TWI510075B - 偵測產品圖案消失的方法與電路 - Google Patents

Description

偵測產品圖案消失的方法與電路

本發明是有關於一種影像處理技術，且特別是有關於一種偵測圖案消失的技術。

動態影像顯示是多個影像依照所要的頻率顯示，而這些影像的顯示內容會隨時間改變，成為動態的影像。一般的動態影像顯示其例如攝影機(video)或是電視的影像播放。

然而，在播放原始的動態影像內容時，基於一些需要會插入靜態的一固定靜態圖案疊置於動態影像內容上。固定靜態圖案例如是產品商標(Logo)的圖案，又或是頻道文字或符號等等的圖案。固定靜態圖案一般會靜態維持一段時間。

圖1繪示傳統動態影像播放的內容變化示意圖。參閱圖1，上面的圖式是在一時間點所顯示的影像內容。影像100的內容例如有一物體102，且同時有一固定靜態圖案104。固定靜態圖案104是靜態位於固定的位置，例如用以表示此影像內容的商標。在圖1的下面圖式是下一張顯示的影像。此時，物體102已移動到其他的位置，但是固定靜態圖案104仍維持在相同的位置。

固定靜態圖案104的突然消失可能是依設定而已經不再顯示此固定靜態圖案104。然而定一種情形例如是由於顯示內容的雜訊或是不穩定等各種原因，導致固定靜態圖案104突然消失。此固定靜態圖案104突然消失的現象會導致固定靜態圖案104的顫動(judder)。

圖2繪示傳統動態影像播放的內容變化示意圖。參閱圖2的上面圖式，其與圖1的上面圖式相同。但是於下一張影像顯示時，如圖2的下面圖式，其固定靜態圖案104突然消失。

另外的類似情形也有可能是固定靜態圖案104有移動，導致固定靜態圖案104的顏色分裂(blocky)的顫動包圍固定靜態圖案104。

因此，固定靜態圖案的突然消失需要偵測，以避免固定靜態圖案的顫動。

本發明提供偵測圖案消失的方法，用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，以能減少固定靜態圖案的顫動等現象。

本發明提供一種應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，包括隨一時序對連續顯示的多張影像的每一張，分析代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生。又，計算一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生。當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。

本發明提供一種偵測圖案消失的方法，應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，其中多張影像隨一時序連續顯示。偵測圖案消失的方法包括將每一張該影像，依照空間分為多個區塊，其中對分別當前所選擇要處理的每一個該區塊偵測是否有一固定靜態圖案消失的情形。對於每一個區塊偵測是否有一固定靜態圖案消失的情形的方法包括分析在該區塊中代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生。又，計算屬於該區塊的一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生。當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。繼續對其它的每一個該區塊重複上述步驟偵測是否該固定靜態圖案有消失的情形。

本發明提供一種偵測圖案消失的電路，應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，包括一固定靜態圖案偵測單元，偵測是否動態顯示影像中包含有固定靜態圖案。一固定靜態圖案消失偵測單元耦接於該固定靜態圖案偵測單元，以偵測是否該固定靜態圖案在一預定時間內消失。該固定靜態圖案消失偵測單元執行多種功能包括隨一時序對連續顯示的多張影像的每一張，分析代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生。又，計算一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生。當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。

更依據一實施例，在所述之偵測圖案消失的方法與電路中，該圖案特徵值是分析計算一邊界強度值。

更依據一實施例，在所述之偵測圖案消失的方法與電路中，該邊界強度值是檢測由一空間領域轉換到一頻率領域後的一高頻成分強度值。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為了能有效快速偵測出固定靜態圖案的消失，本發明提供多個實施例來說明，但是本發明不僅限於所舉實施例。

對於動態顯示的一串顯示影像而言，其影像圖框是依照一顯示頻率的時序顯示。對於動態影像而言，其影像內容一般會隨時間改變形狀與位置，但是固定靜態圖案長時間不會隨時間移動，有就是對於實際顯是的影像，此固定靜態圖案是浮置在背景的動態影像上。

要判斷固定靜態圖案是否突然消失，其可以根據兩個條件判斷。圖3繪示依據本發明一實施例，產品圖案特徵值的變化示意圖。參閱圖3，固定靜態圖案例如以產品圖案(Logo)為例來考量，其會有表現固定靜態圖案的特徵，例如是存在明顯的邊界。物件的邊界可以用一般所的方法辨認，其會後述。就一般性而言，固定靜態圖案的特徵值會隱含存在有固定靜態圖案，因此從時間軸的變化來看，當隨時間分析依序的顯示影像時，如果顯示影像包含固定靜態圖案的話，其特徵值會維持大於一個程度，即是大於位於上方的一條虛線準位。

當固定靜態圖案突然消失，則特徵值突然下降到低準位以下。於此突然消失是指在相鄰少數幾個影像圖框以內消失的情形，其例如是3個影像圖框以內消失，更例如是1個影像圖框以內就消失。也就是說，前一個影像圖框有固定靜態圖案，而在下一個影像圖框就消失。

在理想狀況下，當固定靜態圖案消失時，其特徵值就明顯突然下降。

固定靜態圖的特徵值可以是可以代表其特徵的分析值，不限於特定的方式來判定。然而以一般的特性而言，固定靜態圖的特徵會明顯的靜態物件邊界。而背景動畫的影像，由於其內容在大部分的情形會隨時間變動，而不會有明顯的靜態物件邊界。因此，圖3的特徵值例如可以採用尋找是否有靜態物件邊界為特徵來判定。

要尋找物件邊界的方式，可以直接在影像的空間領域做物件邊界的辨識。然而，當空間領域(space domain)轉換到頻率領域(frequency domain)時，強烈的物件邊界是轉換成高頻成分(component)。因此，就方便偵測物件邊界的考量，可以在頻率領域下將設定的低頻成分濾除，而檢視是否存有高頻成分，即可初步判斷是否有物件邊界的存在，其中的物件最有可能的就是固定靜態圖案所產生的。

然而如果僅是根據圖3的方式來判斷，其可能的誤判是由於在背景的動態影像也存在有靜態的物件，而突然動起來，導致高頻成分的減少，而在顯示的影像中仍有固定靜態圖案。如此，單存根據圖3的條件來判斷就會產生錯誤的判斷。

於是本發明同時提出另一個條件的檢視，即是絕對差異值(SAD)總和值Z_SAD 的檢視，其可以根據式(1)來計算：

就先前的影圖框(pre-frame)與當前的影圖框(cur-frame)之間相同位置的像素資料，PixelData_i,j 做絕對差異值得總和計算，其中指標(index) i，j是指像素的位址。另外指標blk-size是指所統計的影像區塊。如果整張影像同時做分析，則指標blk-size就代表整張影像。如果影像式切割成多個影像區塊，則指標blk-size是指對應每一個影像區塊的總和絕對差值。

如果影像接近靜止狀態的顯示，則前後兩個影像圖框的影像內容不會有太大變化，其Z_SAD 值是在一低準位以下。又或是影像是在完全靜止狀態的顯示，則Z_SAD 值是零或接近零。換句話說，Z_SAD 值可以反映出影像變動程度。

基於Z_SAD 值的特性，當動態顯示重包含有固定靜態圖案時，此部分所產生的Z_SAD 值在理想狀況下是零，即使有實際上顯示的誤差，其產生的Z_SAD 仍是很小。因此在一般動態變化不大的狀況下，其Z_SAD 值是維持在一低準位以下。如果固定靜態圖案突然消失，則明顯由會產生Z_SAD 往上增加的變動。

圖4繪示依據本發明一實施例，Z_SAD 值的變化示意圖。參閱圖4，隨時間計算相鄰兩張影像圖框的Z_SAD 值，其中以整張影像為計算單位的情形下，如果在動態顯示中包含有固定靜態圖案，則其Z_SAD 值會維持在一低準位以下，即是Z_SAD 值是維持小於一個程度。在一般的動態顯示下，Z_SAD 值不會有太大的變動。

當發生固定靜態圖案突然消失時，Z_SAD 值會從原本小於一個程度的狀態突然上升到一個程度。之後Z_SAD 值的變化維持小幅度變化，但是實際值處於高準位以上。此種現象可以預測是由於固定靜態圖案突然消失所產生的。

然而如果僅根據如圖4的Z_SAD 值的變化機制來判斷是否有固定靜態圖案突然消失，其可能的誤判的一個情形是由於僅是背景影像的大幅度變化，產生Z_SAD 值的突然變大。

由於若僅根據圖3或圖4的單一條件來判斷是否有固定靜態圖案突然消失都會產生誤判的結果，因此要達到更準確的判斷則要求二個條件要同時符合，如此可增加判斷的準確度。

當被偵測到發生固定靜態圖案突然消失的現象時，就可以採取後續的因應方式。

又依照上述的相同判斷機制，如果影像是分成多個影像區塊來分析，則每一個影像區塊可以判斷出是否有固定靜態圖案突然消失的現象。對於多個影像區塊來分析時，一些影像區塊不會包含固定靜態圖案，而僅是屬於背景動態的變化。又依照影像區塊的大小，固定靜態圖案可能會涵蓋多個影像區塊。將每一個區塊都依序偵測後，如果發生固定靜態圖案突然消失的現象，就會超過一定數量的影像區塊被偵測出有固定靜態圖案突然消失的現象。也就是說，當這些影像區塊中被偵測出有固定靜態圖案突然消失的現象的數量大於因應固定靜態圖案的實際大小所設定的一設定值時，就判斷發生固定靜態圖案突然消失的現象，也就可以做因應後續處理，例如刪除固定靜態圖案的顯示。

由於較小面積的影像區塊來分析能較明顯偵測出固定靜態圖案的變化。而固定靜態圖案所涵蓋的影像區塊的數量，也可以從歷史統計中估計出來，因此以影像區塊來分析可能會較為準確。

從上述的機制，本發明提供一種應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，包括隨一時序對連續顯示的多張影像的每一張，分析代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生。又，計算一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值總和值Z_SAD ，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生。當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。

從硬體的處理電路而言，其可以分為兩個單元。圖5繪示依據本發明一實施例，偵測產品圖案消失的電路示意圖。參閱圖5，偵測產品圖案消失的電路例如包括一產品圖案偵測單元200，用以偵測是否動態顯示影像中包含有固定靜態圖案。於此，固定靜態圖案是以產品圖案為例的偵測單元。產品圖案消失偵測單元202耦接於固定靜態圖案偵測單元，以偵測是否固定靜態圖案在一預定時間內消失，其中該固定靜態圖案消失偵測單元執行多種功能包括。隨一時序對連續顯示的多張影像的每一張，分析代表固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生。又，固定靜態圖案消失偵測單元202計算一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生。當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．影像

102．．．物體

104．．．固定靜態圖案

200．．．產品圖案偵測單元

202．．．產品圖案消失偵測單元

圖1繪示傳統動態影像播放的內容變化示意圖。

圖2繪示傳統動態影像播放的內容變化示意圖。

圖3繪示依據本發明一實施例，產品圖案特徵值的變化示意圖。

圖4繪示依據本發明一實施例，Z_SAD 值的變化示意圖。

圖5繪示依據本發明一實施例，偵測產品圖案消失的電路示意圖。

200．．．產品圖案偵測單元

202．．．產品圖案消失偵測單元

Claims (21)

1. 一種偵測圖案消失的方法，應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，包括：隨一時序對連續顯示的多張影像的每一張，分析代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生；計算一當前影像與一先前影像之間所對應相同位置的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生；以及當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。
2. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中該圖案特徵值是分析計算一邊界強度值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中該邊界強度值是檢測由一空間領域轉換到一頻率領域後的一高頻成分強度值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中該圖案特徵值與該絕對差異值總和值隨一影像顯示時間作歷史統計，以找出是否有該第一轉態與該第二轉態發生。
5. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中該邊界強度值是直接分析該些影像的每一張中的 存在邊界的程度值。
6. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中該絕對差異值總和值是計算該當前影像與該先前影像分別在相同位置的多對像素值的每一個絕對差異值，且將所有的該些絕對差異值加總所得到的值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之偵測圖案消失的方法，其中該絕對差異值總和值可以再除以一常數。
8. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中如果該固定靜態圖案於顯示中消失超過一預定時間時，就將該固定靜態圖案刪除。
9. 如申請專利範圍第1項所述之偵測圖案消失的方法，其中該第一轉態與該第二轉態是快速發生於兩個相鄰的影像之間。
10. 一種偵測圖案消失的方法，應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，其中多張影像隨一時序連續顯示，該偵測圖案消失的方法包括：將每一張該影像，依照空間分為多個區塊，其中對分別當前所選擇要處理的每一個該區塊偵測是否有一固定靜態圖案消失的情形，包括：分析在該區塊中代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生；計算屬於該區塊的一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視 該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生；以及當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失；以及繼續對其它的每一個該區塊重複上述步驟偵測是否該固定靜態圖案有消失的情形。
11. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中該圖案特徵值是分析計算一邊界強度值。
12. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中該邊界強度值是檢測由一空間領域轉換到一頻率領域後的一高頻成分強度值。
13. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中該圖案特徵值與該絕對差異值總和值隨一影像顯示時間作歷史統計，以找出是否有該第一轉態與該第二轉態發生。
14. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中該邊界強度值是直接分析該些影像的每一張中的存在邊界的程度值。
15. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中該絕對差異值總和值是計算該當前影像與該先前影像分別在相同位置的多對像素值的每一個絕對差異值，且將所有的該些絕對差異值加總所得到的值。
16. 如申請專利範圍第15項所述之偵測圖案消失的方法，其中該絕對差異值總和值可以再除以一常數。
17. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中如果在對應的該區塊中的該固定靜態圖案於顯示中消失超過一預定時間時，就將該固定靜態圖案刪除。
18. 如申請專利範圍第10項所述之偵測圖案消失的方法，其中該第一轉態與該第二轉態是快速發生於兩個相鄰的影像之間。
19. 一種偵測圖案消失的電路，應用於從動態顯示影像中偵測一固定靜態圖案是否消失，包括：一固定靜態圖案偵測單元，偵測是否動態顯示影像中包含有一固定靜態圖案；以及一固定靜態圖案消失偵測單元，耦接於該固定靜態圖案偵測單元，以偵測是否該固定靜態圖案在一預定時間內消失，其中該固定靜態圖案消失偵測單元執行多種功能包括：隨一時序對連續顯示的多張影像的每一張，分析代表該固定靜態圖案的一圖案特徵值，且檢視是否該圖案特徵值有由一高準位值以上快速減少到一低準位值以下的一第一轉態發生；計算一當前影像與一先前影像之間的所有多個像素的一絕對差異值(SAD)總和值，且檢視該絕對差異值總和值是否有由一低準位以下快速增加到一高準位以上的一第二轉態發生；以及當該第一轉態與該第二轉態同時發生時，即是判斷為該固定靜態圖案於顯示中消失。
20. 如申請專利範圍第19項所述之偵測圖案消失的電路，其中該圖案特徵值是分析計算一邊界強度值。
21. 如申請專利範圍第19項所述之偵測圖案消失的電路，其中該邊界強度值是檢測由一空間領域轉換到一頻率領域後的一高頻成分強度值。