CN101557460A - 检测交错图像装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测交错图像装置与方法。该装置包含运动检测器、混合模式检测器、电影模式检测器、缓冲单元以及混合范围检测器。当包含多个场的电影视频输入该装置时，首先检测输入场的运动值，并且依据运动值来检测输入场的电影模式信息。混合模式检测器依据运动值来检测输入场的交错图像，以产生检测结果，并且依据电影模式信息选择性地存储检测结果至缓冲单元。可依据缓冲单元中存储的检测结果来判断电影中交错图像的运动方向，并且混合范围检测器动态地检测后续输入场的交错图像的信息。本发明揭露的装置与方法可更加准确地检测交错图像，可获得较好的电影译码性能，并且具有结构简单与制造成本低的优势。
Description
技术领域
本发明是关于图像处理技术，特别是关于动态检测场(field)中交错的图像的装置及其方法。
背景技术
电影中交错的图像，以下简称为交错图像(interlaced image)，例如新闻自动收报机(news ticker)或者电影结束后在屏幕上翻滚的演员列表，是必须在译码前从电影数据中区别出来的，这主要是因为对于交错图像的处理程序与对于直接电影图像的处理程序是不同的。处理交错图像的现有方法之一是插值(interpolation)。
图1是现有的交错图像检测装置100的简要方框示意图。输入至交错图像检测装置100的视频是如图2所示的包含交错图像的电影视频，并且交错图像检测装置100检测交错图像的范围。如图1所示，现有的交错图像检测装置100包含运动检测器(motion detector)110、混合模式检测器(mixed mode detector)120以及电影模式检测器(film mode detector)130。运动检测器110，是用来检测输入电影视频的运动值，可通过帧运动检测器(frame motion detector)或者场运动检测器(field motion detector)实现。电影模式检测器130依据运动检测器110输出的运动值来判断电影模式，然后，混合模式检测器120依据运动检测器110与电影模式检测器130输出的信息，例如运动值与输入电影的电影模式，来检测交错图像。由于运动检测器110、混合模式检测器120与电影模式检测器130为本领域技术人员所熟知，此处简略说明以避免赘述。
在交错图像从输入电影中区分并且识别出来之后，对交错图像进行个别处理。例如，对交错图像进行插值处理，而同时对输入电影的其它部分进行电影程序处理。如果没有准确地区分交错图像的位置，那么交错图像将由电影程序进行处理，同时输入电影则将由内插进行处理，这将导致译码结果中出现锯齿效应(sawtooth-effect)或者噪声，因此画面质量将显著下降。因此，输入电影的译码性能与交错图像位置的准确判断息息相关。然而，由于上述交错图像检测机制是固定(fixed)的，所以，现有的交错图像检测装置100仅能够检测位于固定位置的交错图像。因此，如果交错图像的位置或者范围随时间变化(例如新闻自动收报机从电视屏幕的右下角变换到左下角)的话，现有的交错图像检测装置100将不能够准确地检测到上述交错图像。
发明内容
为了解决现有技术中由于无法对动态的交错图像进行准确的定位而导致的锯齿效应、噪声等技术问题，本发明提供一种动态检测电影中交错图像的装置与方法。
依据本发明的一个实施方式，其提供一种检测交错图像装置，包含：交错图像检测模块与耦接至交错图像检测模块的缓冲单元。交错图像检测模块包含：运动检测器，用来检测第一输入场的运动值；电影模式检测器，用来依据运动值检测第一输入场的电影模式信息；混合模式检测器，用来依据运动值来检测第一输入场的交错图像，以产生检测结果，并且依据电影模式信息选择性地存储检测结果至缓冲单元。依据缓冲单元存储的检测结果与电影模式信息来判断后续输入场的交错图像的信息
依据本发明另一个实施方式，其提供一种检测交错图像方法，包含：检测第一输入场的运动值；依据运动值来检测第一输入场的电影模式信息；依据运动值来检测第一输入场的交错图像以产生检测结果；以及依据电影模式信息来选择性地缓冲检测结果。
本发明揭露的装置与方法通过利用上述的检测机制，可更加准确地检测交错图像。因此，可获得较好的电影译码性能，并且具有结构简单与制造成本低的优势。
附图说明
图1是现有的交错图像检测装置的简要方框示意图。
图2是包含交错图像的电影视频的简要示意图。
图3是依据本发明实施方式的检测交错图像装置的简要方框示意图。
图4中是由帧运动检测处理的3:2折叠(3:2 pull-down)的视频资料序列的简要示意图。
图5中是由场运动检测处理的3:2折叠(3:2 pull-down)的视频资料序列的简要示意图。
图6是依据本发明另一实施方式的检测交错图像装置的简要方框示意图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
配合附图，透过以下详细的描述、范例，可更了解本发明所揭露的所有实施方式的各个观点。
请参阅图3，图3是依据本发明的实施方式的检测交错图像装置300的简要方框示意图。检测交错图像装置300包含交错图像检测模块(未标示)、缓冲单元340与混合范围检测器(mixed range detector)350。其中交错图像检测模块包含运动检测器310、混合模式检测器320及电影模式检测器330。当输入视频的输入场输入至检测交错图像装置300时，运动检测器310首先检测输入场的运动值。然后，混合模式检测器320依据上述运动值检测输入场是否包含交错图像，并且检测该交错图像的信息(例如，输入场中的交错图像的开始与结束坐标)。
同时，运动检测器310检测得到的运动值也传送至电影模式检测器330，以检测输入场的电影模式信息。检测到的电影模式信息，例如3:2折叠(3:2pull-down)模式或者2:2折叠(2:2 pull-down)模式，传送至混合模式检测器320，混合模式检测器320依据电影模式信息选择性地存储交错图像的信息至缓冲单元340。依据电影模式信息与缓冲单元340中存储的经由检测获得的信息，混合范围检测器350能够动态地判断混合模式检测器320检测不到的在其它输入场中的交错图像的信息。
为了具体解释上述操作，图4中绘示了一个3:2折叠(3:2 pull-down)模式的视频数据序列。在图4中，每一个场由一个字母与一个数字共同编号。具有共同字母的场(例如A1，A2与A3)是自同一个图像帧产生，同一图像帧的场的数字标号代表在视频数据序列中的处理时间顺序。另外，具有交错图像的场(例如A2-D1)由斜线标出。需注意的是，在本实施方式中，交错图像随时间在电影中运动，即交错图像的位置是不固定的。
在本实施方式中运动检测器310是帧运动检测器。因此，当比较场A1与场A3时，在场A3中交错图像可通过运动检测器310检测；但是当比较场A2与场B1时，在场A2中的交错图像是不能通过运动检测器310检测到。其原因是场A1与场A3属于相同的图像帧，并且通过比较场A1与场A3所检测到的运动值必定相对应于场A3中的交错图像。然而，场A2与场B1属于不同的图像帧，并且通过比较场A2与场B1所检测到的运动值包含了由不同的图像帧所导致的运动值与由交错图像所导致的运动值。由场A2与场B1的运动值很难获得交错图像的信息。因此，只有当电影模式信息指示由运动检测器310处理的输入场相对应于一个图像帧的相同场时(例如，场A1与场A3，以及场C1与场C3)，混合模式检测器320的检测结果才会存储至缓冲单元340。
依据缓冲单元340所存储的信息以及由电影模式检测器330提供的电影模式信息，混合范围检测器350判断交错图像的运动方向与位置。在一个实施方式中，混合范围检测器350依据电影模式信息检测输入场的序列信息(例如，场A3是输入序列中的第三个场，场C3是输入序列中的第八个场)，然后将场A3与场C3中的交错图像的位置差异平均分为五份(由于在场A3与场C3之间存在五个场的时间差距)，以预测场B1-C2中交错图像的位置。这样的趋势也可用于预测后续场中的交错图像的位置(例如场D1与场D2)。在另一个实施方式中，混合范围检测器350简单地通过场A3中检测到的交错图像的位置来设定场B1-C2中交错图像的位置。以这种方式，计算复杂性降低而轻微地牺牲了装置300的检测准确性。
混合范围检测器350能够进一步传输交错图像的信息至混合模式检测器320，以帮助混合模式检测器320在后续输入的场中检测交错图像。在混合模式检测器320中完成运动的交错图像的追踪，并且混合模式检测器320的输出是每一场中的交错图像的调整过的信息。
需注意的是，帧运动检测机制仅为本发明的一个实施方式。在本发明的另一实施方式中，运动检测器310执行场运动检测。请参阅图5，图5中是由场运动检测处理的3:2折叠(3:2 pull-down)的视频资料序列的简要示意图。当图4所示的具有3:2折叠模式的视频数据序列由场运动检测器处理时，混合模式检测器320存储自相对应于同一图像帧的两个输入场产生的检测结果至缓冲单元340，并且忽略其它检测结果(即，其它检测结果没有存入缓冲单元340中)。同样地，混合范围检测器350能够通过设定交错图像的运动方向以及位置与缓冲单元340中存储的位置信息相等、或者通过将缓冲单元340中存储的位置信息平均分配来判断交错图像的运动方向以及位置。
此外，检测交错图像的准确性能够通过同时采用帧运动估计与场运动估计来进一步的增进。图6是依据本发明的实施方式的检测交错图像装置600的简要方框示意图。如图6所示，帧运动检测器612与场运动检测器614的检测结果可同时用来检测交错图像。换言之，同时实施相对应于图4与图5的检测机制以获得更加准确的交错图像的信息。
3:2折叠模式是仅举例说明，而并不是本发明的限制。交错图像检测装置300、600也可于2:2折叠模式电影中动态地检测交错图像。本领域技术人员可以简单地实现该修改，此处将不再赘述。
本发明另提供一种应用于上述交错图像检测装置300、600的交错图像检测方法。上述方法包含：检测输入场的运动值；依据运动值来检测输入场的电影模式信息；依据运动值来检测输入场的交错图像以产生检测结果；以及依据电影模式信息来选择性地缓冲检测结果。
利用帧运动检测机制来检测运动值时，当电影模式信息指示输入场以及由帧运动检测机制处理的后续输入场相对应于图像帧的相同场时，缓冲检测结果；利用场运动检测机制来检测运动值时，当电影模式信息指示输入场以及由场运动检测机制处理的后续输入场相对应于相同图像帧时，缓冲检测结果。依据缓冲的检测结果与电影模式信息，上述检测交错映像方法将可以动态地判断其它输入场的交错图像的信息。
上述检测交错图像方法能够检测输入场的交错图像的运动方向，并且依据缓冲的检测结果、输入场的交错图像的运动方向以及由电影模式检测器判断的输入场的序列信息来判断后续输入场的交错图像的信息。
并且上述检测交错图像方法能够依据后续输入场的运动值与先前输入场的交错图像的信息来检测后续输入场的交错图像。以及根据缓冲的检测值来设定后续输入场的交错图像的信息。
由于上述交错图像检测方法的检测机制已如上详述，在此不另赘述。
通过利用上述的检测机制，可更加准确地检测交错图像。因此，可获得较好的电影译码性能，并且具有结构简单与制造成本低的优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属于本发明的涵盖范围。
Claims (18)
1.一种检测交错图像装置，包含：
交错图像检测模块，包含：运动检测器，用来检测第一输入场的多个运动值；混合模式检测器，耦接至该运动检测器，用来依据该多个运动值来检测该第一输入场的交错图像，以产生检测结果；以及电影模式检测器，耦接至该运动检测器以及该混合模式检测器，用来依据该多个运动值检测该第一输入场的电影模式信息；以及
缓冲单元，耦接至该交错图像检测模块，其中该混合模式检测器依据该电影模式信息选择性地存储该检测结果至该缓冲单元。
2.根据权利要求1所述的检测交错图像装置，其特征在于，该运动检测器包含帧运动检测器。
3.根据权利要求2所述的检测交错图像装置，其特征在于，当该电影模式信息指示该第一输入场以及由该帧模式检测器处理的第二输入场相对应于一个图像帧中的相同场时，该混合模式检测器存储该检测结果至该缓冲单元。
4.根据权利要求1所述的检测交错图像装置，其特征在于，该运动检测器包含场模式检测器。
5.根据权利要求4所述的检测交错图像装置，其特征在于，当该电影模式信息指示该第一输入场以及由该场模式检测器处理的第二输入场相对应于一个相同图像帧时，该混合模式检测器存储该检测结果至该缓冲单元。
6.根据权利要求1所述的检测交错图像装置，其特征在于，更包含：
混合范围检测器，耦接至该交错图像检测模块以及该缓冲单元，用来依据该电影模式信息以及该缓冲单元中存储的该检测结果来判断第二输入场的交错图像的信息。
7.根据权利要求6所述的检测交错图像装置，其特征在于，该混合范围检测器更检测该第一输入场的交错图像的运动方向，并且依据该缓冲单元所存储的该检测结果、该第一输入场的交错图像的运动方向、以及由该电影模式检测器判断的该第一输入场与该第二输入场的序列讯息来判断该第二输入场的交错图像的信息。
8.根据权利要求6所述的检测交错图像装置，其特征在于，该混合范围检测器更传送该第一输入场的交错图像的信息至该混合模式检测器，并且该混合模式检测器依据该运动检测器检测的该第二输入场的多个运动值、以及该第一输入场的交错图像的信息来检测该第二输入场的交错图像。
9.根据权利要求6所述的检测交错图像装置，其特征在于，该混合范围检测器通过该缓冲单元所存储的该检测结果来设定该第二输入场的交错图像的信息，以判断该第二输入场的交错图像的信息。
10.一种检测交错图像方法，包含：
检测第一输入场的多个运动值；
依据该多个运动值来检测该第一输入场的电影模式信息；
依据该多个运动值来检测该第一输入场的交错图像以产生检测结果；以及
依据该电影模式信息来选择性地缓冲该检测结果。
11.根据权利要求10所述的检测交错图像方法，其特征在于，该检测该多个运动值的步骤包含利用帧运动检测机制来检测该多个运动值。
12.根据权利要求11所述的检测交错图像方法，其特征在于，该依据该电影模式信息来选择性地缓冲该检测结果的步骤包含：当该电影模式信息指示该第一输入场以及由该帧运动检测机制处理的第二输入场相对应于一个图像帧的相同场时，缓冲该检测结果。
13.根据权利要求10所述的检测交错图像方法，其特征在于，该检测该多个运动值的步骤包含利用场运动检测机制来检测该多个运动值。
14.根据权利要求13所述的检测交错图像方法，其特征在于，该依据该电影模式信息来选择性地缓冲该检测结果的步骤包含：当该电影模式信息指示该第一输入场以及由该场运动检测机制处理的第二输入场相对应于一个相同图像帧时，缓冲该检测结果。
15.根据权利要求10所述的检测交错图像方法，更包含：
依据该缓冲的检测结果与该电影模式信息来判断第二输入场的交错图像的信息。
16.根据权利要求15所述的检测交错图像方法，其特征在于，更包含检测该第一输入场的交错图像的运动方向，并且该判断该第二输入场的交错图像的信息的步骤包含依据该缓冲的检测结果、该第一输入场的交错图像的运动方向以及由该电影模式检测器判断的该第一输入场与该第二输入场的序列信息来判断该第二输入场的交错图像的信息。
17.根据权利要求15所述的检测交错图像方法，其特征在于，判断该第二输入场的交错图像的信息的步骤包含依据该第二输入场的多个运动值与该第一输入场的交错图像的信息来检测该第二输入场的交错图像。
18.根据权利要求15所述的检测交错图像方法，其特征在于，判断该第二输入场的交错图像的信息的步骤包含根据该缓冲的检测值来设定该第二输入场的交错图像的信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110615 Termination date: 20200820 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |