CN102045529B

CN102045529B - 影片模式判断方法

Info

Publication number: CN102045529B
Application number: CN2009102072770A
Authority: CN
Inventors: 陈滢如
Original assignee: Himax Technologies Ltd
Current assignee: Himax Technologies Ltd
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: CN102045529A

Abstract

一种影片模式的判断方法。首先，决定目前是否处于影片模式(filmmode)。如果处于影片模式，则分析目前画面的像素，以决定异常像素个数是否超过临界值。其中，如果异常像素个数超过临界值，则表示已离开影片模式。

Description

影片模式判断方法

技术领域

本发明涉及去交错(de-interlace)，且尤其涉及一种适用于去交错的影片模式(film mode)检测

背景技术

美国国家电视标准委员会(National Television System Committee，NTSC)广播视讯格式的图像频率为每秒60图场(亦即，60fields/sec)，然而以胶卷拍摄的电影的图像频率为每秒24帧(亦即，24frames/sec)。为了让电影能够在NTSC格式的电视机上播放，一般以3:2转换(3:2pull down)方式，将电影相邻二帧当中的第一帧转变为3图场，并将第二帧转变为2图场；换句话说，相邻二帧会被转变为5图场。依此原则，每秒24帧即被转变为每秒60图场，因而符合NTSC格式。

逐行倒相(Phase Alternating Line，PAL)广播视讯格式的图像频率为每秒50图场(亦即，50fields/sec)。为了让电影能够在PAL格式的电视机上播放，可以使用2:2转换(2:2pull down)方式，将每秒24帧转变为每秒48图场，然而此将造成约4％的加速。鉴于此，可以使用另一种改良的2:2转换，称为2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:3转换，其可将电影的每秒24帧转变为每秒50图场，因而符合PAL格式。

NTSC或PAL格式所传送的都是交错的(interlaced)图场影像，若要将其显示于非交错式(non-interlaced)或循序式(progressive)显示器上，则必须先将图场还原成帧，此称为去交错(de-interlace)。一般交错信号于进行去交错时，使用空间上(spatial)内插或时间上(temporal)内插来产生或填补所欠缺的扫描线。其中，空间上内插仅使用同一图场的像素以产生新的像素，因此，又称为图场内(intra-field)或二维内插；时间上内插则使用相邻不同图场的像素来产生新像素，因此，又称为图场间(inter-field)或三维内插。通常，静止区以时间上内插来进行去交错，而移动区则以空间上内插来进行去交错。静止区和移动区必须藉由移动(motion)检测来判别，因此，以内插方法来进行去交错一般又称为移动调适去交错(motionadaptive de-interlace)方法，用以区别于影像模式去交错(film modede-interlace)方法。

但是，对于影片模式(film mode)信号的去交错，则是复制前一图场或后一图场的全部扫描线以还原成帧，此和交错信号的去交错作法不同。如果以内插方法对影片模式信号进行去交错，会使得画面模糊或跳动。

由于接收电视信号时，可能穿插收到交错信号或影片模式信号，因此，接收机必须能够适时地判别所收到信号的类别究竟属于一般交错信号或为影片模式信号。但是，传统接收机无法在影片模式转变为交错模式时及时判别并跳出影片模式，因而产生锯齿状并造成画面破裂。

因此，亟需提出一种新颖的判断机制，适时地将影片模式转变为一般交错模式，以避免画面产生破裂现象。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种影片模式判断方法，其可检测得知信号是否已由影片模式转变为一般去交错模式，用以适时地改变去交错方法，以提升影像质量。

根据本发明实施例，首先，决定目前是否处于影片模式(film mode)。如果处于影片模式，则分析目前画面的像素，以决定异常像素个数是否超过临界值。其中，如果异常像素个数超过临界值，则表示已离开影片模式，则改以进行移动调适去交错(motion adaptive de-interlace)。在本实施例中，临界值包含画面异常临界值及扫描线异常临界值。当整张画面的异常像素个数超过画面异常临界值时，则启动画面异常旗标，使其状态变为主动；当目前扫描线的异常像素个数超过扫描线异常临界值时，则启动扫描线异常旗标，使其状态变为主动。其中，当画面异常旗标变为主动时，则整张画面的扫描线皆改为进行移动调适去交错；当扫描线异常旗标变为主动时，则下一扫描线改为进行移动调适去交错；当画面异常旗标及扫描线异常旗标皆为非主动时，则进行影片模式去交错。

附图说明

图1的流程图显示本发明实施例的影片模式判断方法；

图2显示启动图1的第一/第二旗标的详细流程图；

图3显示前一画面、目前画面、下一画面的部分扫描线及其像素。

具体实施方式

图1的流程图显示本发明实施例的影片模式(film mode)判断或精化(refine)方法，用以检测得知信号是否已由影片模式(film mode)转变为一般去交错模式(de-interlace mode)，因而适时地将影片模式去交错方法改变为移动调适去交错(motion adaptive de-interlace)方法，以避免画面的锯齿状或破裂现象。

于图1所示的流程中，首先，步骤11决定目前是否处于影片模式。如果步骤11的结果为否，则进入步骤12，使用移动调适去交错技术来进行去交错。一般来说，静止区以时间上内插来进行去交错，而移动区则以空间上内插来进行去交错。如果步骤11的结果为是，则于步骤13中进一步分析统计目前画面的像素资料。一旦统计得知异常或产生破裂现象的像素个数超过临界值时，则表示可能已离开影片模式，因此，使其进入步骤12以移动调适去交错技术来进行去交错。如果于步骤13并未发现异常像素或其个数未超过临界值，则表示仍然处于影片模式，因此，使其进入步骤14以影片模式去交错技术来进行去交错。一般来说，于影片模式下，藉由复制前一图场或后一图场的全部扫描线，用以将图场还原成帧。

在本实施例中，步骤13的分析统计是以扫描线为单位来进行的。当整张画面中异常像素个数已超过第一临界值(或称为画面异常临界值)时，则启动相关的第一旗标(或称为画面异常旗标)fm_refine_en，使其状态变为主动(active)。另外，当目前扫描线中异常像素个数已超过第二临界值(或称为扫描线异常临界值)时，则启动相关的第二旗标(或称为扫描线异常旗标)fm_refine_line_en，使其状态变为主动(active)。上述第一旗标fm_refine_en或第二旗标fm_refine_line_en至少一个被启动时，则进入步骤12以移动调适去交错技术来进行去交错；否则，进入步骤14以影片模式去交错技术来进行去交错。在本实施例中，当第一旗标fm_refine_en被启动后，则整张画面的扫描线皆要改以移动调适去交错；然而，启动第二旗标fm_refine_line_en只会影响下一条扫描线。

图2显示启动图1的第一/第二旗标的详细流程图。首先，步骤21决定目前是否处于影片模式。如果步骤21的结果为否，则进入一般去交错模式；如果结果为是，则以扫描线为单位，依序针对每个像素判别其是否会产生锯齿状或者是否为异常像素。于影片模式下的去交错，依据奇或偶图场的不同，因而会复制前一图场或下一图场的全部扫描线。鉴于此，步骤22将会依据其是否复制前一图场扫描线，分别以步骤23A及步骤23B来进行异常像素的判定。图3显示前一画面(扫描线PA、PC、PE)、目前画面(扫描线B、D)、下一画面(扫描线NA、NC、NE)的部分扫描线及其像素。

于步骤23A中，检查目前画面与前一画面的对应位置是否有差异或者是否具相当的差异。步骤23B则是检查目前画面与下一画面的对应位置是否有差异或者是否具相当的差异。在本实施例中，以变量F1表示目前画面与前一画面的对应位置是否有差异，而变量F2则表示目前画面与下一画面的对应位置是否有差异：

F1＝2*|B-PC|＞|B-D|&2*|D-PC|＞|B-D|

F2＝2*|B-NC|＞|B-D|&2*|D-NC|＞|B-D|

另外，以变量F11表示目前画面与前一画面的对应位置是否具有相当的(或很大)差异，而以变量F22表示目前画面与下一画面的对应位置是否具有相当的(或很大)差异：

F11＝2*|B-PC|＞(|B-D|+T)&2*|D-PC|＞(|B-D|+T)

F22＝2*|B-NC|＞(|B-D|+T)&2*|D-NC|＞(|B-D|+T)

其中，T为预设常数。

此外，在本实施例中，还使用C1来表示目前画面与前一画面的对应位置是否使用二维去交错会有较好效果，并以C2表示目前画面与下一画面的对应位置是否使用二维去交错会有较好效果，其可使用下式进行判定：

C1＝2D_diff＜|B-PC|&2D_diff＜|D-PC|&2D_diff＜T_{spatial_diff}

C2＝2D_diff＜|B-NC|&2D_diff＜|D-NC|&2D_diff＜T_{spatial_diff}

其中，T_{spatial_diff}为预设常数，2D_diff代表二维去交错所决定的内插方向上，上、下两条扫描在线选定方向的像素点之间的差值。

在本实施例中，步骤23A以下式来判别其是否会产生锯齿状或者是否为异常像素：

((F1＝＝1&F2＝＝0)或(F11＝＝1&F22＝＝1))且C1

步骤23B则以下式来判别其是否会产生锯齿状或者是否为异常像素：

((F1＝＝0&F2＝＝1)或(F11＝＝1&F22＝＝1))且C2

如果经步骤23A或步骤23B判定该像素会产生锯齿状或者为异常像素，则将第二计数值(或称为扫描线异常像素计数值)fm_refine_line_count加一(步骤24)，且将第一计数值(或称为画面异常像素计数值)fm_refine_count加一(步骤25)。

重复上述步骤21-25，直到整条扫描线处理结束(步骤26)为止。接着，于步骤27判定扫描线异常像素计数值fm_refine_line_count是否超过第二临界值fm_refine_line_th。通常，此第二临界值为固定值，其只与画面宽度有关。如果步骤27的判定结果为是，则启动相关的第二旗标(扫描线异常旗标)fm_refine_line_en，使其状态变为主动(active)或为“1”。

另一方面，当整条扫描线处理结束(步骤26)时，除了会重置(reset)扫描线异常像素计数值fm_refine_line_count(步骤28)，也会于步骤29判定画面异常像素计数值fm_refine_count是否超过(第一)临界值fm_refine_th。通常，此第一临界值为变动值，其会因所处扫描线位置而不同，越下面的扫描线，则此第一临界值会越大。如果步骤29的判定结果为是，则启动相关的第一旗标(画面异常旗标)fm_refine_en，使其状态变为主动(active)或为“1”。

根据上述实施例，藉由锯齿状异常像素点的判断，可以检测得知信号是否已由影片模式转变为一般去交错模式，因而适时地改变去交错方法，以避免画面的锯齿状及破裂现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求范围；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所附的权利要求范围内。

Claims

1.一种影片模式判断方法，包含：

决定目前是否处于影片模式；及

如果处于影片模式，则分析目前画面的像素，以决定异常像素个数是否超过临界值；

其中，如果所述异常像素个数超过所述临界值，则表示已离开影片模式；

其中，上述异常像素个数是否超过临界值的决定步骤包含：

当整张画面的异常像素个数超过画面异常临界值时，则启动画面异常旗标，使其状态变为主动；及

当目前扫描线的异常像素个数超过扫描线异常临界值时，则启动扫描线异常旗标，使其状态变为主动；

其中，上述异常像素个数是否超过临界值的决定步骤还包含：

检查目前画面的像素与相邻画面的对应位置的像素是否有差异；

如果经检查具有差异，则将扫描线异常像素计数值予以计数加一，且将画面异常像素计数值予以计数加一；

如果整条扫描线的扫描线异常像素计数值超过所述扫描线异常临界值时，则启动所述扫描线异常旗标，使其状态变为主动；及

如果整张画面的画面异常像素计数值超过所述画面异常临界值时，则启动所述画面异常旗标，使其状态变为主动；

其中，所述影片模式判断方法还包含以变量F1表示目前画面的像素与前一画面的对应位置的像素是否有差异，而以变量F2表示目前画面的像素与下一画面的对应位置的像素是否有差异：

F1＝2*|B-PC|＞|B-D|&2*|D-PC|＞|B-D|，

F2＝2*|B-NC|＞|B-D|&2*|D-NC|＞|B-D|，

其中，若画面由上至下依序为扫描线A、B、C、D、E，则PC代表前一画面的扫描线C；B、D分别代表目前画面的扫描线B、D；NC代表下一画面的扫描线C；

其中，所述影片模式判断方法还包含以变量F11表示目前画面的像素与前一画面的对应位置的像素是否有大差异，其大于所述变量F1的差异；而以变量F22表示目前画面的像素与下一画面的对应位置的像素是否有大差异，其大于所述变量F2的差异：

F11＝2*|B-PC|＞(|B-D|+T)&2*|D-PC|＞(|B-D|+T)，

F22＝2*|B-NC|＞(|B-D|+T)&2*|D-NC|＞(|B-D|+T)，

其中，T为预设常数；

其中，所述影片模式判断方法还包含以变量C1来表示目前画面与前一画面的对应位置的像素是否使用二维去交错会有较好效果，而以变量C2表示目前画面与下一画面的对应位置的像素是否使用二维去交错会有较好效果：

C1＝2D_diff＜|B-PC|&2D_diff＜|D-PC|&2D_diff＜T_{spatial_diff}，

C2＝2D_diff＜|B-NC|&2D_diff＜|D-NC|&2D_diff＜T_{spatial_diff}，

其中，T_{spatial_diff}为预设常数，2D_diff代表二维去交错所决定的内插方向上，上、下两条扫描在线选定方向的像素点之间的差值；

其中，如果目前是复制前一画面的扫描线，若符合下式则判定目前像素为异常像素：

((F1＝＝1&F2＝＝0)或(F11＝＝1&F22＝＝1))且C1；

其中，如果目前是复制下一画面的扫描线，若符合下式则判定目前像素为异常像素：

((F1＝＝0&F2＝＝1)或(F11＝＝1&F22＝＝1))且C2。

2.如权利要求1所述的影片模式判断方法，如果未处于影片模式或已离开影片模式，则进行移动调适去交错；否则，进行影片模式去交错。

3.如权利要求2所述的影片模式判断方法，其中上述的移动调适去交错步骤中，静止区以时间上内插进行去交错，而移动区以空间上内插进行去交错，用以将图场还原成帧。

4.如权利要求2所述的影片模式判断方法，其中上述的影片模式去交错步骤中，藉由复制前一图场或下一图场的全部扫描线，用以将图场还原成帧。

5.如权利要求1所述的影片模式判断方法，其中上述像素的分析步骤中，以扫描线为单位进行。

6.如权利要求1所述的影片模式判断方法，其中上述的扫描线异常临界值为固定值，其相关于画面的宽度。

7.如权利要求1所述的影片模式判断方法，其中上述画面异常临界值随扫描线所处位置而变动，位于越下面的扫描线，所述画面异常临界值越大。

8.如权利要求1所述的影片模式判断方法，当所述画面异常旗标变为主动时，则整张画面的扫描线皆改为进行移动调适去交错；当所述扫描线异常旗标变为主动时，则下一扫描线改为进行移动调适去交错；当所述画面异常旗标及所述扫描线异常旗标皆为非主动时，则进行影片模式去交错。