CN102487433B - 多媒体装置及其播放模式检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种多媒体装置及其播放模式检测方法，包括一画面差异计算单元、一全域阈值决定单元及一播放模式决定单元。画面差异计算单元计算连续的两个画面的画面差异来产生一全域变化值。全域阈值决定单元依据两画面的一目前画面及一先前全域变化值，来决定对应至一电影模式的一电影模式阈值及对应至一影像模式的一影像模式阈值，并从电影模式阈值及影像模式阈值选择一全域阈值，其中被选为全域阈值的影像模式阈值是小于电影模式阈值。播放模式决定单元比较全域变化值及全域阈值，并依据比较结果使多媒体装置进入对应的电影模式及影像模式二者之一。

Description

多媒体装置及其播放模式检测方法

技术领域

本发明是关于一种数字处理装置及其处理方法，且特别是有关一种多媒体装置及其播放模式检测方法。

背景技术

一般来说，电影格式的影片每秒中包含了24个画面，亦称为24赫兹(HZ)的画面更新率(frame per second)。为了让电视机能播放此影片，通常需要将此画面更新率转换为电视系统所适用者，此种作法可称为画面频率转换(frame rateconversion，FRC)。

一种被称为Telecine的技术可用来进行FRC。于实务中，此种Telecine技术可提供3:2下拉(pull-down)方式，来将24FPS的电影信号转换为符合美国国家电视标准委员会(National Television System Committee，NTSC)所规范的信号。举例来说，24HZ的两张画面(如“AB”)会被转换成60HZ的五张画面(如“AAABB”)。换言之，24HZ的一张画面会被用来产生3张60HZ的画面，而另一张画面会被用来产生2张60HZ的画面。此时，这些画面符合“10010”的节奏，其中“1”表示为与前一张画面不同的一张画面，而“0”表示为与前面一张画面实质上相同的一张画面。因此，于使用3:2下拉方式来进行播放时，可视为此电视机是处于一电影模式(film mode)。

电视机的另一种播放模式为影片模式(video mode)。当电视机进入此影片模式时，表示所播放的每张画面皆不相同且具有“11111”的节奏，其是有别于电影模式所具有的“10010”的节奏。所以，对于适合不同播放模式(如电影模式或影片模式)的画面而言，电视机会无法正确地判断出适合的播放模式，导致画面的播放品质降低。故知，如何让电视机判断出适合的播放模式来播放画面，藉以提高画面的播放品质，这是业界所致力的课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种多媒体装置及其播放模式检测方法，通过使用两个大小不同的阈值来判断出连续输入的影像所适合的播放模式，能使多媒体装置进入合适的播放模式，进而提高画面的播放品质。

根据本发明的一方面，提出一种多媒体装置，包括一画面差异计算单元、一全域阈值决定单元及一播放模式决定单元。画面差异计算单元计算连续的两个画面的画面差异来产生一全域变化值。全域阈值决定单元依据两画面的一目前画面及一先前全域变化值，来决定对应至一电影模式的一电影模式阈值及对应至一影像模式的一影像模式阈值，并从电影模式阈值及影像模式阈值选择一全域阈值，其中被选为全域阈值的影像模式阈值是小于电影模式阈值。播放模式决定单元比较全域变化值及全域阈值，并依据比较结果使多媒体装置进入对应的电影模式及影像模式二者之一。

根据本发明的另一方面，提出一种多媒体装置的播放模式检测方法，包括下列步骤。计算连续的两个画面的画面差异来产生一全域变化值。依据两画面的一目前画面及一先前全域变化值，来决定对应至一电影模式的一电影模式阈值及对应至一影像模式的一影像模式阈值。从电影模式阈值及影像模式阈值中选择一全域阈值，其中被选为全域阈值的影像模式阈值是小于电影模式阈值。比较全域变化值及全域阈值，并依据比较结果使多媒体装置进入对应的电影模式及影像模式二者之一。

根据本发明的再一方面，提出一种多媒体装置的播放模式检测方法，包括下列步骤。取得连续的两个画面。计算两画面的画面差异来产生一全域变化值。判断两画面是否为两静止画面。于检测到至少两个静止画面时，将对应至一影像模式的一影像模式阈值作为一全域阈值，影像模式阈值是小于多媒体装置于一电影模式中所使用的一电影模式阈值。当一后续全域变化值大于全域阈值时，使多媒体装置进入影像模式。

本发明的有益技术效果是：本发明的多媒体装置及其播放模式检测方法中，使用两个大小不同的阈值来判断出连续输入的影像所适合的播放模式。如此，多媒体装置便能进入对应的播放模式来适当地播放影像，并提高画面播放品质。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的多媒体装置的方块图。

图2绘示为图1的多媒体装置的一例的电路图。

图3绘示为图2的多媒体装置所接收的连续的多张画面及所产生的多种信号的一例的示意图。

图4绘示为图2的多媒体装置所接收的连续的多张画面及所产生的多种信号的另一例的示意图。

图5绘示为依照本发明一实施例的多媒体装置的播放模式检测方法的一例的流程图。

具体实施方式

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的多媒体装置的方块图。多媒体装置100包括一画面差异计算单元110、一全域阈值决定单元120、及一播放模式决定单元130。画面差异计算单元110用以计算连续的两个画面F(i)及F(p)的画面差异，来产生一全域变化值GM。全域阈值决定单元120用以依据两画面F(i)及F(p)的一目前画面F(i)及一先前全域变化值GMp，来决定对应至一电影模式(film mode)的一电影模式阈值Fth及对应至一影像模式(video mode)的一影像模式阈值Vth。全域阈值决定单元120从电影模式阈值Fth及影像模式阈值Vth中选择一全域阈值GMth。被选为全域阈值GMth的此影像模式阈值Vth是小于电影模式阈值Fth。播放模式决定单元130用以比较全域变化值GM及全域阈值GMth。播放模式决定单元130依据比较结果使多媒体装置100进入对应的电影模式及影像模式二者之一。

依据本发明上述实施例所提出的多媒体装置，通过使用两个大小不同的阈值来判断出连续输入的影像所适合的播放模式，能使多媒体装置进入合适的播放模式，进而提高画面的播放品质。现以此多媒体装置的一实施例进一步说明如下。

请同时参照图2及图3。图2绘示为图1的多媒体装置的一例的电路图。图3绘示是图2的多媒体装置所接收的连续的多张画面及所产生的多种信号的一例的示意图。于图3中，是以前六张画面F(1)～F(6)为电影画面，而后五张画面F(7)～F(11)为影像画面为例做说明。“实际节奏”的字段表示这些画面F(1)～F(11)的实际节奏，其中前六张画面F(1)～F(6)的实际节奏为“10010”，而后六张画面F(6)～F(11)的实际节奏为“11111”。实际节奏为“1”者表示两张画面为实质上不同的画面；实际节奏为“0”表示两张画面实质上为相同的画面。

多媒体装置200例如从图3的这些画面F(1)～F(11)中依序取得连续的两个画面F(i)及F(p)，如画面F(1)及F(2)、画面F(2)及F(3)，以此类推。多媒体装置200包括一画面差异计算单元210、一全域阈值决定单元220、及一播放模式决定单元230。各单元之间的作动关系如下。

播放模式决定单元230包括一比较器231及一内部节奏产生器232。比较器231用以比较两画面F(i)及F(p)的全域变化值GM及全域阈值GMth。比较器231的比较结果CR是绘示于图3的“比较结果”字段中，其中，比较结果CR为“1”者，表示两画面F(i)及F(p)的全域变化值GM大于全域阈值GMth；比较结果CR为“0”者，表示两画面F(i)及F(p)的全域变化值GM小于全域阈值GMth。内部节奏产生器232则是依据比较器231的比较结果CR来产生内部节奏IC。内部节奏IC为多媒体装置200正处于电影模式及影像模式二者之一的指示信号，用以表示多媒体装置200正在进行的播放模式。如图3的“内部节奏”字段所示，内部节奏IC为“10010”者，表示多媒体装置200进入电影模式，内部节奏IC为“11111”者，表示多媒体装置200进入影像模式。

画面差异计算单元210用以计算连续的两个画面F(i)及F(p)的画面差异，来产生全域变化值GM。于一实施例中，画面差异计算单元210例如是计算两个画面F(i)及F(p)中各笔像素数据的对应的差，来找出整个画面的一绝对差值和(sum ofabsolute differences，SAD)，并作为全域变化值GM。然而本发明应不限于此。替代性地，画面差异计算单元210亦可计算两个画面F(i)及F(p)的平方差值和(the sum ofsquared differences，SSD)、平均绝对差(mean absolute difference，MAD)、平均平方误差(the mean square error，MSB)、平均平方差异(mean square difference，MSD)、或其它可代表两个画面F(i)及F(p)的画面差异者来作为全域变化值GM。

全域阈值决定单元220用以依据目前画面F(i)及一先前全域变化值GMp，决定对应至电影模式的一电影模式阈值Fth及对应至影像模式的一影像模式阈值Vth。电影模式阈值Fth及影像模式阈值Vth用来让多媒体装置200判断出连续输入的影像所适合的播放模式。全域阈值决定单元220还用以从电影模式阈值Fth及影像模式阈值Vth中选择一者来作为全域阈值GMth。通过使用此两个大小不同的阈值，多媒体装置200可判断出连续输入的影像所适合的播放模式并进入之。

于一实施例中，被选为全域阈值GMth的此影像模式阈值Vth小于电影模式阈值Fth，其原因在于申请人发现，影像画面差异通常会小于电影画面差异，其中，影像画面差异是定义为适合以影像模式播放的连续两个画面之间的画面差异，而电影画面差异则是定义为适合以电影模式播放的连续两个画面之间的画面差异。因此，对于只使用一个阈值的多媒体装置而言，当处于电影模式的多媒体装置接收到影像画面时，例如是选单画面时，由于此时的影像画面差异会小于适合电影模式的阈值，故多媒体装置便会无法切换到影像模式而于电影模式中播放影像画面，致使画面播放品质降低。然而，于本实施例中，当处于电影模式的多媒体装置200接收到影像画面时，会使用相对较小的影像模式阈值来进行判断，让多媒体装置判断出画面所适合的模式已经改变，而进入影像模式来播放影像画面。如此，能避免于电影模式中播放影像画面，从而提高画面播放品质。

详言之，如图2所示，全域阈值决定单元220包括一边缘检测器221、一电影模式阈值产生器222、一静止画面检测器223、一影像模式阈值产生器224、及一多路复用器225。各方块的功能如下。

边缘检测器221以边缘检测的方式取得目前画面F(i)的影像细部内容Fd。影像细部内容Fd例如为一代表影像细节的二维画面中的像素数据。于一实施例中，边缘检测器221依据目前画面F(i)的各像素的上一个像素数据和下一个像素数据的差值，来产生目前画面F(i)于垂直方向上的影像细部内容Fd。然而本发明亦不限于此，亦适用于其它边缘检测的作法。

电影模式阈值产生器222依据目前画面F(i)的影像细部内容Fd，来产生电影模式阈值Fth。于一实施例中，电影模式阈值产生器222所产生的电影模式阈值Fth是随着目前画面F(i)的影像细部内容Fd的增加而增加。举例来说，电影模式阈值Fth可通过以下的公式而取得：

Fth＝th0+VD×th1

其中，Fth表示为电影模式阈值Fth；VD表示为一代表影像细部内容Fd的二维画面中各像素数据的总和；th0及th1则为两预设参数，其可通过实验方式决定或依据不同需求而予以设计。由此例可知，当VD增加时，Fth亦会增加。

影像模式阈值产生器224依据内部节奏IC与两画面F(i)及F(p)的先前全域变化值CMp，来产生影像模式阈值Vth。举例来说，电影模式阈值Fth可通过以下的公式而取得：

Vth＝Cad(1，GM)×W

其中，Vth表示为影像模式阈值Vth；Cad(1，GM)表示为内部节奏IC为“1”时的两画面的全域变化值GM；W则为一小于1的权重参数值，或可依据不同需求而予以设计。

多路复用器225接收电影模式阈值Fth及影像模式阈值Vth，并选择二者之一作为全域阈值GMth。于本实施例中，多路复用器225可依据来自静止画面检测器223之一选择信号Sel，选择电影模式阈值Fth及影像模式阈值Vth二者之一来作为全域阈值GMth。

静止画面检测器223用以检测两画面F(i)及F(p)是否为两静止画面。当静止画面检测器223检测到至少两个静止画面时，则传送选择信号Sel至多路复用器225，以使全域阈值决定单元220选择影像模式阈值Vth来作为全域阈值GMth。

于一实施例中，静止画面检测单元223可依据内部节奏IC及两画面F(i)及F(p)的先前全域变化值GMp的大小，来判断两画面F(i)及F(p)是否为两静止画面。举例来说，对于图3的影像画面F(6)及F(7)而言，内部节奏IC的值为“1”，表示两画面F(6)及F(7)应为不同的画面。然而，此时处于电影模式的多媒体装置是使用先前决定的一相对较大的电影模式阈值，如先前内部节奏IC为“1”时的两画面F(4)及F(5)的全域变化值，故影像画面F(6)及F(7)于比较结果CR字段中的值为“0”。在内部节奏IC为“1”时的比较结果CR却为“0”的此种情况下，静止画面检测器223会判定两画面F(6)及F(7)为两静止画面。然而本实施例亦不限于此，静止画面检测器223亦可通过其它种作法从内部节奏IC及两画面F(i)及F(p)或邻近画面的信息，来判断画面F(i)及F(p)是否为两静止画面。当静止画面检测器223检测出画面F(6)及F(7)为两静止画面时，即可传送选择信号Sel至多路复用器。或者，静止画面检测器223亦可于检测出两静止画面后，又再检测出其它的静止画面时，才传送选择信号Sel。总之，只要能在至少两静止画面出现时使多媒体装置200使用另一个相对较小的阈值，皆为可行的实施例。

之后，针对画面F(7)及F(8)，由于全域阈值决定单元220依据先前全域变化值CMp(画面F(6)及F(7)的全域变化值)已产生相对较小的影像模式阈值Vth作为全域阈值GMth，故此时两画面F(7)及F(8)的比较结果CR为“1”。参照多媒体装置200先前的内部节奏IC“10010”，两画面F(7)及F(8)的内部节奏IC原应为“0”而其比较结果CR却为“1”的此种情况下，播放模式决定单元230产生新的内部节奏IC，如图3的“11111”，而使多媒体装置200进入影像模式。如此，于本实施例中，内部节奏产生器232所产生的内部节奏IC“11111”符合实际节奏“11111”，故能使多媒体装置200进入合适的播放模式，进而提高画面的播放品质。

此外，请参照图4，其绘示是图2的多媒体装置所接收的连续的多张画面及所产生的多种信号的另一例的示意图。于此例中，后六张画面F(6)～F(11)例如是静态的暂停画面。相仿于图3的例的是，画面F(6)及F(7)会被判定为两静止画面，然而，若画面F(7)及F(8)的比较结果为“1”，将会使多媒体装置200进入影像模式来播放此静态画面，如此，会有降低画面播放品质的问题。因此，本实施例的多媒体装置200例如可预设一用于此种暂停画面的相较更小的阈值，使得内部节奏的信号IC为“0”时的比较结果为“0”。如此，便不会让多媒体装置200以影像模式来播放此种属于电影模式的静态暂停画面，藉以提高画面播放品质。

请参照图5，其绘示为依照本发明一实施例的多媒体装置的播放模式检测方法的一例的流程图。此方法包括下列步骤。于步骤S501中，使多媒体装置进入电影模式。于步骤S502中，取得连续的两张画面。于步骤S504中，计算两画面的画面差异来产生一全域变化值。于步骤S506中，决定一影像模式阈值。此影像模式阈值为多媒体装置于一电影模式中所适用者。于步骤S508中，判断两画面是否为两静止画面。若两画面非为两静止画面，则回到步骤S502。若两画面为两静止画面，则进入步骤S510。于步骤S510中，决定适用于影像模式的一影像模式阈值，其中，影像模式阈值是小于电影模式阈值。于步骤S512中，接收后续的两张画面。于步骤S514中，计算两后续画面的画面差异来产生一后续全域变化值。于步骤S516中，判断后续全域变化值是否大于影像模式阈值。若否，则进入步骤S512，若是，则进入步骤S518。于步骤S518中，使多媒体装置进入影像模式。

于上述的说明中，电影模式是以3:2下拉(pull-down)方式进行画面频率转换的播放模式为例做说明，如内部节奏IC“10010”所示之例。然而亦不限于此，电影模式亦可为使用2:2下拉方式来进行画面频率转换的播放模式、或使用其它现有或未来的画面频率转换技术播放电影格式文件的电影模式。

于本发明实施例所提出的多媒体装置及其播放模式检测方法中，使用两个大小不同的阈值来判断出连续输入的影像所适合的播放模式。如此，多媒体装置便能进入对应的播放模式来适当地播放影像，并提高画面播放品质。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等同的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (12)

1.一种多媒体装置，其特征在于，包括：

一画面差异计算单元，用以计算连续的两个画面的画面差异来产生一全域变化值；

一全域阈值决定单元，用以依据该两画面的一目前画面及一先前全域变化值，来决定对应至一电影模式的一电影模式阈值及对应至一影像模式的一影像模式阈值，并从该电影模式阈值及该影像模式阈值选择其中之一作为一全域阈值，其中该影像模式阈值是小于该电影模式阈值，该先前全域变化值是通过计算该两画面的前两个连续的画面的画面差异而产生；以及

一播放模式决定单元，用以比较该全域变化值及该全域阈值以产生一比较结果，并依据该比较结果使该多媒体装置进入对应的该电影模式及该影像模式二者之一；

其中，当该全域变化值大于该全域阀值，该比较结果为一第一逻辑值；当该全域变化值小于该全域阀值，该比较结果为一第二逻辑值；该多媒体装置依据该第一逻辑值及该第二逻辑值产生一内部节奏，该内部节奏为该多媒体装置正处于该电影模式及该影像模式二者之一的指示信号；

该全域阈值决定单元包括：

一边缘检测器，用以利用边缘检测的方式取得该目前画面的影像细部内容；以及

一电影模式阈值产生器，用以依据该目前画面的影像细部内容，来产生该电影模式阈值；

该全域阈值决定单元包括：

一影像模式阈值产生器，用以依据该先前全域变化值，来产生该影像模式阈值。

2.根据权利要求1所述的多媒体装置，其特征在于，该边缘检测器依据该目前画面的各像素的上一个像素数据和下一个像素数据的差值，来产生该目前画面于垂直方向上的影像细部内容。

3.根据权利要求1所述的多媒体装置，其特征在于，该全域阈值决定单元还包括：

一静止画面检测器，用以检测该两画面是否为两静止画面，并于检测到至少两个静止画面时，使该全域阈值决定单元选择该影像模式阈值来作为该全域阈值。

4.根据权利要求3所述的多媒体装置，其特征在于，该静止画面检测器是依据该多媒体装置的该内部节奏及该两画面的该先前全域变化值的大小，来判断该两画面是否为该两静止画面。

5.一种多媒体装置的播放模式检测方法，其特征在于，包括：

计算连续的两个画面的画面差异来产生一全域变化值；

依据该两画面的一目前画面及一先前全域变化值，来决定对应至一电影模式的一电影模式阈值及对应至一影像模式的一影像模式阈值；

从该电影模式阈值及该影像模式阈值中选择其中之一作为一全域阈值，其中该影像模式阈值是小于该电影模式阈值，该先前全域变化值是通过计算该两画面的前两个连续的画面的画面差异而产生；以及

比较该全域变化值及该全域阈值以产生一比较结果，并依据该比较结果使该多媒体装置进入对应的该电影模式及该影像模式二者之一，其中，当该全域变化值大于该全域阀值，该比较结果为一第一逻辑值；当该全域变化值小于该全域阀值，该比较结果为一第二逻辑值；该多媒体装置依据该第一逻辑值及该第二逻辑值产生一内部节奏，该内部节奏为该多媒体装置正处于该电影模式及该影像模式二者之一的指示信号；

产生该电影模式阈值的步骤包括：

以边缘检测的方式取得该目前画面的影像细部内容；以及

依据该目前画面的影像细部内容，来产生该电影模式阈值；

产生该影像模式阈值的步骤包括：

依据该先前全域变化值，来产生该影像模式阈值。

6.根据权利要求5所述的播放模式检测方法，其特征在于，依据该目前画面的影像细部内容来产生该电影模式阈值的步骤包括：

依据该目前画面的各像素的上一个像素数据和下一个像素数据的差值，来产生该目前画面于垂直方向上的影像细部内容。

7.根据权利要求5所述的播放模式检测方法，其特征在于，该电影模式阈值是随着该目前画面的影像细部内容的增加而增加。

8.根据权利要求5所述的播放模式检测方法，其特征在于，选择该全域阈值的步骤包括：

检测该两画面是否为两静止画面；以及

于检测到至少两个静止画面时，选择该影像模式阈值来作为该全域阈值。

9.根据权利要求8所述的播放模式检测方法，其特征在于，于判断该两画面是否为该两静止画面的步骤中，依据该多媒体装置的该内部节奏及该两画面的该先前全域变化值的大小来判断。

10.根据权利要求8所述的播放模式检测方法，其特征在于，于检测到至少两个静止画面的步骤后，当该影像模式阈值被选作该全域阈值、且该全域变化值被判定大于该全域阈值时，则使该多媒体装置进入该影像模式。

11.一种多媒体装置的播放模式检测方法，其特征在于，包括：

取得连续的两个画面；

计算该两画面的画面差异来产生一全域变化值；

判断该两画面是否为两静止画面；

于检测到至少两个静止画面时，将对应至一影像模式的一影像模式阈值作为一全域阈值，该影像模式阈值是小于该多媒体装置于一电影模式中所使用的一电影模式阈值；以及

当一后续全域变化值大于该全域阈值时，使该多媒体装置进入该影像模式。

12.根据权利要求11所述的播放模式检测方法，其特征在于，于判断该两画面是否为该两静止画面的步骤中，是依据该多媒体装置的一内部节奏及该两画面的该全域变化值的大小来判断，其中该内部节奏为该多媒体装置正处于该电影模式及该影像模式二者之一的指示信号。

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