JP2001186514A - ビデオ信号の繰り返しフレームの検出方法及び装置 - Google Patents
ビデオ信号の繰り返しフレームの検出方法及び装置Info
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際の環境下において、ビデオ信号のフリー
ズして繰り返しとなったフレームを確実に検出する。 【解決手段】 ビデオ捕獲モジュール１２で入力ビデオ
信号を捕獲し、減算ユニット１４及びフレーム遅延回路
１６により連続フレームの対応フィールドのピクセル間
の差を求めて、絶対値ユニット１８により絶対差を求め
る。ビット・マップ２０は、この絶対差を蓄積し、しき
い値発生器２２は、絶対差からしきい値ＴＨを求める。
比較器２４は、ビット・マップ２０の出力信号としきい
値とを比較して、その結果をロジック・ビット・マップ
２６に蓄積する。セグメント・カウンタ３０がロジック
・ビット・マップの各セグメントの計数値を求め、正規
化分布計算器２８が正規化計数値を求める。制限回路３
２は、正規化計数値から境界値を求め、比較器３４、３
６の出力信号に応じて、繰り返しフレームを検出する。
ズして繰り返しとなったフレームを確実に検出する。 【解決手段】 ビデオ捕獲モジュール１２で入力ビデオ
信号を捕獲し、減算ユニット１４及びフレーム遅延回路
１６により連続フレームの対応フィールドのピクセル間
の差を求めて、絶対値ユニット１８により絶対差を求め
る。ビット・マップ２０は、この絶対差を蓄積し、しき
い値発生器２２は、絶対差からしきい値ＴＨを求める。
比較器２４は、ビット・マップ２０の出力信号としきい
値とを比較して、その結果をロジック・ビット・マップ
２６に蓄積する。セグメント・カウンタ３０がロジック
・ビット・マップの各セグメントの計数値を求め、正規
化分布計算器２８が正規化計数値を求める。制限回路３
２は、正規化計数値から境界値を求め、比較器３４、３
６の出力信号に応じて、繰り返しフレームを検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、ビデオ信
号内のアーティファクトを検出する方法及び装置に関
し、特に、ビデオ信号内の繰り返しでフリーズ（凍結）
されたフレームを検出する方法及び装置に関する。
号内のアーティファクトを検出する方法及び装置に関
し、特に、ビデオ信号内の繰り返しでフリーズ（凍結）
されたフレームを検出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオ伝送においては、しばしばビデオ
圧縮が行われているが、伝送に利用可能な帯域幅が不十
分な場合、圧縮コーダ（コード化装置）は、前のフレー
ムのコピーを単に再伝送できる。このように生じた欠陥
（アーティファクト）は、「フレーム凍結（frame free
ze）」と呼ばれ、ビデオ内に示された動き対象が「ジャ
ーク（jerk）」として観察者には知覚される。このよう
に、圧縮コーダは、時々、エンコードを停止する、即
ち、圧縮コーダがフリーズする。このフリーズが生じる
前の最後のフレームがデコーダにより保持されて表示さ
れて、静止画を生じるか、又は、インターレースのフィ
ールド１及びフィールド２が交互に表示されるように、
ちらついた画像が生じる。
圧縮が行われているが、伝送に利用可能な帯域幅が不十
分な場合、圧縮コーダ（コード化装置）は、前のフレー
ムのコピーを単に再伝送できる。このように生じた欠陥
（アーティファクト）は、「フレーム凍結（frame free
ze）」と呼ばれ、ビデオ内に示された動き対象が「ジャ
ーク（jerk）」として観察者には知覚される。このよう
に、圧縮コーダは、時々、エンコードを停止する、即
ち、圧縮コーダがフリーズする。このフリーズが生じる
前の最後のフレームがデコーダにより保持されて表示さ
れて、静止画を生じるか、又は、インターレースのフィ
ールド１及びフィールド２が交互に表示されるように、
ちらついた画像が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】繰り返しフレーム、即
ち、「フリーズ」した繰り返しフレームの問題に対する
一般的な解決法は、連続したフレーム内で、対応するフ
ィールドをピクセル単位で減算することである。ビット
・マップ内で、減算結果の総てのピクセルがゼロの値の
場合、これは、繰り返しフレーム（フリーズしたフレー
ム）が存在することを意味する。しかし、かかる一般的
な解決法は、実際には、確実に動作しない。これは、ビ
デオ内にランダム・ノイズが存在するためである。ビデ
オ・チェーンにおいて、かかるノイズがどこに付加され
たかにより、ビデオ・フィールド毎に同じノイズ・パタ
ーンが繰り返さない。したがって、繰り返しフレームが
生じても、２つのフィールドの差がゼロでない場合は、
連続フレーム内にて意味のあるビデオ内容が繰り返して
いるように見え、繰り返しフレームを検出できない。こ
れは、ランダム・ノイズ・パターンが一致しないため、
即ち、これらパターンが同じではないためである。
ち、「フリーズ」した繰り返しフレームの問題に対する
一般的な解決法は、連続したフレーム内で、対応するフ
ィールドをピクセル単位で減算することである。ビット
・マップ内で、減算結果の総てのピクセルがゼロの値の
場合、これは、繰り返しフレーム（フリーズしたフレー
ム）が存在することを意味する。しかし、かかる一般的
な解決法は、実際には、確実に動作しない。これは、ビ
デオ内にランダム・ノイズが存在するためである。ビデ
オ・チェーンにおいて、かかるノイズがどこに付加され
たかにより、ビデオ・フィールド毎に同じノイズ・パタ
ーンが繰り返さない。したがって、繰り返しフレームが
生じても、２つのフィールドの差がゼロでない場合は、
連続フレーム内にて意味のあるビデオ内容が繰り返して
いるように見え、繰り返しフレームを検出できない。こ
れは、ランダム・ノイズ・パターンが一致しないため、
即ち、これらパターンが同じではないためである。
【０００４】実際の環境下において、即ち、ノイズの存
在する環境下において、ビデオ信号内の繰り返しでフリ
ーズされたフレーム、即ち、繰り返しフレームを確実に
検出できる方法及び装置が望まれている。
在する環境下において、ビデオ信号内の繰り返しでフリ
ーズされたフレーム、即ち、繰り返しフレームを確実に
検出できる方法及び装置が望まれている。
【０００５】したがって、本発明の目的は、実際の環境
下において、ビデオ信号の繰り返しフレームを確実に検
出する方法及び装置を提供することである。
下において、ビデオ信号の繰り返しフレームを確実に検
出する方法及び装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオ信号の
繰り返しフレームを検出する方法であって；連続フレー
ムにおける複数の対応フィールドのピクセル間の差（１
４、１６）の絶対値（１８）に応じて、複数の対応フィ
ールドからビデオ信号の各フィールドのロジック・ビッ
ト・マップを組み立る（２０、２２、２４、２６）第１
ステップと；ロジック・ビット・マップを複数のセルに
分割する（２６、３０）第２ステップと；セルの各々の
正規化した計数値（Ｃ）に対する、これらセルの各々の
（正規化していない）計数値（Ｃ’）に応じて、繰り返
しフレームを検出する（３２、３４、３６）第３ステッ
プとを具えている。また、本発明は、ビデオ信号の繰り
返しフレームを検出する装置であって；連続フレームに
おける複数の対応フィールドのピクセル間の差（１４、
１６）の絶対値（１８）に応じて、上記複数の対応フィ
ールドから上記ビデオ信号の各フィールドのロジック・
ビット・マップを組み立る（２０、２２、２４、２６）
手段と；ロジック・ビット・マップを複数のセルに分割
する手段（２６、３０）と；セルの各々正規化した計数
値（Ｃ）に対する、セルの各々の（正規化していない）
計数値（Ｃ’）に応じて、繰り返しフレームを検出する
手段（３２、３４、３６、３８とを具えている。さら
に、本発明は、ビデオ信号内の繰り返しフレームを検出
する装置であって；ビデオ信号を受け、連続フレームの
複数の対応フィールドから、複数の対応フィールドのピ
クセル間の差（１４、１６）の絶対値（１８）に応じ
て、ビデオ信号の各フィールドに対するロジック・ビッ
ト・マップを発生する（２０、２２、２４、２６）手段
と；ロジック・ビット・マップを複数のセルにセグメン
ト化するセグメント化手段（２６、３０）と；セルの各
々の正規化した計数値（Ｃ）に対するこれらセルの各々
の（正規化していない）計数値（Ｃ’）に応じて、繰り
返しフレームを検出する（３２、３４、３６、３８）プ
ロセッサとを具えている。
繰り返しフレームを検出する方法であって；連続フレー
ムにおける複数の対応フィールドのピクセル間の差（１
４、１６）の絶対値（１８）に応じて、複数の対応フィ
ールドからビデオ信号の各フィールドのロジック・ビッ
ト・マップを組み立る（２０、２２、２４、２６）第１
ステップと；ロジック・ビット・マップを複数のセルに
分割する（２６、３０）第２ステップと；セルの各々の
正規化した計数値（Ｃ）に対する、これらセルの各々の
（正規化していない）計数値（Ｃ’）に応じて、繰り返
しフレームを検出する（３２、３４、３６）第３ステッ
プとを具えている。また、本発明は、ビデオ信号の繰り
返しフレームを検出する装置であって；連続フレームに
おける複数の対応フィールドのピクセル間の差（１４、
１６）の絶対値（１８）に応じて、上記複数の対応フィ
ールドから上記ビデオ信号の各フィールドのロジック・
ビット・マップを組み立る（２０、２２、２４、２６）
手段と；ロジック・ビット・マップを複数のセルに分割
する手段（２６、３０）と；セルの各々正規化した計数
値（Ｃ）に対する、セルの各々の（正規化していない）
計数値（Ｃ’）に応じて、繰り返しフレームを検出する
手段（３２、３４、３６、３８とを具えている。さら
に、本発明は、ビデオ信号内の繰り返しフレームを検出
する装置であって；ビデオ信号を受け、連続フレームの
複数の対応フィールドから、複数の対応フィールドのピ
クセル間の差（１４、１６）の絶対値（１８）に応じ
て、ビデオ信号の各フィールドに対するロジック・ビッ
ト・マップを発生する（２０、２２、２４、２６）手段
と；ロジック・ビット・マップを複数のセルにセグメン
ト化するセグメント化手段（２６、３０）と；セルの各
々の正規化した計数値（Ｃ）に対するこれらセルの各々
の（正規化していない）計数値（Ｃ’）に応じて、繰り
返しフレームを検出する（３２、３４、３６、３８）プ
ロセッサとを具えている。
【０００７】本発明は、ビデオ信号の連続フレーム内の
対応したフィールドのピクセル間の絶対差（差の絶対
値）を求めることにより、ビデオ信号内の繰り返しでフ
リーズしたフレーム（繰り返しフレーム）を検出する。
これら絶対差によりロジック・ビット・マップ（ロジッ
ク値を記憶するビット・マップ）を発生するが、この
際、絶対差がしきい値を超えた各ピクセル毎にロジック
値の一方、例えば、ロジック「１」をロジック・ビット
・マップに挿入する。なお、このしきい値は、フィール
ドに対する絶対差から求めた最大値の関数である。この
ロジック・ビット・マップを複数の等しいサイズのセル
に分割（セグメント化）して、各セルのロジック「１」
の数を計数する。また、ロジック「１」の正規化された
分布の計数値は、ロジック・ビット・マップ内の総ての
ロジック「１」の和をセルの数で除算した値である。境
界値（バウンド：bound）は、正規化した分布計数値か
ら求めて、各セルの実際の計数値を境界値と比較する。
フィールドの各セルの実際の計数値の総てが境界値内な
らば、繰り返しフレームが報告（検出）される。代わり
に、ノイズのない環境において、実際の計数値の総てが
最小値未満の場合も、繰り返しフレームが検出される。
対応したフィールドのピクセル間の絶対差（差の絶対
値）を求めることにより、ビデオ信号内の繰り返しでフ
リーズしたフレーム（繰り返しフレーム）を検出する。
これら絶対差によりロジック・ビット・マップ（ロジッ
ク値を記憶するビット・マップ）を発生するが、この
際、絶対差がしきい値を超えた各ピクセル毎にロジック
値の一方、例えば、ロジック「１」をロジック・ビット
・マップに挿入する。なお、このしきい値は、フィール
ドに対する絶対差から求めた最大値の関数である。この
ロジック・ビット・マップを複数の等しいサイズのセル
に分割（セグメント化）して、各セルのロジック「１」
の数を計数する。また、ロジック「１」の正規化された
分布の計数値は、ロジック・ビット・マップ内の総ての
ロジック「１」の和をセルの数で除算した値である。境
界値（バウンド：bound）は、正規化した分布計数値か
ら求めて、各セルの実際の計数値を境界値と比較する。
フィールドの各セルの実際の計数値の総てが境界値内な
らば、繰り返しフレームが報告（検出）される。代わり
に、ノイズのない環境において、実際の計数値の総てが
最小値未満の場合も、繰り返しフレームが検出される。
【０００８】本発明の目的、利点及びその他の新規な特
徴は、添付図を参照した以下の説明から明らかになろ
う。
徴は、添付図を参照した以下の説明から明らかになろ
う。
【０００９】
【発明の実施の形態】繰り返しフレームの問題は、次の
ように解決できる。 ・ ビデオ・シーケンス内の２つの連続フレーム毎に、
対応するフィールド内のルミナンス値を減算して差値を
求める。すなわち、１つのフレームのフィールド１内の
ルミナンス値を、前のフレームのフィールド１内の対応
するルミナンス値から減算する。そして、差マップ（差
を示すマップ）を発生する。 ・この差マップを求めた後、各差値をその絶対値と置き
換える。 ・最大値を、これら絶対値の最大のものとする。 ・最大値の５０％の如く、この最大値の分数値（最大値
をある値で除算した値）に基づいたしきい値を差の絶対
値が超えた場所（ピクセル）で、ロジックの一方の値、
例えば、「１」の値と置き換えて、絶対値の差マップを
ロジック・マップに変換する。そうでない場合は、差の
絶対値がかかるしきい値を超えない場所（ピクセル）
で、他方のロジック値「０」に置き換える。
ように解決できる。 ・ ビデオ・シーケンス内の２つの連続フレーム毎に、
対応するフィールド内のルミナンス値を減算して差値を
求める。すなわち、１つのフレームのフィールド１内の
ルミナンス値を、前のフレームのフィールド１内の対応
するルミナンス値から減算する。そして、差マップ（差
を示すマップ）を発生する。 ・この差マップを求めた後、各差値をその絶対値と置き
換える。 ・最大値を、これら絶対値の最大のものとする。 ・最大値の５０％の如く、この最大値の分数値（最大値
をある値で除算した値）に基づいたしきい値を差の絶対
値が超えた場所（ピクセル）で、ロジックの一方の値、
例えば、「１」の値と置き換えて、絶対値の差マップを
ロジック・マップに変換する。そうでない場合は、差の
絶対値がかかるしきい値を超えない場所（ピクセル）
で、他方のロジック値「０」に置き換える。
【００１０】図１は、本発明による種々の差マップを示
す。Ａは、連続フレームの対応フィールド内におけるル
ミナンス値の間の差であり、Ｂは、絶対差であり、Ｃ
は、その結果のロジック・マップである。なお、これら
図で、横軸は、時間又はライン番号であり、縦軸が差で
ある。また、Ｃで、縦軸にロジック「０」及び「１」の
中間の値があるように見えるが、これは、「０」及び
「１」の間の立ち上がり時間及び立ち下がり時間を考慮
したデジタル・オシロスコープの表示の図のためであ
る。
す。Ａは、連続フレームの対応フィールド内におけるル
ミナンス値の間の差であり、Ｂは、絶対差であり、Ｃ
は、その結果のロジック・マップである。なお、これら
図で、横軸は、時間又はライン番号であり、縦軸が差で
ある。また、Ｃで、縦軸にロジック「０」及び「１」の
中間の値があるように見えるが、これは、「０」及び
「１」の間の立ち上がり時間及び立ち下がり時間を考慮
したデジタル・オシロスコープの表示の図のためであ
る。
【００１１】図２は、連続フレームのロジック・マップ
を示す図であり、Ａは、２フレーム間に動きがある場合
であり、Ｂは、繰り返しフレームがある場合を示してい
る。連続フレーム間に動きのあるロジック・マップは、
Ａのように動いている対象物の輪郭を示すが、繰り返し
フレームに対するロジック・マップは、Ｂのようにラン
ダム・ノイズのみを示す。なお、これら図で、横軸及び
縦軸は、ビデオ・スクリーンの横軸及び縦軸に対応す
る。
を示す図であり、Ａは、２フレーム間に動きがある場合
であり、Ｂは、繰り返しフレームがある場合を示してい
る。連続フレーム間に動きのあるロジック・マップは、
Ａのように動いている対象物の輪郭を示すが、繰り返し
フレームに対するロジック・マップは、Ｂのようにラン
ダム・ノイズのみを示す。なお、これら図で、横軸及び
縦軸は、ビデオ・スクリーンの横軸及び縦軸に対応す
る。
【００１２】本発明による次のステップは、図２のＡ及
びＢに示すロジック・マップに対応する図３のＡ及びＢ
に示すように、ロジック・マップをＮ個、例えば、７０
個の等しい矩形領域（セル）に分割（セグメント化）す
ることである。各領域毎にノイズの数を求めて、Ｎ個の
数の配列を作る。移動する対象が存在するビデオの場
合、図４のＡに示すように、Ｎ個の数のいくつかが他よ
りも非常に大きい。なお、ランダム・ノイズのみがビデ
オに存在するならば、図４のＢに示すように統計的な変
動の限界内で、Ｎ個の数は、略等しい値である。なお、
図４では、横軸が領域の番号を示し、縦軸が各領域の係
数値を示す。
びＢに示すロジック・マップに対応する図３のＡ及びＢ
に示すように、ロジック・マップをＮ個、例えば、７０
個の等しい矩形領域（セル）に分割（セグメント化）す
ることである。各領域毎にノイズの数を求めて、Ｎ個の
数の配列を作る。移動する対象が存在するビデオの場
合、図４のＡに示すように、Ｎ個の数のいくつかが他よ
りも非常に大きい。なお、ランダム・ノイズのみがビデ
オに存在するならば、図４のＢに示すように統計的な変
動の限界内で、Ｎ個の数は、略等しい値である。なお、
図４では、横軸が領域の番号を示し、縦軸が各領域の係
数値を示す。
【００１３】ランダム・ノイズのみが存在するか否か、
即ち、フレームが繰り返されてるか否かは、次のように
決まる。 ・すべてのセルにわたってロジック「１」が均一に分布
しているとした場合に対応するＮ個のセルの各々におけ
るロジック「１」のピクセルの計数値（ロジック「１」
の数）Ｃを求める。すなわち、総てのセルのロジック
「１」の総和をセルの数Ｎで除算した値Ｃを求める。 ・ノイズのみが存在する場合、各セルの計数値は、Ｃ’
＝Ｃ＋／−４＊ＳＱＲＴ（Ｃ）の如く、いくつかの統計
的な尺度の境界値内である。なお、Ｃ’は、Ｎ個のセル
の特定の１個におけるロジック「１」の計数値（ロジッ
ク「１」の数）であり、ＳＱＲＴ（Ｃ）は、Ｃの平方根
を意味する。Ｃ’がこれら境界値を超えた単一のセルが
存在すると、フレームは、繰り返されていない。 ・ノイズが存在しない場合をカバーする他の基準として
は、各セルの計数値Ｃ’がある最小値未満、例えば５未
満の場合、フレームが繰り返す。
即ち、フレームが繰り返されてるか否かは、次のように
決まる。 ・すべてのセルにわたってロジック「１」が均一に分布
しているとした場合に対応するＮ個のセルの各々におけ
るロジック「１」のピクセルの計数値（ロジック「１」
の数）Ｃを求める。すなわち、総てのセルのロジック
「１」の総和をセルの数Ｎで除算した値Ｃを求める。 ・ノイズのみが存在する場合、各セルの計数値は、Ｃ’
＝Ｃ＋／−４＊ＳＱＲＴ（Ｃ）の如く、いくつかの統計
的な尺度の境界値内である。なお、Ｃ’は、Ｎ個のセル
の特定の１個におけるロジック「１」の計数値（ロジッ
ク「１」の数）であり、ＳＱＲＴ（Ｃ）は、Ｃの平方根
を意味する。Ｃ’がこれら境界値を超えた単一のセルが
存在すると、フレームは、繰り返されていない。 ・ノイズが存在しない場合をカバーする他の基準として
は、各セルの計数値Ｃ’がある最小値未満、例えば５未
満の場合、フレームが繰り返す。
【００１４】繰り返しフレームがある場合に報告（検
出）する本発明による装置を図５に示す。ビデオ捕獲モ
ジュール１２は、ビデオ信号を受け、このビデオ信号が
アナログ形式の場合にはデジタル化し、タイミング情報
からアクティブ・ビデオを分離し、このアクティブ・ビ
デオをデコードして、このアクティブ・ビデオの各ピク
セルにおけるルミナンス値を発生する。各フィールドに
おけるこれらルミナンス値を減算ユニット１４及びフレ
ーム遅延ユニット１６に入力する。このフレーム遅延ユ
ニット１６の出力信号も減算ユニット１４に入力する。
よって、減算ユニット１４へのこれら入力信号は、連続
フレームからの対応するフィールドである。減算ユニッ
ト１４からの差を絶対値ユニット１８に入力する。この
絶対値ユニット１８は、絶対差（差の絶対値）を発生
し、ビット・マップ回路２０に蓄積する。各フィールド
において、絶対差の最大値をしきい値発生器２２が求め
る。しきい値発生器２２は、更に、この絶対差の最大値
に０．５の如き特定の分数（小数）係数を掛けて、しき
い値ＴＨを発生する。各フィールドにおいて、ビット・
マップ回路２０からの絶対差をしきい値ＴＨと共に比較
器２４に入力する。この比較器２４の出力信号は、ロジ
ック・ビット・マップ回路２６に入力する。よって、ビ
ット・マップ回路２０の出力信号の内、しきい値ＴＨよ
りも大きい絶対差を有するピクセルに対応するロジック
・ビット・マップ回路２６のピクセルにロジック「１」
が記憶される。各区フィールドにおけるロジック・ビッ
ト・マップ２６からの出力信号を正規化分布計算器（Σ
Ｃ’／Ｎ）２８及びセグメント・カウンタ３０に入力す
る。
出）する本発明による装置を図５に示す。ビデオ捕獲モ
ジュール１２は、ビデオ信号を受け、このビデオ信号が
アナログ形式の場合にはデジタル化し、タイミング情報
からアクティブ・ビデオを分離し、このアクティブ・ビ
デオをデコードして、このアクティブ・ビデオの各ピク
セルにおけるルミナンス値を発生する。各フィールドに
おけるこれらルミナンス値を減算ユニット１４及びフレ
ーム遅延ユニット１６に入力する。このフレーム遅延ユ
ニット１６の出力信号も減算ユニット１４に入力する。
よって、減算ユニット１４へのこれら入力信号は、連続
フレームからの対応するフィールドである。減算ユニッ
ト１４からの差を絶対値ユニット１８に入力する。この
絶対値ユニット１８は、絶対差（差の絶対値）を発生
し、ビット・マップ回路２０に蓄積する。各フィールド
において、絶対差の最大値をしきい値発生器２２が求め
る。しきい値発生器２２は、更に、この絶対差の最大値
に０．５の如き特定の分数（小数）係数を掛けて、しき
い値ＴＨを発生する。各フィールドにおいて、ビット・
マップ回路２０からの絶対差をしきい値ＴＨと共に比較
器２４に入力する。この比較器２４の出力信号は、ロジ
ック・ビット・マップ回路２６に入力する。よって、ビ
ット・マップ回路２０の出力信号の内、しきい値ＴＨよ
りも大きい絶対差を有するピクセルに対応するロジック
・ビット・マップ回路２６のピクセルにロジック「１」
が記憶される。各区フィールドにおけるロジック・ビッ
ト・マップ２６からの出力信号を正規化分布計算器（Σ
Ｃ’／Ｎ）２８及びセグメント・カウンタ３０に入力す
る。
【００１５】正規化分布計算器２８は、ロジック・ビッ
ト・マップ回路２６内の総ての領域のロジック「１」値
の数の合計を求め、この合計を領域の数Ｎで除算して、
正規化分布計数値Ｃを求める。なお、Ｎは、ビット・マ
ップを分割した際のセグメント（セル）の数である。セ
グメント・カウンタ３０は、ロジック・ビット・マップ
２６の各セグメント（セル）におけるロジック「１」値
の数を計数して、セグメント計数値Ｃ’を発生する。な
お、ロジック・ビット・マップ回路２６のセグメント毎
のロジック「１」をセグメント・カウンタ３０が計数す
ることが、セグメント化になる。よって、ロジック・ビ
ット・マップ回路２６及びセグメント・カウンタ３０が
セグメント化手段（分割手段）を構成する。正規化分布
計数値Ｃを制限回路３２に入力して、セグメント計数値
Ｃ’に対する境界値Ｃ＋（上限）及びＣ−（下限）を発
生する。制限回路３２からの境界値は、Ｃ＋／−Ｋに等
しい。なお、Ｋは、４＊ＳＱＲＴ（Ｃ）であり、＊は、
かけ算を意味し、ＳＱＲＴ（Ｃ）は、平方根Ｃである。
これら境界値Ｃ＋及びＣ−をセグメント計数値Ｃ’と共
に比較器３４及び３６に夫々入力する。比較器３４、３
６の出力信号をアンド・ゲート３８に入力する。よっ
て、比較器３４、３６及びアンド・ゲート３８により、
計数値Ｃ’が境界内が否かの判断ができる。フィールド
における総てのセグメントの計数値Ｃ’が境界値内の場
合、アンド・ゲート３８の出力信号は、繰り返しフレー
ムを示す。さらに、セグメント計数値Ｃ’を他の比較器
４０にも入力し、これらセグメント計数値Ｃ’を、例え
ば５の如き最小値ＭＩＮと比較する。フィールドにおけ
る総てのセグメント計数Ｃ’が最小値ＭＩＮ未満なら
ば、比較器４０は、上述の如く、繰り返しフレームを示
す出力信号を発生する。
ト・マップ回路２６内の総ての領域のロジック「１」値
の数の合計を求め、この合計を領域の数Ｎで除算して、
正規化分布計数値Ｃを求める。なお、Ｎは、ビット・マ
ップを分割した際のセグメント（セル）の数である。セ
グメント・カウンタ３０は、ロジック・ビット・マップ
２６の各セグメント（セル）におけるロジック「１」値
の数を計数して、セグメント計数値Ｃ’を発生する。な
お、ロジック・ビット・マップ回路２６のセグメント毎
のロジック「１」をセグメント・カウンタ３０が計数す
ることが、セグメント化になる。よって、ロジック・ビ
ット・マップ回路２６及びセグメント・カウンタ３０が
セグメント化手段（分割手段）を構成する。正規化分布
計数値Ｃを制限回路３２に入力して、セグメント計数値
Ｃ’に対する境界値Ｃ＋（上限）及びＣ−（下限）を発
生する。制限回路３２からの境界値は、Ｃ＋／−Ｋに等
しい。なお、Ｋは、４＊ＳＱＲＴ（Ｃ）であり、＊は、
かけ算を意味し、ＳＱＲＴ（Ｃ）は、平方根Ｃである。
これら境界値Ｃ＋及びＣ−をセグメント計数値Ｃ’と共
に比較器３４及び３６に夫々入力する。比較器３４、３
６の出力信号をアンド・ゲート３８に入力する。よっ
て、比較器３４、３６及びアンド・ゲート３８により、
計数値Ｃ’が境界内が否かの判断ができる。フィールド
における総てのセグメントの計数値Ｃ’が境界値内の場
合、アンド・ゲート３８の出力信号は、繰り返しフレー
ムを示す。さらに、セグメント計数値Ｃ’を他の比較器
４０にも入力し、これらセグメント計数値Ｃ’を、例え
ば５の如き最小値ＭＩＮと比較する。フィールドにおけ
る総てのセグメント計数Ｃ’が最小値ＭＩＮ未満なら
ば、比較器４０は、上述の如く、繰り返しフレームを示
す出力信号を発生する。
【００１６】比較器３４及び３６は、フラグ回路を含ん
でいる。フィールドにおけるセグメントの計数値Ｃ’が
境界値の外の場合、このフラグ回路がセットされる。し
かし、このフラグ回路は、次のフィールドの開始にてリ
セットされる。フラグ回路のセットにより、アンド・ゲ
ート３８が禁止（不能）状態になり、繰り返しフレーム
を表す出力信号がフィールドの終わりにて発生しない。
アンド・ゲート３８は、各フィールドの終わりにて発生
したフィールド信号ｆによりエネーブル（動作可能）さ
れる。同様に、アンド・ゲート４２は、ノイズのない場
合を検出する比較器４０の出力信号を受け、フィールド
信号ｆによりエネーブルされる。よって、フィールド内
のセグメントの計数値Ｃ’が最小値ＭＩＮ超えると、比
較器４０内のフラグ回路の状態がセットされ、この状態
がアンド・ゲート４２の出力信号にて報告される。アン
ド・ゲート３８及び４２の出力信号をオア（ＯＲ）ゲー
ト４４で組み合わせて、いずれかの状態での繰り返しフ
レームを表す出力信号を発生する。構成要素１４〜４４
の全体４６、又は構成要素３０〜４４、又はその一部
は、ソフトウェアの制御により動作するマイクロプロセ
ッサに置換して、対応機能の総てを実行してもよい。
でいる。フィールドにおけるセグメントの計数値Ｃ’が
境界値の外の場合、このフラグ回路がセットされる。し
かし、このフラグ回路は、次のフィールドの開始にてリ
セットされる。フラグ回路のセットにより、アンド・ゲ
ート３８が禁止（不能）状態になり、繰り返しフレーム
を表す出力信号がフィールドの終わりにて発生しない。
アンド・ゲート３８は、各フィールドの終わりにて発生
したフィールド信号ｆによりエネーブル（動作可能）さ
れる。同様に、アンド・ゲート４２は、ノイズのない場
合を検出する比較器４０の出力信号を受け、フィールド
信号ｆによりエネーブルされる。よって、フィールド内
のセグメントの計数値Ｃ’が最小値ＭＩＮ超えると、比
較器４０内のフラグ回路の状態がセットされ、この状態
がアンド・ゲート４２の出力信号にて報告される。アン
ド・ゲート３８及び４２の出力信号をオア（ＯＲ）ゲー
ト４４で組み合わせて、いずれかの状態での繰り返しフ
レームを表す出力信号を発生する。構成要素１４〜４４
の全体４６、又は構成要素３０〜４４、又はその一部
は、ソフトウェアの制御により動作するマイクロプロセ
ッサに置換して、対応機能の総てを実行してもよい。
【００１７】上述の如く、本発明による方法及び装置で
は、ビデオ信号の各フィールドに対するロジック・ビッ
ト・マップを作る。このロジック・ビット・マップは、
所定しきい値を超えた連続フレームの対応フィールドの
ピクセルを表す。また、本発明では、ロジック・ビット
・マップのＮ個のセグメントの各々のロジック「１」の
計数を全体のロジック・ビット・マップにおけるセル毎
の正規化計数値と比較し、セグメント計数値が、正規化
計数値に基づく境界値の外部になったときに、繰り返し
フレームを報告する。よって、本発明は、ビデオ信号に
おける繰り返しでフリーズされたフレームを検出でき
る。
は、ビデオ信号の各フィールドに対するロジック・ビッ
ト・マップを作る。このロジック・ビット・マップは、
所定しきい値を超えた連続フレームの対応フィールドの
ピクセルを表す。また、本発明では、ロジック・ビット
・マップのＮ個のセグメントの各々のロジック「１」の
計数を全体のロジック・ビット・マップにおけるセル毎
の正規化計数値と比較し、セグメント計数値が、正規化
計数値に基づく境界値の外部になったときに、繰り返し
フレームを報告する。よって、本発明は、ビデオ信号に
おける繰り返しでフリーズされたフレームを検出でき
る。
【００１８】
【発明の効果】上述の如く、本発明の方法及び装置によ
れば、実際の環境下において、ビデオ信号の繰り返しフ
レームを確実に検出できる。
れば、実際の環境下において、ビデオ信号の繰り返しフ
レームを確実に検出できる。
【図１】本発明による差マップの発生を示す図である。
【図２】ロジック・ビット・マップを示す図であり、Ａ
は、動きのあるビデオ信号の場合であり、Ｂは、ノイズ
が存在する場合の繰り返しフレームの場合である。
は、動きのあるビデオ信号の場合であり、Ｂは、ノイズ
が存在する場合の繰り返しフレームの場合である。
【図３】図２に対応するロジック・ビット・マップのセ
グメント化を示す図である。
グメント化を示す図である。
【図４】図３に対応するロジック・ビット・マップに対
する実際のセル計数の変動を示す図である。
する実際のセル計数の変動を示す図である。
【図５】本発明により、ビデオ信号内の繰り返しフレー
ムを検出する装置のブロック図である。
ムを検出する装置のブロック図である。
１２ ビデオ捕獲モジュール １４ 減算ユニット １６ フレーム遅延ユニット １８ 絶対値ユニット ２０ ビット・マップ ２２ しきい値発生器 ２４、３４、３６、４０ 比較器 ２６ ロジック・ビット・マップ ２８ 正規化分布計算器 ３０ セグメント・カウンタ ３２ 制限回路 ３８、４２ アンド・ゲート ４４ オア・ゲート
フロントページの続き (72)発明者 カマレシュ・ペイテル アメリカ合衆国 オレゴン州 97229 ポ ートランド ノース・ウェスト ウィスマ ー・ドライブ 15646
Claims (6)
- 【請求項１】 ビデオ信号の繰り返しフレームを検出す
る方法であって、 連続フレームにおける複数の対応フィールドのピクセル
間の差の絶対値に応じて、上記複数の対応フィールドか
ら上記ビデオ信号の各フィールドのロジック・ビット・
マップを組み立る第１ステップと、 上記ロジック・ビット・マップを複数のセルに分割する
第２ステップと、 上記セルの各々の正規化した計数値に対する、上記セル
の各々の計数値に応じて、繰り返しフレームを検出する
第３ステップとを具えたことを特徴とするビデオ信号の
繰り返しフレームの検出方法。 - 【請求項２】 上記第１ステップは、 上記連続フレームの上記対応フィールドからのピクセル
の差を求めて、上記差の絶対値を求め、 上記差の絶対からしきい値を求め、 上記差の絶対値が上記しきい値を超える各ピクセルに対
してロジック「１」を上記ロジック・ビット・マップで
挿入することを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 ビデオ信号の繰り返しフレームを検出す
る装置であって、 連続フレームにおける複数の対応フィールドのピクセル
間の差の絶対値に応じて、上記複数の対応フィールドか
ら上記ビデオ信号の各フィールドのロジック・ビット・
マップを組み立る手段と、 上記ロジック・ビット・マップを複数のセルに分割する
手段と、 上記セルの各々正規化した計数値に対する、上記セルの
各々の計数値に応じて、繰り返しフレームを検出する手
段とを具えたビデオ信号の繰り返しフレームの検出装
置。 - 【請求項４】 上記ロジック・ビット・マップを組み立
る手段は、 上記連続フレームの上記対応フィールドからのピクセル
の差を求めて、上記差の絶対値を求める手段と、 上記差の絶対からしきい値を求める手段と、 上記差の絶対値が上記しきい値を超える各ピクセルに対
してロジック「１」を上記ロジック・ビット・マップで
挿入する手段とを具えたことを特徴とする請求項３の装
置。 - 【請求項５】 ビデオ信号内の繰り返しフレームを検出
する装置であって、 上記ビデオ信号を受け、上記連続フレームの複数の対応
フィールドから、上記複数の対応フィールドのピクセル
間の差の絶対値に応じて、上記ビデオ信号の各フィール
ドに対するロジック・ビット・マップを発生する手段
と、 上記ロジック・ビット・マップを複数のセルにセグメン
ト化するセグメント化手段と、 上記セルの各々の正規化した計数値に対する上記セルの
各々の計数値に応じて、繰り返しフレームを検出するプ
ロセッサとを具えたビデオ信号の繰り返しフレームの検
出装置。 - 【請求項６】 上記ビデオ捕獲手段は、 上記ビデオ信号を受け、上記連続フレームの複数の対応
フィールドからのピクセルを差を求めて、上記差の絶対
値を出力する差を求める手段と、 上記差の絶対値を受け、上記差の絶対からしきい値を求
めて出力するしきい値発生器と、 上記差の絶対値及び上記しきい値を入力し、上記差の絶
対値が上記しきい値を超えた各ピクセルに対して、ロジ
ック「１」を上記ロジック・ビット・マップに挿入する
比較器とを具えたことを特徴とする請求項５の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/457,417 US6377297B1 (en) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | Detection of repeated and frozen frames in a video signal |
| US09/457417 | 1999-12-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001186514A true JP2001186514A (ja) | 2001-07-06 |
| JP3563687B2 JP3563687B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=23816648
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000357347A Expired - Fee Related JP3563687B2 (ja) | 1999-12-07 | 2000-11-24 | ビデオ信号の繰り返しフレームの検出方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6377297B1 (ja) |
| EP (1) | EP1107604B1 (ja) |
| JP (1) | JP3563687B2 (ja) |
| KR (1) | KR100730603B1 (ja) |
| CN (1) | CN1154364C (ja) |
| DE (1) | DE60018684T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013183A1 (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Japan Broadcasting Corporation | 映像障害検出装置 |
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| KR100462629B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2004-12-23 | 삼성전자주식회사 | 반복 패턴 판단 방법 및 이를 이용한 프레임 보간 방법 및이에적합한 장치 |
| KR100510671B1 (ko) * | 2003-01-08 | 2005-08-31 | 엘지전자 주식회사 | 인터레이스 영상에서의 동일 프레임 검출 장치 |
| US7477298B2 (en) * | 2004-08-30 | 2009-01-13 | Micron Technology, Inc. | Anti-eclipsing circuit for image sensors |
| US7876355B2 (en) * | 2006-04-17 | 2011-01-25 | Harmonic Inc. | Video abnormality detection |
| WO2008032024A2 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | National Grid Wireless Limited | Mobile television signal testing apparatus |
| GB0706496D0 (en) * | 2007-04-03 | 2007-05-09 | British Telecomm | Method and system for video quality assessment |
| US8184163B2 (en) * | 2009-03-05 | 2012-05-22 | Tektronix, Inc. | Methods and systems for detecting and locating skipped frames in a video sequence |
| US8860883B2 (en) * | 2009-11-30 | 2014-10-14 | Miranda Technologies Partnership | Method and apparatus for providing signatures of audio/video signals and for making use thereof |
| FR2982449A1 (fr) * | 2011-11-07 | 2013-05-10 | France Telecom | Procede d'evaluation d'au moins un defaut de qualite dans un signal de donnees, dispositif et programme d'ordinateurs associes |
| US9277208B2 (en) * | 2013-11-12 | 2016-03-01 | Oovoo, Llc | System and method for estimating quality of video with frame freezing artifacts |
| US9641809B2 (en) | 2014-03-25 | 2017-05-02 | Nxp Usa, Inc. | Circuit arrangement and method for processing a digital video stream and for detecting a fault in a digital video stream, digital video system and computer readable program product |
| US9826252B2 (en) * | 2014-07-29 | 2017-11-21 | Nxp Usa, Inc. | Method and video system for freeze-frame detection |
| RU2642402C1 (ru) * | 2016-10-07 | 2018-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "СТРИМ Лабс" (ООО "СТРИМ Лабс") | Способ выявления повторяющихся кадров видео |
| US11627305B2 (en) * | 2021-04-30 | 2023-04-11 | Texas Instruments Incorporated | Frozen image detection |
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| US5355178A (en) * | 1991-10-24 | 1994-10-11 | Eastman Kodak Company | Mechanism for improving television display of still images using image motion-dependent filter |
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2000
- 2000-11-09 KR KR1020000066522A patent/KR100730603B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 2000-11-28 EP EP00310542A patent/EP1107604B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-28 DE DE60018684T patent/DE60018684T2/de not_active Expired - Lifetime
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