CN101193252B - 隔行影像生成序列检测方法和隔行/逐行转换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隔行影像生成序列检测方法和隔行/逐行转换方法及装置。一种用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换的方法，该方法包括以下步骤：通过针对第n场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，以根据具有运动的像素的数量来获得两时间统计值，其中n为整数；根据通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素的一场差的累加值，来获得一时间统计值；以及通过利用所获得的两时间统计值和一时间统计值，检测所输入的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列。

Description

隔行影像生成序列检测方法和隔行/逐行转换方法及装置

技术领域

本发明涉及用于检测隔行影像(interlace picture)的生成序列以对隔行影像信号进行隔行/逐行(progressive)转换的方法、和隔行/逐行转换方法，以及检测装置和转换装置。

背景技术

通常，诸如液晶显示器(LCD)或等离子体显示板(PDP)的平面显示板具有由逐行扫描(或顺序扫描)的影像信号(在本说明书中可称为“逐行影像”或“逐行信号”)构成的画面。为了使平面显示板可以显示CRT等采用的隔行扫描的影像信号(以下可称为“隔行影像”或“隔行信号”)，使用执行隔行/逐行转换(IP转换)的IP转换装置。

该IP转换装置必须确定使用了哪个生成序列生成要进行转换的隔行影像，以获得高图像质量的逐行影像。如果指定了生成序列，则可以通过与该生成序列相对应的最优方法来合成并产生逐行影像。

通常，当生成隔行影像时，已知的生成序列有22下拉(pull down)序列和32下拉序列(参见日本待审专利公报No.2002-57993)。

在将30 Hz的商业电影等转换成60场(field)的隔行影像的情况下采用22下拉序列。在22下拉序列中，将逐行影像的n(n为整数)帧转换成隔行影像的(2×n)场。

更具体地说，如图7A-7C中所示，在隔行影像VI的每个帧FM中，逐行影像VP的各个帧FM的影像信号SV分别重复两次。对于该重复，图7B示出了以TOP(顶)和BOTTOM(底)(TFF)的顺序执行该重复的情况，以及图7C示出了以BOTTOM和TOP(BFF)的顺序执行该重复的相反情况。在任何一种情况下，在一个帧FM中设置具有相同内容的两个场FD。

在将24Hz的电影等转换成60场的隔行影像的情况下采用32下拉序列。在32下拉序列中，将逐行影像的n(n为整数)帧转换成隔行影像的(2×n+1)场。

更具体地说，如图8A和8B中所示，将逐行影像VP的两个帧FM转换成五个场FD。首先，在隔行影像VI的帧FM中，逐行影像VP的各个帧FM的影像信号SV分别重复两次。此外，在隔行影像VI的每隔一个帧FM中，重复设置第一场FD(影像信号SV)作为第三场(重复场)FDr。在这种情况下，隔行影像VI的场FD也具有交替设置的底场(bottomfield，BOTTOM)和顶场(top field，TOP)。

因为通过32下拉序列或22下拉序列转换的隔行影像VI最初源自逐行影像VP，所以可以通过再现原始逐行影像VP的处理来执行最优IP转换。

该常规的IP转换装置检测所输入的隔行影像VI的生成序列是32下拉序列还是22下拉序列，并且通过与检测到的序列相对应的最优方法来再现逐行影像VP，从而执行IP转换。

例如，如果是32下拉序列或22下拉序列，则逐行再现部分再现原始的逐行影像VP。如果是其他生成序列，则高图像质量IP转换部分执行处理，以使得能够获得具有尽可能高的图像质量的逐行影像VP。

然而，该常规的IP转换装置仅针对如上所述的32下拉序列或22下拉序列检测生成序列，而不检测其他生成序列。因此，在32下拉序列或22下拉序列以外的生成序列的情况下，没有执行最优IP转换，结果，图像质量降低。

例如，如图9中所示，当将逐行影像VP的三个帧FM转换成隔行影像VI的七个场FD时，没有执行最优IP转换，因为它不是32下拉序列或22下拉序列。因此，所获得的逐行影像VP的图像质量降低。

发明内容

本发明的目的是使得对于通过32下拉序列和22下拉序列以外的生成序列生成的隔行影像也能够检测生成序列，从而提高通过隔行/逐行转换生成的逐行影像的图像质量。

根据本发明的一个方面的检测方法是用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换的方法。该方法包括以下步骤：针对第n(n为整数)场的影像信号，确定作为第n场与第(n-2)场之间的差的两场差(two-field difference)以及作为第n场与第(n-1)场之间的差、第(n-1)场与第(n-2)场之间的差和第(n-2)场与第(n-3)场之间的差的三个一场差(one-field difference)；以及基于所述两场差和所述三个一场差的值，检测所述第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列(edit sequence)。

根据本发明的另一方面，该方法包括以下步骤：通过针对第n(n为整数)场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，从而根据具有运动的像素的数量获得两时间统计值(two-time statistic value)；根据通过针对第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素的一场差的累加值，来获得一时间统计值(one-time statistic value)；以及通过利用所获得的两时间统计值和所获得的一时间统计值，检测所输入的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列。

根据本发明的再一方面的隔行/逐行转换方法包括：第一步骤，用于通过针对第n(n为整数)场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，从而根据具有运动的像素的数量获得两时间统计值；第二步骤，用于根据通过针对第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素的一场差的累加值，来获得一时间统计值；第三步骤，用于确定第(n-1)场和第(n-2)场的影像信号的一时间统计值并对其进行存储；第四步骤，用于将第n场的影像信号的两时间统计值以及第n场、第(n-1)场和第(n-2)场的影像信号的三个一时间统计值中的每一个与阈值进行比较，以根据它们的值来确定第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列；以及第五步骤，如果确定第n场的生成序列为编辑序列，则通过组合第n场、第(n-1)场和第(n-2)场当中的两个相邻场的影像信号来生成一个帧，并且发送所生成的帧作为逐行影像信号。

优选的是，利用两时间统计值之间的差的偏差和一时间统计值之间的差的偏差，并且所述第四步骤可以包括：如果第n场的两时间统计值大于第二阈值，并且第n场和第(n-2)场的一时间统计值都大于第一阈值，并且第(n-1)场的一时间统计值小于第一阈值，则确定第n场的生成序列为编辑序列。

对于另一实施方式，所述第四步骤可以包括：如果第n场的两时间统计值小于第二阈值，并且第n场和第(n-1)场的一时间统计值都小于第一阈值，并且第(n-2)场的一时间统计值大于第一阈值，则确定第n场是编辑序列中的重复场，并且基于重复场的周期，计算根据其生成隔行影像的逐行影像的帧速率(frame rate)。

通过这种方式，尽管通过合并一时间统计值的偏差和两时间统计值的偏差，来检测生成序列是否为编辑序列，但可以仅使用一时间统计值，并且可以基于重复场来确定生成序列是否为编辑序列。

附图说明

图1是根据本发明的IP转换装置的结构的框图；

图2是编辑序列检测部分的结构的示例的图；

图3是两时间统计值计算部分的结构的示例的图；

图4是一时间统计值计算部分的结构的示例的图；

图5是确定处理部分的结构的示例的图；

图6是逐行影像再现部分的结构的示例的图；

图7A-7C是用于说明22下拉序列的图；

图8A和8B是用于说明32下拉序列的图；

图9是基于不同帧速率的编辑序列的示例的图；

图10是用于说明编辑序列中的偶数场转换的示例的图；

图11是用于说明编辑序列中的偶数场转换的另一示例的图；

图12是用于说明编辑序列中的奇数场转换的示例的图；

图13是场的类型和统计量之间的关系的图；

图14是IP转换装置中的IP转换的总流程的流程图；

图15是用于说明场景变化影像的图；

图16是用于说明检测场景变化影像的原理的图；

图17是用于说明伪编辑序列的示例的图；

图18是用于说明伪编辑序列的特性的图；

图19是逐行影像再现部分的结构的示例的图；

图20是根据第六实施方式的IP转换装置的结构的示例的图；

图21是根据第七实施方式的IP转换装置的结构的示例的图；

图22是根据第八实施方式的IP转换装置的结构的示例的图。

具体实施方式

现将参照附图对本发明进行详细说明。

[第一实施方式]

图1是示出了根据本发明的IP转换装置1的结构的框图；

本实施方式的IP转换装置1将隔行影像VI的影像信号(图像信号)SVI转换成逐行影像VP的影像信号(图像信号)SVP。IP转换装置1对于各个场FD依次地实时接收隔行影像VI，并与此对应地依次实时产生逐行影像VP的帧FM。IP转换装置1检测所输入的隔行影像VI的各种生成序列，并发送通过与检测到的生成序列相对应的最优方法再现的逐行影像VP。

如图1中所示，IP转换装置1由场存储器11和12、32下拉序列检测部分13、22下拉序列检测部分14、编辑序列检测部分15、逐行影像再现部分16、高图像质量IP转换部分17、影像输出部分18等组成。

两个场存储器11和12中的每一个存储所输入的影像信号SVI的一个场。场存储器11存储作为影像信号SVI的输入场F(t)的一个场之前的场F(t-1)，而另一个场存储器12存储作为影像信号SVI的输入场F(t)的两个场之前的场的场F(t-2)。因此，通过使用场存储器11和12，可以同时提取包括输入场F(t)在内的影像信号SVI的连续三个场。

例如，假设在任意时间点的输入场F(t)为第n(n为整数)场，则可以从场存储器11中提取影像信号SVI的第(n-1)场，而可以从场存储器12中提取影像信号SVI的第(n-2)场。可以将能够提取影像信号SVI的三个场F(t)、F(t-1)和F(t-2)的这个部分称为“场存储器部分MRF”。

32下拉序列检测部分13针对所输入的影像信号SVI，检测生成序列是否为32下拉序列。如果32下拉序列检测部分13检测到生成序列是32下拉序列，则产生检测信号KS13。

22下拉序列检测部分14针对所输入的影像信号SVI，检测生成序列是否为22下拉序列。如果22下拉序列检测部分14检测到生成序列是22下拉序列，则产生检测信号KS14。

通常，32下拉序列检测部分13和22下拉序列检测部分14被视为上述背景技术，并且在这种情况下，其检测方法、所输出的检测信号KS13和KS14的内容以及IP转换方法都是已知的。可以选择并使用各种已知的技术。

编辑序列检测部分15是本实施方式中的特征部分，并且其对通过编辑逐行影像而生成的影像信号SVI的生成序列进行检测。此外，在本说明书中，将通过编辑逐行影像来生成影像信号SVI的生成序列称为“编辑序列”。因此，该编辑序列也包括32下拉序列和22下拉序列，并且其包括除此以外的各种普通或特殊的生成序列。例如，其包括帧速率与32下拉序列或22下拉序列不同的生成序列。

如果编辑序列检测部分15检测到生成序列为编辑序列，则发送包含序列信息DS、组合信息DK等的检测信号KS15。基于检测信号KS15来再现逐行影像VP。后面将进行详细说明。

可以将32下拉序列检测部分13、22下拉序列检测部分14和编辑序列检测部分15称为“序列检测部分SK”。

逐行影像再现部分16利用从场存储器部分MRF发送的影像信号SVI的两个场来合成一个帧FM，并产生该帧FM作为逐行影像VP。如果需要，可以对用于合成的场进行校正，或者使用通过插值而生成的场。而且当序列检测部分SK检测到生成序列为编辑序列时，该逐行影像再现部分16生成逐行影像VP。该逐行影像再现部分16根据检测信号KS13-K15执行处理。例如，当基于检测信号KS15生成逐行影像VP时，根据组合信息DK选择用于合成该帧FM的两个场。

该逐行影像再现部分16通常针对隔行影像VI的一个场FD生成并发送一个帧FM。因此，如果该隔行影像VI为60场每秒，则发送60帧每秒的逐行影像VP。

在逐行影像再现部分16不能再现逐行影像VP的情况下，使用高图像质量IP转换部分17。例如，该高图像质量IP转换部分17可通过使用运动补偿IP转换技术或其他各种已知技术来构成。

影像输出部分18根据来自序列检测部分SK的检测信号KS13-K15，在来自逐行影像再现部分16或高图像质量IP转换部分17的输出影像当中选择并发送最优影像。

下面，将对编辑序列检测部分15检测生成序列是否为编辑序列的原理进行说明。

图7A-7C是用于说明22下拉序列的图，图8A和8B是用于说明32下拉序列的图，图9是示出了基于不同帧速率的编辑序列的示例的图，图10是用于说明编辑序列中的偶数场转换的示例的图，图11是用于说明编辑序列中的偶数场转换的另一示例的图，图12是用于说明编辑序列中的奇数场转换的示例的图，以及图13是示出了场的类型和统计量之间的关系的图。

如上所述，由通过编辑序列生成的隔行影像VI取决于以下两种转换方法。

(1)将逐行影像VP的n个帧FM转换为(2×n)个场FD(偶数场转换)。

(2)将逐行影像VP的n个帧FM转换为(2×n+1)个场FD(奇数场转换)。

在这些方法中，方法(1)(偶数场转换)根据逐行影像VP生成隔行影像VI，因此，相邻两个场FD的一半是由相同的逐行影像VP生成的。在这种情况下，所生成的两个场FD之间的差小，因为它们是相同时间点上的影像。相反，其间具有另一个场的两个场FD之间的差大，因为它们是不同时间点上的影像。

如图10-12中所示，将所关注的场FD称为场FD1，并将之前的场FD依次称为场FD2、FD3和FD4。场FD1为帧FM1的顶场，而场FD2和FD3为前一帧FM2的底场和顶场。场FD4为再前一帧FM3的底场。

如图10中所示，当前场FD1和两个场之前的场FD3之间的差(A)大，因为它们基于不同的帧FM。当前场FD1和前一场FD2基于不同的帧FM。两个场之前的场FD3和前一场FD4也基于不同的帧FM。因此，它们的影像之间的差(B-1)和(B-3)都大。然而，一个场之前的场FD2和前一场FD3基于相同的帧FM，因此它们的影像之间的差(B-2)小。

如图11中所示，当前场FD1和其两个场之前的场FD3基于不同的帧FM，因此它们的影像之间的差(A)大。当前场FD1和前一场FD2基于相同的帧FM。两个场之前的场FD3和前一场FD4也基于相同的帧FM。因此，它们的影像之间的差(B-1)和(B-3)都小。一个场之前的场FD2和前一场FD3基于不同的帧FM，因此它们的影像之间的差(B-2)大。

如上所述，在偶数场转换中，差(A)始终大，而差(B-1)和(B-3)具有相同的值，但差(B-2)具有不同的值。编辑序列检测部分15利用这些差(A)、(B-1)、(B-2)和(B-3)，来准确地检测到其由编辑序列生成并且该编辑序列采用了偶数场转换。

此外，在上述方法(2)(奇数场转换)中，场FD由偶数个场和一个重复场构成，该偶数个场通过偶数场转换生成的。如果所关注的场FD为重复场，则包括该重复场在内的三个相邻场FD由相同的逐行影像VP生成的概率高。在这种情况下，这三个所生成的场FD之间的差小。

如图12中所示，当前场FD1和其两个场之前的场FD3基于相同的帧FM，因此它们的影像之间的差(A)小。当前场FD1和前一场FD2基于相同的帧FM。场FD2和前一场FD3也基于相同的帧FM。因此，它们的影像之间的差(B-1)和(B-2)都小。然而，场FD3和前一场FD4基于不同的帧FM，因此它们的影像之间的差(B-3)大。通过利用这种特性来检测编辑序列中的重复场。

如上所述，在本实施方式中，针对所关注的场FD确定上述差(A)和差(B-1)、(B-2)和(B-3)，并基于它们的值来检测生成序列是否为编辑序列。本实施方式的IP转换装置1计算差(A)、(B-1)、(B-2)和(B-3)作为以像素为单位的统计值。更具体地说，计算差(A)作为“两时间统计值”，以及计算差(B-1)、(B-2)和(B-3)作为“一时间统计值”。

可以将差(A)称为“两场差”，并且可以将差(B-1)、(B-2)和(B-3)中的每一个称为“一场差”。

如图13中所示，在其中所关注的场FD1是通过偶数场转换生成的情况下以及在其中所关注的场FD1为重复场的情况下，示出了两时间统计值和一时间统计值中的每一个是大还是小。当确定该统计值大或者小时，设置适当的阈值，以确定该统计值是否大于或等于该阈值。

图2是编辑序列检测部分15的结构的示例的图，图3是两时间统计值计算部分的结构的示例的图，图4是一时间统计值计算部分的结构的示例的图，图5是确定处理部分的结构的示例的图，以及图6是逐行影像再现部分16的结构的示例的图。

如图2中所示，编辑序列检测部分15由两时间统计值计算部分31、一时间统计值计算部分32、确定处理部分33等组成。此外，编辑序列检测部分15执行的处理使用诸如场存储器11和12的场存储器部分MRF。

两时间统计值计算部分31计算差(A)作为如上所述的两时间统计值。更具体地，其基于针对第n场的输入影像信号SVI的两场差，对各个像素进行运动检测，并确定具有运动的像素的数的总和值GR，将该总和值GR视为两时间统计值。

一时间统计值计算部分32计算差(B-1)、(B-2)和(B-3)中的每一个作为一时间统计值。更具体地说，其对通过针对第n场的输入影像信号SVI的两场差而被确定为具有移动的像素的一场差的绝对值进行累加，以确定累加值SR。然后，通过将累加值SR除以总和值GR而获得差分像素平均值(differential pixel average value)，并将其作为一时间统计值。

确定处理部分33利用该两时间统计值和该三个一时间统计值，来确定是否为编辑序列。根据该确定结果，发送包括序列信息DS和组合信息DK的检测信号KS15。

如图3中所示，两时间统计值计算部分31包括像素差检测部分311、比较部分312、阈值存储部分313和累加部分314。

像素差检测部分311针对各个像素检测场F(t)和场F(t-2)之间的差。在这种情况下，例如，针对各个像素检测浓度等级(densitygradation)或亮度等级之间的差。

仅在从像素差检测部分311发送的差信号S1的绝对值大于或等于阈值TH1的情况下，比较部分312发送信号S2。更具体地说，如果差信号S1小于阈值TH1，则不将其用作统计值。

将该阈值TH1设置为不受小噪音等影响的经验值。例如，如果像素的灰度级为0-255，则将阈值TH1设置为大约10-20的值。如果是基于相同帧FM的重复场，则该差必须为零，以使得可以基于该差是否为零来检测运动。但是，考虑到噪音等的影响，如果差信号S1大于或等于阈值TH1，则确定存在运动。

累加部分314增加并累计比较部分312发送信号S2的次数。通过这种方式，可以确定具有运动的像素数量的总和值GR。该总和值GR为两时间统计值。

如图4中所示，一时间统计值计算部分32包括像素差检测部分321、阈值存储部分322、累加部分323、差累加部分324和差分像素平均值计算部分325。

与上述像素差检测部分311类似，像素差检测321针对各个像素检测场F(t)和场F(t-2)之间的差。然后，与上述比较部分312类似，仅在差的绝对值大于或等于阈值TH2时，发送差信号S3。阈值TH2具有与上述阈值TH1相同的作用，并且两者可以具有相同的值或不同的值。例如，如果像素的灰度级为0-255，则作为阈值TH2，设置为大约10-30的值，更具体地说，设置为大约20-30的值。

与上述累加部分314类似，累加部分323增加并累计像素差检测部分321发送差信号S3的次数。通过这种方式，获得与上述基本相同的总和值GR。

差累加部分324仅针对发送了差信号S3的像素检测各个像素的场F(t)和场F(t-1)之间的差，并相加和累计该差。在此，累计该差的值而不是次数。差累加部分324发送累加值SR。

差分像素平均值计算部分325确定差分像素平均值SRa，该差分像素平均值SRa是通过将累加值SR除以总和值GR而获得的，该差分像素平均值SRa被视为该一时间统计值。

当差累加部分324确定累加值SR时，仅针对发送了差信号S3的像素对差进行累加。其理由如下。如果针对所有的像素对差进行累加，则在具有大的亮度变化的影像、具有高精度的精细自然影像、具有对象的细微运动的影像等中，可能不会出现以下的特性：一时间统计值在来自相同逐行影像VP的情况下较小而在来自不同逐行影像VP的情况下较大。这是因为，根据相同逐行影像VP导出的场F(t)和场F(t-1)之间的差包括空间方向上(在影像内)的误差，以及在单个差值的情况下，混合并计算由于时间方向上的运动和空间方向上的误差而导致的差值。

因此，利用以下的事实：两场差在空间方向上具有很小的误差并且仅具有由于时间方向上的运动而导致的差。因此，仅对在场F(t)和场F(t-2)之间具有运动的像素计算一场差，从而可以减小空间方向上的误差。

注意，尽管上述方法是优选的，但是也可以采用使用其它的确定累加值SR的方法的结构。此外，尽管将通过将累加值SR除以总和值GR而获得的值视为差分像素平均值Sra并且作为一时间统计值，但也可以不将累加值SR除以总和值GR，而是将累加值SR本身作为一时间统计值。此外，也可以将通过将累加值SR乘以其它适当的系数而获得的值或者通过累加值SR的适当函数而获得的值等视为一时间统计值。

如图5中所示，确定处理部分33包括两时间统计值确定部分331、一时间统计值确定部分332、最终确定部分333等。

如果从两时间统计值计算部分31发送的两时间统计值大于阈值TH3，则两时间统计值确定部分331确定该两时间统计值“大”，并且随后将表示两时间统计值大或小的大或小数据DGR设置为“1”。

将这种情况下的阈值TH3设置为经验值，使得可以在不受噪音等影响的情况下准确地确定是否为重复场。例如，由于两时间统计值为具有运动的像素的数量，所以将具有运动的像素的数量与值GRr(该值GRr是通过将两时间统计值除以一个场内的所有像素的数量而获得的)的比设置为阈值TH3。在这种情况下，例如，将大约几个百分比设置为阈值TH3。

一时间统计值确定部分332具有存储器M1-M3，用于存储从一时间统计值计算部分32发送的三个场的一时间统计值。将存储在存储器M1-M3中的针对三个场F(t)、F(t-1)和F(t-2)的各个一时间统计值与阈值TH4进行比较。如果一时间统计值大于阈值TH4，则确定该一时间统计值“大”，并将表示该一时间统计值大或小的各个大或小数据DSR设置为“1”。

将这种情况下的阈值TH4设置成经验值，以使得可以在不受噪音等影响的情况下检测出明显的移动。例如，如果像素的灰度级为0-255，则将其设置为大约5-15的值。

在这里使用的阈值TH3和TH4分别与本发明中的第二阈值和第一阈值相对应，两者都与权利要求3中的步骤4中的阈值相对应。

最终确定部分333基于两种类型的大或小数据DGR和DSR，确定与所关注的场F(t)相关的编辑序列，并且发送包含序列信息DS和组合信息DK的检测信号KS15。

更具体地说，最终确定部分333基于图13的图所示的关系，确定所关注的场F(t)是通过偶数场转换生成的场FD还是重复场。

当确定生成序列为编辑序列时，序列信息DS变为“1”。此外，如下所述，当确定为场景变化影像VC时，序列信息DS变为“2”。否则，序列信息DS变为“0”。组合信息DK表示场F(t)在编辑序列中的位置。

注意，在32下拉序列和22下拉序列的情况下，编辑序列检测部分15也可以检测编辑序列。因此，如果32下拉序列检测部分13和22下拉序列检测部分14有效地进行操作，则在这种情况下编辑序列检测部分15不应该检测编辑序列。

在此，差(B-1)、(B-2)和(B-3)分别为场F(t)、F(t-1)和F(t-2)的一时间统计值。

例如，如果两时间统计值大并且作为一时间统计值的差(B-1)和(B-3)大而差(B-2)小，则确定场F(t)为通过编辑序列生成的场以及为通过偶数场转换生成的场。在这种情况下，将序列信息DS设置为“1”。此外，由于场F(t)是原始逐行影像VP的第一场，所以将组合信息DK设置为表示第一(first order)的“1”。

此外，还在两时间统计值大并且作为一时间统计值的差(B-1)和(B-3)小而差(B-2)大的情况下，与上述情况类似，确定场F(t)为通过编辑序列生成的场以及为通过偶数场转换生成的场，从而将序列信息DS设置为“1”。此外，由于场F(t)是原始逐行影像VP的第二场，所以将组合信息DK设置为表示第二的“2”。

另外，如果两时间统计值小并且作为一时间统计值的差(B-1)和(B-2)小而差(B-3)大，则确定场F(t)为重复场，从而将序列信息DS设置为“1”。然后，将组合信息DK设置为表示第二的“2”。

否则，确定场F(t)不是通过编辑序列生成的场，从而将序列信息DS设置为“0”。

通过这种方式，编辑序列检测部分15基于两种类型的统计值(包括两时间统计值和一时间统计值)，来确定生成序列是否为编辑序列。因此，如果隔行影像信号SVI是通过编辑序列生成的，则可以准确地检测出来。此外，甚至可以容易地检测不同帧速率的序列。

另外，如果单独使用两时间统计值或一时间统计值，则在影像中突然存在停止场(stop field)的情况下或在其它情况下可能会导致不正确的检测。通过基于两种类型的统计值来确定生成序列是否为编辑序列，能够有效地检测出生成序列是否为编辑序列。

如图6中所示，逐行影像再现部分16包括第一逐行合成部分41、第二逐行合成部分42、影像选择部分43等。

第一逐行合成部分41利用已知方法来执行场F(t)和场F(t-1)的逐行合成，以生成作为影像信号SVP进行发送的一个帧FM。

第二逐行合成部分42利用已知方法来执行场F(t-1)和场F(t-2)的逐行合成，以生成作为影像信号SVP进行发送的一个帧FM。

影像选择部分43根据组合信息DK，选择第一逐行合成部分41的输出或者第二逐行合成部分42的输出。更具体地说，如果组合信息DK为“1”，则选择第二逐行合成部分42的输出，而如果组合信息DK为“2”，则选择第一逐行合成部分41的输出。

通过这种方式，由于本实施方式的IP转换装置1对32下拉序列检测部分13和22下拉序列检测部分14增加配置了编辑序列检测部分15，所以它可以检测出具有与32下拉序列和22下拉序列不同的帧速率的隔行影像VI的编辑序列。因此，如果隔行影像VI是通过编辑逐行影像而生成的，则可以在不取决于生成序列的帧速率的情况下生成该生成序列，从而可以基于检测结果再现具有高图像质量的逐行影像VP。

下面，将参照流程图对由IP转换装置1执行的处理的内容进行说明。

图14是示出了由IP转换装置1执行的IP转换的总流程的流程图。

如图14中所示，针对所输入的隔行影像VI的第n场的影像信号SVI确定两时间统计值(#11)。针对第n场的影像信号SVI确定一时间统计值(#12)。预先存储该一时间统计值，从而可以获得针对总共三个场的一时间统计值(#13)。通过利用该两时间统计值和该三个一时间统计值，来确定生成序列是否为编辑序列(#14)。基于该确定结果选择适当的再现方法，并且生成并发送逐行影像VP的帧FM(#15)。

注意，可以通过硬件电路或通过由CPU、DSP等执行的适当程序的软件，或者通过它们的组合，来实现IP转换装置1的各个部分及其功能。

在下文中，将对其它实施方式进行说明。下面描述的第二及之后的实施方式基本上采用以上在第一实施方式中所描述的IP转换装置1，因此仅对不同部分进行说明。

[第二实施方式]

图15是用于说明场景变化影像VC的图，以及图16是用于说明检测场景变化影像VC的原理的图。

在第二实施方式中，对在一些中点处具有场景变化的场景变化影像VC也进行检测。场景变化影像VC是通过连接并编辑诸如电影影像和商业影片的逐行影像VP而产生的影像。

场景变化影像VC仅在第一场景的最后场和第二场景的第一场处具有原始的隔行影像，并且在第一场景的最后场之前以及第二场景的第一场之后具有原始的逐行影像。

场景变化影像VC是这样的影像：当在编辑处理中将该影像连接在逐行影像的一个场处时，该场变成非逐行影像。

同样在场景变化影像VC中，两个场之前的场F(t-2)和当前场F(t)之间的差(即，运动)大，因为它们是具有不同时间点的影像。此外，当前场F(t)和一个场之前的场F(t-1)或两个场之前的场F(t-2)之间的差(运动)也大，因为它们是具有不同时间点的影像。利用该事实，对场景变化影像VC进行检测。

如图16中所示，利用以下事实来确定为场景变化影像VC：差(A)、差(B-1)和(B-2)大，但两个场之前的场和三个场之前的场之间的差(B-3)小，这是因为影像最初是逐行影像。

如果确定了场景变化影像VC，则编辑序列检测部分15将序列信息DS设置为表示场景变化影像VC的“2”。影像输出部分18选择高图像质量IP转换部分17的影像信号SVP并发送该影像信号SVP。

例如，针对没有隔行影像的场，高图像质量IP转换部分17利用其中存在隔行影像的场来生成并发送逐行影像，从而获得场景变化影像VC的上灰度级值和下灰度级值的平均值。

[第三实施方式]

图17是用于说明伪编辑序列的示例的图，以及图18是用于说明伪编辑序列的特性的图。

在第三实施方式中，伪编辑序列也被检测为编辑序列。更具体地说，在上述奇数场转换中，存在将n个帧FM转换成(2×n-1)个场FD的特殊情况。这是伪编辑序列。

如图17中所示，在伪编辑序列中将每一个帧FM分成两个场FD，但是使最终帧(1ast frame)为一个场FD。针对每适当数量的帧设置该最终帧(final frame)。在图17中所示的示例中，为每三个帧设置最终帧。由最终帧生成的场根据之前和之后的场而变成顶场或底场。

IP转换装置1也可以检测伪编辑序列。

通过伪编辑序列生成的隔行影像VI是其中两个场之前的场F(t-2)和当前场F(t)具有不同时间点的影像，因此两者之间的差大。此外，当前场F(t)以及一个场之前的场F(t-1)和两个场之前的场F(t-2)具有不同的时间点，因此它们之间的差大。

如图18中所示，差(A)以及差(B-1)和(B-2)大，而差(B-3)小，这是因为影像最初为逐行影像。利用该事实，检测到生成序列是伪编辑序列。

如果生成序列是伪编辑序列，则编辑序列检测部分15将序列信息DS设置为表示编辑序列的“1”。此外，其将组合信息DK设置为表示第二的“2”。影像输出部分18选择逐行影像再现部分16的影像信号SVP并发送该影像信号SVP。

通过这种方式，对于通过伪编辑序列生成的隔行影像VI，逐行影像再现部分16再现该逐行影像。

[第四实施方式]

作为第四实施方式，如果生成序列为奇数场转换的编辑序列，则检测帧速率。

更具体地说，如果编辑序列检测部分15检测到重复场，则基于该重复场的周期，计算根据其生成了隔行影像VI的逐行影像VP的帧速率。更具体地说，例如，如果检测到重复场，则通过计数器对其中生成了该重复场的时间段内的场的数量进行计数。如果计数器的值为“c”，则可通过以下的表达式来计算帧速率RF。

RF＝60×((c/2)/(c+1))

例如，如果计数器的值是“14”，则RF＝60×7/15＝28，从而计算出原始逐行影像VP是28Hz的影像。

[第五实施方式]

作为第五实施方式，32下拉序列检测部分13包括在编辑序列检测部分15中。

更具体地说，如上所述，编辑序列检测部分15也可以检测32下拉序列。这是因为可以将32下拉序列视为编辑序列中的特殊帧速率的情况。换句话说，由于编辑序列检测部分15执行的检测等效于影像为具有重复场的逐行影像，所以可以将32下拉序列检测部分13包括在编辑序列检测部分15中。

因此，尽管省略了第五实施方式的图，但其具有其中去掉了图1中所示的IP转换装置1的32下拉序列检测部分13的结构，并且编辑序列检测部分15包括检测32下拉序列的功能。

此外，作为第五实施方式的第一变型例，编辑序列检测部分15包括32下拉序列检测部分13和22下拉序列检测部分14两者。作为第二变型例，编辑序列检测部分15包括两个22下拉序列检测部分14。这是因为编辑序列检测部分15也可以检测22下拉序列。

[第六实施方式]

作为第六实施方式，简化了逐行影像再现部分的结构，并根据组合信息DK使用在一个场之前合成的逐行影像VP。

图19是逐行影像再现部分16B的结构的示例的框图，以及图20是根据第六实施方式的IP转换装置1B的结构的示例的图。

如图19中所示，逐行影像再现部分16B由单个逐行合成部分41B组成。逐行合成部分41B将场F(t)和场F(t-1)合并，从而合成为作为影像信号SVP进行发送的一个帧FM。

如图20中所示，IP转换装置1B配置有帧存储器19。帧存储器19临时存储由影像输出部分18B发送的影像信号SVP。因此，帧存储器19累加与一个场之前的场相对应地合成的帧的影像信号SVP。

如果编辑序列检测部分15检测到生成序列是编辑序列，则逐行影像再现部分16B以与第一实施方式的情况相同的方式，从逐行影像再现部分16B发送影像信号SVP。但是，在这种情况下，如果组合信息DK为“2”，则再次发送之前累积在帧存储器19中的影像信号SVP，作为逐行影像VP。因此，可以发送具有高图像质量的逐行影像VP。

[第七实施方式]

作为第七实施方式，设置有插值部分20，其通过插值处理对逐行影像VP进行插值。

图21是示出了根据第七实施方式的IP转换装置1C结构的示例的图。

如图21中所示，插值部分20通过插值处理，根据当前场F(t)的影像信号SVI生成逐行合成所需的其它场的影像信号SVI。更具体地说，插值部分20通过插值处理从一个场合成一个帧的影像信号SVP。

由于存在插值部分20，所以当编辑序列检测部分15检测到生成序列是编辑序列时，能够选择通过插值部分20生成的影像信号SVP并发送该影像信号SVP。

[第八实施方式]

作为第八实施方式，设置有帧速率转换部分21。

图22是根据第八实施方式的IP转换装置1D的结构的示例的图。

如图22中所示，如果隔行影像VI的原始逐行影像VP具有小于60Hz的帧速率RF，则帧速率转换部分21基于之前的场估计缺失的场并生成缺失的场。

如果编辑序列检测部分15检测到生成序列是编辑序列并计算帧速率RF，则帧速率转换部分21通过执行插值来生成缺失的场。

在上述的第一至第八实施方式中，根据本发明的精神，在需要的情况下，可以对编辑序列检测部分15、逐行影像再现部分16、场存储器部分MRF、序列检测部分SK和IP转换装置1、1B、1C或1D的全部或部分的结构和数量、处理内容、处理顺序等进行修改。

尽管以上参照一些示例对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，而是可以通过不同的实施方式来实施。

尽管已示出并描述了本发明的示例性实施方式，但是应该理解，本发明并不限于此，而是在不脱离如附加权利要求及其等同物所述的本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可以进行各种变化和修改。

Claims (18)

1.一种用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换的方法，该方法包括：

针对第n场的影像信号，确定两场差以及三个一场差，所述两场差是第n场和第(n-2)场之间的差，所述三个一场差是第n场和第(n-1)场之间的差、第(n-1)场和第(n-2)场之间的差以及第(n-2)场和第(n-3)场之间的差，其中n为整数；以及

基于所述两场差和所述三个一场差的值，检测所述第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列。

2.一种用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换的方法，该方法包括以下步骤：

通过针对第n场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，并获得具有运动的像素的数量作为一个两时间统计值，其中，所述两场差是第n场与第(n-2)场之间的差，n为整数；

对于通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素，来获得第一一时间统计值、第二一时间统计值以及第三一时间统计值，该第一一时间统计值是第n场与第(n-1)场之间的单独差的一场差的平均值，该第二一时间统计值是第(n-1)场与第(n-2)场之间的单独差的一场差的平均值，该第三一时间统计值是第(n-2)场与第(n-3)场之间的单独差的一场差的平均值；以及

通过利用所获得的所述两时间统计值和所获得的第一到第三一时间统计值，检测所输入的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列。

3.一种用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换的方法，该方法包括以下步骤：

通过针对第n场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，来获得具有运动的像素的数量的总和值作为一个两时间统计值，其中，所述两场差是第n场与第(n-2)场之间的差，n为整数； 

累加通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被认为具有运动的像素的第n场与第(n-1)场的一场差的绝对值，从而获得第一累加值，并通过将所述第一累加值除以所述总和值，来获得差分像素平均值作为第一一时间统计值；

累加通过所述两场差而被认为具有运动的像素的第(n-1)场与第(n-2)场之间的一场差的绝对值而获得第二累加值，并将通过将所述第二累加值除以所述总和值而获得的差分像素平均值存储为第二一时间统计值；

累加通过所述两场差而被认为具有运动的像素的第(n-2)场与第(n-3)场之间的一场差的绝对值而获得第三累加值，并将通过将所述第三累加值除以所述总和值而获得的差分像素平均值存储为第三一时间统计值；以及

通过利用所述第n场的影像信号的所述两时间统计值以及所述第一到第三一时间统计值这三个一时间统计值，检测所述第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列。

4.一种用于将隔行影像信号转换成逐行影像信号的隔行/逐行转换方法，该方法包括：

第一步骤，通过针对第n场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，并获得具有运动的像素的数量作为一个两时间统计值，其中，所述两场差为第n场与第(n-2)场之间的差，n为整数；

第二步骤，对于通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素，获得第一一时间统计值，该第一一时间统计值是作为第n场与第(n-1)场之间的单独差的一场差的平均值；

第三步骤，对于通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素，将作为第(n-1)场与第(n-2)场之间的单独差的一场差的平均值存储为第二一时间统计值，并将作为第(n-2)场与第(n-3)场之间的单独差的一场差的平均值存储为第三一时间统计值；

第四步骤，将针对所述第n场的影像信号的所述两时间统计值以及针对所述第n场的单独影像信号的第一一时间统计值、针对所述第(n-1) 场的单独影像信号的第二一时间统计值和针对所述第(n-2)场的单独影像信号的第三一时间统计值中的每一个与各单独阈值进行比较，从而根据它们的值，确定所述第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像生成的编辑序列；以及

第五步骤，如果确定所述第n场的生成序列是编辑序列，则通过合并所述第n场、第(n-1)场和第(n-2)场当中的两个相邻场的影像信号来生成一个帧，并发送所生成的帧作为逐行影像信号。

5.根据权利要求4所述的隔行/逐行转换方法，其中，所述第四步骤包括：如果所述第n场与第(n-2)场之间的所述两时间统计值大于第二阈值，并且所述第n场与第(n-1)场之间的第一一时间统计值和第(n-2)场与第(n-3)场之间的第三一时间统计值都大于第一阈值，而同时所述第(n-1)场与第(n-2)场之间的第二一时间统计值小于所述第一阈值，则确定所述第n场的生成序列是编辑序列。

6.根据权利要求5所述的隔行/逐行转换方法，其中，所述第五步骤包括：合并所述第(n-1)场的影像信号和所述第(n-2)场的影像信号，以生成所述帧。

7.根据权利要求4所述的隔行/逐行转换方法，其中，所述第四步骤包括：如果所述第n场与第(n-2)场之间的所述两时间统计值大于第二阈值，并且所述第n场与第(n-1)场之间的第一一时间统计值和第(n-2)场与第(n-3)场之间的第三一时间统计值都小于第一阈值，而同时所述第(n-1)场与第(n-2)场之间的第二一时间统计值大于所述第一阈值，则确定所述第n场的生成序列是编辑序列。

8.根据权利要求4所述的隔行/逐行转换方法，其中，所述第四步骤包括：如果所述第n场与所述第(n-2)场之间的所述两时间统计值小于第二阈值，并且所述第n场与第(n-1)场之间的第一一时间统计值和第(n-1)场与第(n-2)场之间的第二一时间统计值都小于第一阈值，而同时所述第(n-2)场与第(n-3)场之间的第三一时间统计值大于所述第一阈值，则确定所述第n场的生成序列是编辑序列。

9.根据权利要求7所述的隔行/逐行转换方法，其中，所述第五步 骤包括：合并所述第n场的影像信号和所述第(n-1)场的影像信号，以生成所述帧。

10.根据权利要求4所述的隔行/逐行转换方法，其中

所述第四步骤包括：如果所述第n场与所述第(n-2)场之间的所述两时间统计值小于第二阈值，并且所述第n场与第(n-1)场之间的第一一时间统计值和第(n-1)场与第(n-2)场之间的第二一时间统计值都小于第一阈值，而同时所述第(n-2)场与第(n-3)场之间的第三一时间统计值大于所述第一阈值，则确定在所述编辑序列中所述第n场是重复场，并且

基于所述重复场的周期，计算逐行影像的帧速率，其中根据该逐行影像生成了所述隔行影像。

11.根据权利要求4所述的隔行/逐行转换方法，其中

所述第四步骤包括：如果所述第n场与第(n-2)场之间的所述两时间统计值大于第二阈值，并且所述第n场与第(n-1)场之间的第一一时间统计值和第(n-1)场与第(n-2)场之间的第二一时间统计值都大于第一阈值，而同时所述第(n-2)场与第(n-3)场之间的第三一时间统计值小于所述第一阈值，则确定所述第n场是场景变化影像，并且

如果所述第n场是场景变化影像，则发送通过高图像质量IP转换生成的帧作为逐行影像信号。

12.一种检测装置，用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换，所述装置包括：

针对第n场的影像信号确定两场差以及三个一场差的部分，所述两场差是所述第n场和第(n-2)场之间的差，所述三个一场差是所述第n场和第(n-1)场之间的差、第(n-1)场和第(n-2)场之间的差以及第(n-2)场和第(n-3)场之间的差，其中n为整数；以及

基于所述两场差和所述三个一场差的值检测所述第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列的部分。

13.一种检测装置，用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换，所述装置包括： 

通过针对第n场的影像信号的两场差对各个像素进行运动检测，获得具有运动的像素的数量作为一个两时间统计值的部分，其中，所述两场差是第n场与第(n-2)场之间的差，n为整数；

对于通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素，获得第一一时间统计值、第二一时间统计值以及第三一时间统计值，该第一一时间统计值是作为第n场与第(n-1)场之间的单独差的一场差的平均值，该第二一时间统计值是作为第(n-1)场与第(n-2)场之间的单独差的一场差的平均值，该第三一时间统计值是作为第(n-2)场与第(n-3)场之间的单独差的一场差的平均值；以及

通过利用所获得的所述两时间统计值和所获得的第一到第三一时间统计值，检测所输入的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列的部分。

14.一种检测装置，用于检测隔行影像信号的生成序列以进行隔行/逐行转换，所述装置包括：

通过针对第n场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，获得具有运动的像素的数量的总和值作为一个两时间统计值的部分，其中，所述两场差是第n场与第(n-2)场之间的差，n为整数；

累加通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被认为具有运动的像素的第n场与第(n-1)场之间的一场差的绝对值，从而获得第一累加值，并通过将所述第一累加值除以所述总和值，来获得差分像素平均值作为第一一时间统计值的部分；

累加通过所述两场差而被认为具有运动的像素的第(n-1)场与第(n-2)场之间的一场差的绝对值，从而获得第二累加值，并将通过将所述第二累加值除以所述总和值而获得的差分像素平均值存储为第二一时间统计值的部分；

累加通过所述两场差而被认为具有运动的像素的第(n-2)场与第(n-3)场之间的一场差的绝对值，从而获得第三累加值，并将通过将所述第三累加值除以所述总和值而获得的差分像素平均值存储为第三一时间统计值的部分；以及 

通过利用所述两时间统计值以及所述第一到第三一时间统计值这三个一时间统计值，检测所述第n场的影像信号的生成序列的部分。

15.一种用于将隔行影像信号转换成逐行影像信号的隔行/逐行转换装置，所述装置包括：

第一部分，通过针对第n场的影像信号的两场差，对各个像素进行运动检测，获得具有运动的像素的数量作为一个两时间统计值，其中，所述两场差是第n场与第(n-2)场之间的差，n为整数；

第二部分，对于通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素，获得作为第n场与第(n-1)场之间的单独差的一场差的平均值，作为第一一时间统计值；

第三部分，对于通过针对所述第n场的影像信号的两场差而被检测为具有运动的像素，将作为第(n-1)场与第(n-2)场之间的单独差的一场差的平均值存储为第二一时间统计值，将作为第(n-2)场与第(n-3)场之间的单独差的一场差的平均值存储为第三一时间统计值；

第四部分，将针对所述第n场的影像信号的所述两时间统计值以及针对第n场的单独影像信号的第一一时间统计值、针对第(n-1)场的单独影像信号的第二一时间统计值、针对第(n-2)场的单独影像信号的第三一时间统计值中的每一个与各单独阈值进行比较，从而根据它们的值，确定所述第n场的影像信号的生成序列是否为编辑逐行影像而生成的编辑序列；以及

第五部分，如果确定所述第n场的生成序列是编辑序列，则通过合并所述第n场、第(n-1)场和第(n-2)场当中的两个相邻场的影像信号来生成一个帧，并发送所生成的帧作为逐行影像信号。

16.一种隔行/逐行转换装置，该隔行/逐行转换装置包括：

根据权利要求12所述的检测装置；

32下拉序列检测装置，其检测32下拉序列；

22下拉序列检测装置，其检测22下拉序列；以及

转换装置，其根据由对应的检测装置生成的生成序列，将隔行影像转换成逐行影像。 

17.一种隔行/逐行转换装置，该隔行/逐行转换装置包括：

根据权利要求13所述的检测装置；

32下拉序列检测装置，其检测32下拉序列；

22下拉序列检测装置，其检测22下拉序列；以及

转换装置，其根据由对应的检测装置生成的生成序列，将隔行影像转换成逐行影像。

18.一种隔行/逐行转换装置，该隔行/逐行转换装置包括：

根据权利要求14所述的检测装置；

32下拉序列检测装置，其检测32下拉序列；

22下拉序列检测装置，其检测22下拉序列；以及

转换装置，其根据由对应的检测装置生成的生成序列，将隔行影像转换成逐行影像。 

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