(s，t)和D_n+2(s，t)之差的绝对值SAD(s，t)＝|D_n(s，t)-D_n+2(s，t)|，用m个初值为0的计数器(Cs1，Cs2，...Csm)分别对不同取值范围的SAD(s，t)计数，遍历s、t的所有可能取值，得到一级绝对差样本计数结果CR(CS1，Cs2，...，Csm)。

步骤1302：计算连续两个一级绝对差样本计数结果的绝对差SAD2_i＝|CSi-CSi’|，(i＝1，2，...，m)，得到二级绝对差样本计数结果CM(SAD2_1，SAD2_2，...，SAD2_m)；

步骤1303：根据CM计算2:2转换检测序列，包括如下步骤：

步骤1303a：根据CM计算二级绝对差的平均值 $\mathrm{SAD}2=\frac{\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{SAD}2\_i}{m};$

步骤1303b：将所得SAD2与预先设置的阈值THR22比较，若SAD2<THR22，将当前序列值置为0，否则置为1；

步骤1303c：判断当前是否处于2:2转换解交错模式，若是执行1303d，否则转至步骤1303e；

步骤1303d：判断序列值是否连续为0，若是，输出2:2转换标准检测序列SEQ22_STD[2:0](1，2)并结束步骤1303，否则执行步骤1303e；

步骤1303e：将连续7个序列值依次排列起来，并在最高位设置奇偶标志位，生成2:2转换检测序列。

步骤1304：比较所得检测序列组SEQ22[7:0]与标准检测序列组SEQ22_STD[7:0]，当检测检测序列组中的序列值为“AA”，即与标准检测序列组中的首序列值相同时，进入检测状态；

步骤1305：将检测序列组SEQ22[7:0]的序列值与标准检测序列组SEQ22_STD[7:0]的序列值依次进行比较，当连续相互符合的次数CNT_film22达到切入阈值THR1_film时，判定为2:2转换电视电影模式，切换到2:2转换的解交错模式；

步骤1306：将检测序列组SEQ22[7:0]的序列值与标准检测序列组SEQ22_STD[7:0]的序列值依次进行比较，当连续不符的次数UCNT_film22达到切出阈值THR2_film时，跳出2:2转换的解交错模式。

从以上实施例可以看出，本发明提出的电视电影信号检测方案具有以下几方面的有益效果：

注重待检测数据源的收集方式，可以有效地减少计算误差；

强调对绝对差的统计分析，以提高电视电影信号检测的准确性与适应性；

提出图形分区检测方法以提高对图像细节的区分能力；

明确对3:2转换与2:2转换两种不同电视电影模式区分处理，针对性强，准确率必然更高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1、一种检测电视电影信号的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、计算第n+2场与第n场的隔行扫描信号的一级绝对差，根据所得一级绝对差与第一噪声门限的比较结果得到3:2转换的检测序列；同时根据相邻两次的一级绝对差计算二级绝对差，并根据所述二级绝对差与第二噪声门限的比较结果得到2:2转换的检测序列；其中n为非负整数；

B、判断所得检测序列是否符合对应的标准检测序列，若符合3:2转换的标准检测序列，则判定所述隔行扫描信号为3:2转换电视电影信号；若符合2:2转换的标准检测序列，则判定所述隔行扫描信号为2:2转换电视电影信号。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所得一级绝对差与第一噪声门限的比较结果得到3:2转换的检测序列包括：将所述一级绝对差与预先设置的第一噪声门限比较，若一级绝对差小于第一噪声门限，则将当前标志位置为一种状态位否则置为相反的状态位；根据所得标志位得到3:2转换的检测序列；

所述根据所得二级绝对差与第二噪声门限的比较结果得到2:2转换的检测序列包括：将所述二级绝对差与预先设置的第二噪声门限比较，若二级绝对差小于第二噪声门限，则将当前标志位置为一种状态位否则置为相反的状态位；根据所得标志位得到2:2转换的检测序列。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置m个初值为0的计数器以及检测配置参数，步骤A中所述计算第n+2场与第n场信号的一级绝对差包括：

判断第s行、第t列的像素是否符合所述检测配置参数，若是，则计算第n场和n+2场的中该坐标上的像素的绝对差，用m个初值为0的计数器分别对不同取值范围的绝对差计数，当对上述两场内所有符合检测配置参数的像素都完成上述计算后，得到一级绝对差样本计数结果CR。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所得一级绝对差得到3:2转换的检测序列包括：

A11、由所述一级绝对差样本计数结果CR，根据公式计算得到一级绝对差的平均值Cs，其中Csi为第i个计数器的计数值，1≤i≤m；

A12、将所得Cs与预先设置的3:2转换检测阈值THR32比较，若Cs<THR32，将当前序列值置为0，否则置为1；

A13、将连续10个序列值依次排列起来，并在最高位设置奇偶标志位，生成3:2转换检测序列。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤A13之前进一步包括：判断当前是否处于3:2转换解交错模式，若是，则进一步判断序列值是否连续为0，若是，则输出3:2转换标准检测序列SEQ32_STD[10:0]作为3:2转换的检测序列；否则转至步骤A13。

6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述二级绝对差得到2:2转换的检测序列包括：计算连续两个一级绝对差样本计数结果的绝对差SAD2_i，得到二级绝对差样本计数结果CM；其中1≤i≤m；

则所述根据所述二级绝对差得到2:2转换的检测序列包括：

A21、根据CM计算二级绝对差的平均值 $\mathrm{SAD}2=\frac{\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{SAD}2\_i}{m};$

A22、将所得SAD2与预先设置的2:2转换检测阈值THR22比较，若SAD2<THR22，将当前序列值置为0，否则置为1；

A23、将连续7个序列值依次排列起来，并在最高位设置奇偶标志位，生成2:2转换检测序列。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A23之前进一步包括：

判断当前是否处于2:2转换解交错模式，若是则进一步判断序列值是否连续为0，若是输出2:2转换标准检测序列SEQ22_STD[2:0]并转至步骤B；否则转至步骤A23。

8、根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，步骤B包括：

若原先判定所述隔行扫描信号不是3:2转换电视电影信号，且所述3：2转换的检测序列与预先设置的3:2转换的标准检测序列连续符合的次数达到3:2转换切入阈值CNT_film32，则判定所述隔行扫描信号已转变为3：2转换电视电影信号；

若原先判定所述隔行扫描信号是3:2转换电视电影信号，且所述3:2转换的检测序列与3:2转换的标准检测序列连续不符合的次数达到3:2转换切出阈值UCNT_film32，则判定所述隔行扫描信号已转变为非3:2转换电视电影信号。

9、根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，步骤B包括：

若原先判定所述隔行扫描信号不是2:2转换电视电影信号，且所述2:2转换的检测序列与预先设置的2:2转换的标准检测序列连续符合的次数达到2:2转换切入阈值CNT_film22，则判定所述隔行扫描信号已转变为2:2转换电视电影信号；

若原先判定所述隔行扫描信号是2:2转换电视电影信号，且所述2:2转换的检测序列与2:2转换的标准检测序列连续不符合的次数达到2:2转换切出阈值UCNT_film22，则判定所述隔行扫描信号已转变为非2:2转换电视电影信号。

10、一种检测电视电影模式的装置，其特征在于，该装置包括：

信号存储器，用于存储顺序输入的第n场、第n+1场、和第n+2场的隔行扫描信号，并将所存储的隔行扫描信号发送至绝对差计算器；将所述场信号的行同步信号和列同步信号发送至行列同步及绝对差控制单元；

绝对差计算器，用于计算第n+2场和第n场之间的一级绝对差，根据连续两个一级绝对差计算二级绝对差，并将所得一级绝对差和二级绝对差发送到序列检测器；

序列检测器，用于根据所收到的一级绝对差输出3:2转换检测序列，根据所收到的二级绝对差输出2:2转换检测序列；

电影模式判断器，用于根据序列检测器输出的3:2转换检测序列判断场信号是否为3:2转换电视电影信号，根据序列检测器输出的2:2转换检测序列判断场信号是否为2:2转换电视电影信号。

11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

行列同步及绝对差控制单元，用于根据所接收的来自信号存储器的行同步信号和列同步信号，计算行列值；判断所计算的行列值是否满足预先设置的检测配置参数，根据该判断结果向绝对差计算器发送绝对差计算控制使能信号SAD_EN；

所述行列及绝对差控制单元进一步用于根据所计算的行列值判断当前像素坐标是否为图像中最后一个需要检测的像素坐标，根据判断结果向绝对差计算器发送统计计算使能信号STA_EN；

则所述绝对差计算器计算根据接收到的绝对差计算控制使能信号SAD_EN、计算第n场和第n+2场隔行扫描信号的像素差绝对值；当收到统计计算使能信号STA_EN时，根据所得像素绝对差生成第n场和第n+2场的一级绝对差。

12、根据权利要求11所述装置，其特征在于，所述信号存储器包括第一场存储单元、第二场存储单元和第三场存储单元，分别用于存储顺序输入的第n+2场、第n+1场和第n场的场信号，其中第一场存储单元和第二场存储单元分别把各自所存储的场信号发送至绝对差计算器；

所述第一场存储单元进一步用于将所存储的场信号的行同步信号和列同步信号发送至所述行列同步及绝对差控制单元。

13、根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述绝对差计算器包括：

一级绝对差分析单元，用于计算第n场和第n+2场隔行扫描信号的一级绝对差；

二级绝对差分析单元，用于根据一级绝对差分析单元所得一级绝对差计算二级绝对差。

14、根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述一级绝对差分析单元包括m个计数器，分别用于对处于不同取值范围的像素差绝对值进行计数。

15、根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述序列检测器包括：

3:2序列检测单元，用于根据来自一级绝对差分析单元的一级绝对差，生成并输出3:2转换检测序列；

2:2序列检测单元，用于根据来自二级绝对差分析单元的二级绝对差，生成并输出2:2转换检测序列。

16、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述电影模式判断器包括：

3:2电影模式判断单元，用于将来自3:2序列检测单元的3:2转换检测序列与3:2转换标准检测序列进行比较，根据比较结果判定所述隔行扫描信号是否为3:2转换电视电影信号；

2;2电影模式判断单元，用于将来自2:2序列检测单元的2:2转换检测序列与2:2转换标准检测序列进行比较，根据比较结果判定所述隔行扫描信号是否为2:2转换电视电影信号。

17、一种显示器，其特征在于，包括：

电视电影信号检测单元，用于接收隔行扫描信号，检测所述隔行扫描信号的电视电影模式，具体包括：

信号存储器，用于存储顺序输入的第n场、第n+1场、和第n+2场的隔行扫描信号，并将所存储的隔行扫描信号发送至绝对差计算器；将所述场信号的行同步信号和列同步信号发送至行列同步及绝对差控制单元；

绝对差计算器，用于计算第n+2场和第n场之间的一级绝对差，根据连续两个一级绝对差计算二级绝对差，并将所得一级绝对差和二级绝对差发送到序列检测器；

序列检测器，用于根据所收到的一级绝对差输出3:2转换检测序列，根据所收到的二级绝对差输出2:2转换检测序列；

电影模式判断器，用于根据序列检测器输出的3:2转换检测序列判断场信号是否为3:2转换电视电影信号，根据序列检测器输出的2:2转换检测序列判断场信号是否为2:2转换电视电影信号，并根据判断结果发送相应的切换控制信号；

场景切换单元，用于来自电视电影信号检测装置的切换控制信号，将来自信号源的隔行扫描信号采用相应的解交错模式，转换为逐行扫描信号并输出；

显示单元，根据所述逐行扫描信号进行显示。

18、根据权利要求17所述的显示器，其特征在于，所述电视电影模式检测装置进一步包括：行列同步及绝对差控制单元，用于根据所接收的来自信号存储器的行同步信号和列同步信号，计算行列值；判断所计算的行列值是否满足预先设置的检测配置参数，根据该判断结果向绝对差计算器发送绝对差计算控制使能信号SAD_EN；

所述行列及绝对差控制单元进一步用于根据所计算的行列值判断当前像素坐标是否为图像中最后一个需要检测的像素坐标，根据判断结果向绝对差计算器发送统计计算使能信号STA_EN；

则所述绝对差计算器计算根据接收到的绝对差计算控制使能信号SAD_EN、计算第n场和第n+2场隔行扫描信号的像素差绝对值；当收到统计计算使能信号STA_EN时，根据所得像素绝对差生成第n场和第n+2场的一级绝对差。

19、根据权利要求18所述的显示器，其特征在于，所述信号存储器包括第一场存储单元、第二场存储单元和第三场存储单元，分别用于存储顺序输入的第n+2场、第n+1场和第n场的场信号，其中第一场存储单元和第二场存储单元分别把各自所存储的场信号发送至绝对差计算器；所述第一场存储单元还用于将所存储的场信号的行同步信号和列同步信号发送至所述行列同步及绝对差控制单元；

所述绝对差计算器包括：一级绝对差分析单元，用于计算第n场和第n+2场隔行扫描信号的一级绝对差；二级绝对差分析单元，用于根据一级绝对差分析单元所得一级绝对差计算二级绝对差；

所述序列检测器包括：3:2序列检测单元，用于根据来自一级绝对差分析单元的一级绝对差，生成并输出3:2转换检测序列；2:2序列检测单元，用于根据来自二级绝对差分析单元的二级绝对差，生成并输出2:2转换检测序列；

所述电影模式判断器包括：3:2电影模式判断单元，用于将来自3:2序列检测单元的3:2转换检测序列与3:2转换标准检测序列进行比较，根据比较结果判定所述隔行扫描信号是否为3:2转换电视电影信号；2:2电影模式判断单元，用于将来自2:2序列检测单元的2:2转换检测序列与2:2转换标准检测序列进行比较，根据比较结果判定所述隔行扫描信号是否为2:2转换电视电影信号。

20、根据权利要求19所述的显示器，其特征在于，所述一级绝对差分析单元包括m个计数器，分别用于对处于不同取值范围的像素差绝对值进行计数。

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