專利名稱：檢測交錯圖像裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于圖像處理技術(shù)，特別是關(guān)于動態(tài)檢測場(field)中交錯的圖像 的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
電影中交錯的圖像，以下簡稱為交錯圖像(interlaced image)，例如新聞自 動收報(bào)機(jī)(news ticker)或者電影結(jié)束后在屏幕上翻滾的演員列表，是必須在譯 碼前從電影數(shù)據(jù)中區(qū)別出來的，這主要是因?yàn)閷τ诮诲e圖像的處理程序與對于 直接電影圖像的處理程序是不同的。處理交錯圖像的現(xiàn)有方法之一是插值 (interpolation )。
圖1是現(xiàn)有的交錯圖像檢測裝置100的簡要方框示意圖。輸入至交錯圖像 檢測裝置100的視頻是如圖2所示的包含交錯圖像的電影視頻，并且交錯圖像 檢測裝置100檢測交錯圖像的范圍。如圖1所示，現(xiàn)有的交錯圖^^測裝置100 包含運(yùn)動4企測器(motion detector )110、混合才莫式才全測器(mixed mode detector) 120以及電影模式檢測器(film mode detector) 130。運(yùn)動檢測器110，是用來檢 測輸入電影一見頻的運(yùn)動^f直，可通過幀運(yùn)動檢測器(frame motion detector)或者場 運(yùn)動檢測器(field motion detector)實(shí)現(xiàn)。電影模式檢測器130依據(jù)運(yùn)動檢測器 110輸出的運(yùn)動值來判斷電影模式，然后，混合^^莫式檢測器120依據(jù)運(yùn)動檢測器 110與電影模式檢測器130輸出的信息，例如運(yùn)動值與輸入電影的電影模式，來 檢測交錯圖像。由于運(yùn)動檢測器110、混合模式檢測器120與電影模式檢測器 130為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，此處筒略說明以避免贅述。
在交錯圖像從輸入電影中區(qū)分并且識別出來之后，對交錯圖像進(jìn)行個別處 理。例如，對交錯圖像進(jìn)行插值處理，而同時對輸入電影的其它部分進(jìn)行電影 程序處理。如果沒有準(zhǔn)確地區(qū)分交錯圖像的位置，那么交錯圖像將由電影程序 進(jìn)行處理，同時輸入電影則將由內(nèi)插進(jìn)行處理，這將導(dǎo)致譯碼結(jié)果中出現(xiàn)鋸齒 效應(yīng)(sawtooth-effect)或者噪聲，因此畫面質(zhì)量將顯著下降。因此，輸入電影 的譯碼性能與交錯圖像位置的準(zhǔn)確判斷息息相關(guān)。然而，由于上述交錯圖像檢測機(jī)制是固定(fixed)的，所以，現(xiàn)有的交錯圖像檢測裝置100僅能夠檢測位
于固定位置的交錯圖像。因此，如果交錯圖像的位置或者范圍隨時間變化(例 如新聞自動收報(bào)機(jī)從電視屏幕的右下角變換到左下角)的話，現(xiàn)有的交錯圖像
檢測裝置100將不能夠準(zhǔn)確地檢測到上述交錯圖像。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中由于無法對動態(tài)的交錯圖像進(jìn)行準(zhǔn)確的定位而導(dǎo)致的 鋸齒效應(yīng)、噪聲等技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種動態(tài)檢測電影中交錯圖像的裝置 與方法。
依據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，其提供一種檢測交錯圖像裝置，包含交錯 圖像檢測模塊與耦接至交錯圖^^測模塊的H沖單元。交錯圖^^r測模塊包含 運(yùn)動檢測器，用來檢測第一輸入場的運(yùn)動值；電影模式檢測器，用來依據(jù)運(yùn)動 值檢測第一輸入場的電影模式信息；混合模式檢測器，用來依據(jù)運(yùn)動值來檢測 第一輸入場的交錯圖像，以產(chǎn)生檢測結(jié)果，并且依據(jù)電影模式信息選擇性地存 儲檢測結(jié)果至緩沖單元。依據(jù)緩沖單元存儲的才全測結(jié)果與電影模式信息來判斷 后續(xù)輸入場的交錯圖像的信息
依據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施方式，其提供一種才全測交錯圖像方法，包含檢測 第一輸入場的運(yùn)動值；依據(jù)運(yùn)動值來檢測第一輸入場的電影模式信息；依據(jù)運(yùn) 動值來檢測第 一輸入場的交錯圖像以產(chǎn)生檢測結(jié)果；以及依據(jù)電影模式信息來 選擇性地緩沖檢測結(jié)果。
本發(fā)明揭露的裝置與方法通過利用上述的4全測機(jī)制，可更加準(zhǔn)確地檢測交 錯圖像。因此，可獲得較好的電影譯碼性能，并且具有結(jié)構(gòu)筒單與制造成本低 的優(yōu)勢。


圖l是現(xiàn)有的交錯圖像檢測裝置的簡要方框示意圖。 圖2是包含交錯圖像的電影視頻的簡要示意圖。 圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的檢測交錯圖像裝置的簡要方框示意圖。 圖4中是由幀運(yùn)動檢測處理的3:2折疊(3:2 pull-down)的視頻資料序列的 簡要示意圖。
圖5中是由場運(yùn)動檢測處理的3:2折疊(3:2 pull-down)的碎見頻資料序列的 簡要示意圖。
6圖6是依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的檢測交錯圖像裝置的簡要方框示意圖。
具體實(shí)施例方式
在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域 中具有通常知識者應(yīng)可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。 本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件 在功能上的差異來作為區(qū)分的基準(zhǔn)。在通篇說明書及后續(xù)的請求項(xiàng)當(dāng)中所提及 的"包含"為開放式的用語，故應(yīng)解釋成"包含但不限定于"。另外，"耦接" 一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置 耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或透過其它裝 置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。
配合附圖，透過以下詳細(xì)的描述、范例，可更了解本發(fā)明所揭露的所有實(shí) 施方式的各個觀點(diǎn)。
請參閱圖3，圖3是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的檢測交錯圖像裝置300的簡要 方框示意圖。檢測交錯圖像裝置300包含交錯圖像檢測模塊(未標(biāo)示)、緩沖單元 340與混合范圍檢測器(mixed range detector ) 350。其中交錯圖^^r測模塊包含 運(yùn)動檢測器310、混合模式檢測器320及電影模式檢測器330。當(dāng)輸入視頻的輸 入場輸入至檢測交錯圖像裝置300時，運(yùn)動4企測器310首先檢測輸入場的運(yùn)動 值。然后，混合模式檢測器320依據(jù)上述運(yùn)動值檢測輸入場是否包含交錯圖像， 并且檢測該交錯圖像的信息(例如，輸入場中的交錯圖像的開始與結(jié)束坐標(biāo))。
同時，運(yùn)動檢測器310檢測得到的運(yùn)動值也傳送至電影模式檢測器330，以 檢測輸入場的電影模式信息。檢測到的電影模式信息，例如3:2折疊(3:2 pull-down )模式或者2:2折疊(2:2 pull-down )模式，傳送至混合模式檢測器320， 混合模式檢測器320依據(jù)電影模式信息選擇性地存儲交錯圖像的信息至緩沖單 元340。依據(jù)電影模式信息與緩沖單元340中存儲的經(jīng)由檢測獲得的信息，混合 范圍檢測器350能夠動態(tài)地判斷混合模式檢測器320檢測不到的在其它輸入場 中的交錯圖像的信息。
為了具體解釋上述操作，圖4中繪示了一個3:2折疊(3:2 pull-down)模式 的視頻數(shù)據(jù)序列。在圖4中，每一個場由一個字母與一個數(shù)字共同編號。具有 共同字母的場(例如A!, A2與A3)是自同一個圖像幀產(chǎn)生，同一圖像幀的場的 數(shù)字標(biāo)號代表在視頻數(shù)據(jù)序列中的處理時間順序。另外，具有交錯圖像的場(例如A2—D。由斜線標(biāo)出。需注意的是，在本實(shí)施方式中，交錯圖像隨時間在電
影中運(yùn)動，即交錯圖像的位置是不固定的。
在本實(shí)施方式中運(yùn)動檢測器310是幀運(yùn)動4企測器。因此，當(dāng)比較場At與場 Ag時，在場A3中交錯圖像可通過運(yùn)動檢測器310檢測；但是當(dāng)比較場A2與場 Bi時，在場A2中的交錯圖像是不能通過運(yùn)動檢測器310檢測到。其原因是場 A！與場A3屬于相同的圖像幀，并且通過比4^場A！與場A3所檢測到的運(yùn)動值必 定相對應(yīng)于場A3中的交錯圖像。然而，場A2與場B!屬于不同的圖像幀，并且 通過比較場A2與場Bi所檢測到的運(yùn)動值包含了由不同的圖像幀所導(dǎo)致的運(yùn)動 值與由交錯圖像所導(dǎo)致的運(yùn)動值。由場A2與場Bi的運(yùn)動值很難獲得交錯圖像的 信息。因此，只有當(dāng)電影模式信息指示由運(yùn)動檢測器310處理的輸入場相對應(yīng) 于一個圖像幀的相同場時(例如，場A!與場A3，以及場d與場C"，混合才莫 式檢測器320的檢測結(jié)果才會存儲至緩沖單元340。
依據(jù)緩沖單元340所存儲的信息以及由電影模式檢測器330提供的電影模 式信息，混合范圍檢測器350判斷交錯圖像的運(yùn)動方向與位置。在一個實(shí)施方 式中，混合范圍檢測器350依據(jù)電影模式信息檢測輸入場的序列信息(例如，
場A3是輸入序列中的第三個場，場C3是輸入序列中的第八個場)，然后將場
A與場C3中的交錯圖像的位置差異平均分為五份(由于在場A3與場C3之間存 在五個場的時間差距)，以預(yù)測場BrC2中交錯圖像的位置。這樣的趨勢也可用 于預(yù)測后續(xù)場中的交錯圖像的位置(例如場Di與場D2 )。在另 一個實(shí)施方式中， 混合范圍檢測器350簡單地通過場A3中檢測到的交錯圖像的位置來設(shè)定場 BrC2中交錯圖像的位置。以這種方式，計(jì)算復(fù)雜性降低而輕微地犧牲了裝置300 的才企測準(zhǔn)確性。
混合范圍檢測器350能夠進(jìn)一步傳輸交錯圖像的信息至混合模式檢測器 320，以幫助混合模式檢測器320在后續(xù)輸入的場中檢測交錯圖像。在混合模式 檢測器320中完成運(yùn)動的交錯圖像的追蹤，并且混合模式檢測器320的輸出是 每一場中的交錯圖像的調(diào)整過的信息。
需注意的是，幀運(yùn)動檢測機(jī)制僅為本發(fā)明的一個實(shí)施方式。在本發(fā)明的另 一實(shí)施方式中，運(yùn)動檢測器310執(zhí)行場運(yùn)動4企測。請參閱圖5，圖5中是由場運(yùn) 動檢測處理的3:2折疊(3:2 pull-down)的視頻資料序列的簡要示意圖。當(dāng)圖 4所示的具有3:2折疊模式的視頻數(shù)據(jù)序列由場運(yùn)動檢測器處理時，混合模式檢 測器320存儲自相對應(yīng)于同一圖像幀的兩個輸入場產(chǎn)生的檢測結(jié)果至緩沖單元 340，并且忽略其它檢測結(jié)果(即，其它檢測結(jié)果沒有存入緩沖單元340中)。同樣地，混合范圍檢測器350能夠通過設(shè)定交錯圖像的運(yùn)動方向以及位置與緩 沖單元340中存儲的位置信息相等、或者通過將緩沖單元340中存儲的位置信 息平均分配來判斷交錯圖像的運(yùn)動方向以及位置。
此外，檢測交錯圖像的準(zhǔn)確性能夠通過同時采用幀運(yùn)動估計(jì)與場運(yùn)動估計(jì) 來進(jìn)一步的增進(jìn)。圖6是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的檢測交錯圖像裝置600的簡 要方框示意圖。如圖6所示，幀運(yùn)動檢測器612與場運(yùn)動檢測器614的檢測結(jié) 果可同時用來檢測交錯圖像。換言之，同時實(shí)施相對應(yīng)于圖4與圖5的檢測機(jī) 制以獲得更加準(zhǔn)確的交錯圖像的信息。
3:2折疊模式是僅舉例說明，而并不是本發(fā)明的限制。交錯圖像檢測裝置 300、 600也可于2:2折疊模式電影中動態(tài)地檢測交錯圖像。本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以簡單地實(shí)現(xiàn)該修改，此處將不再贅述。
本發(fā)明另提供一種應(yīng)用于上述交錯圖像^r測裝置300、 600的交錯圖像檢測 方法。上述方法包含^r測輸入場的運(yùn)動值；依據(jù)運(yùn)動值來4全測輸入場的電影 模式信息；依據(jù)運(yùn)動值來檢測輸入場的交錯圖像以產(chǎn)生檢測結(jié)果；以及依據(jù)電 影模式信息來選擇性地緩沖檢測結(jié)果。
利用幀運(yùn)動檢測機(jī)制來檢測運(yùn)動值時，當(dāng)電影模式信息指示輸入場以及由 幀運(yùn)動檢測機(jī)制處理的后續(xù)輸入場相對應(yīng)于圖像幀的相同場時，緩沖檢測結(jié)果； 利用場運(yùn)動檢測機(jī)制來檢測運(yùn)動值時，當(dāng)電影模式信息指示輸入場以及由場運(yùn) 動檢測機(jī)制處理的后續(xù)輸入場相對應(yīng)于相同圖像幀時，緩沖檢測結(jié)果。依據(jù)緩 沖的檢測結(jié)果與電影模式信息，上述檢測交錯映像方法將可以動態(tài)地判斷其它 輸入場的交錯圖像的信息。
上述檢測交錯圖像方法能夠檢測輸入場的交錯圖像的運(yùn)動方向，并且依據(jù) 緩沖的檢測結(jié)果、輸入場的交錯圖像的運(yùn)動方向以及由電影模式檢測器判斷的 輸入場的序列信息來判斷后續(xù)輸入場的交錯圖像的信息。
并且上述檢測交錯圖像方法能夠依據(jù)后續(xù)輸入場的運(yùn)動值與先前輸入場的 交錯圖像的信息來檢測后續(xù)輸入場的交錯圖像。以及根據(jù)緩沖的檢測值來設(shè)定 后續(xù)輸入場的交錯圖像的信息。
由于上述交錯圖^^企測方法的檢測機(jī)制已如上詳述，在此不另贅述。
通過利用上述的檢測機(jī)制，可更加準(zhǔn)確地檢測交錯圖像。因此，可獲得較 好的電影譯碼性能，并且具有結(jié)構(gòu)簡單與制造成本低的優(yōu)勢。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變 化與修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種檢測交錯圖像裝置，包含交錯圖像檢測模塊，包含運(yùn)動檢測器，用來檢測第一輸入場的多個運(yùn)動值；混合模式檢測器，耦接至該運(yùn)動檢測器，用來依據(jù)該多個運(yùn)動值來檢測該第一輸入場的交錯圖像，以產(chǎn)生檢測結(jié)果；以及電影模式檢測器，耦接至該運(yùn)動檢測器以及該混合模式檢測器，用來依據(jù)該多個運(yùn)動值檢測該第一輸入場的電影模式信息；以及緩沖單元，耦接至該交錯圖像檢測模塊，其中該混合模式檢測器依據(jù)該電影模式信息選擇性地存儲該檢測結(jié)果至該緩沖單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，該運(yùn)動檢測器 包含幀運(yùn)動檢測器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，當(dāng)該電影模式 信息指示該第一輸入場以及由該幀模式檢測器處理的第二輸入場相對應(yīng)于一個 圖像幀中的相同場時，該混合模式檢測器存儲該檢測結(jié)果至該緩沖單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，該運(yùn)動檢測器包含場模式檢測器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，當(dāng)該電影模式信息指示該第一輸入場以及由該場模式檢測器處理的第二輸入場相對應(yīng)于一個 相同圖像幀時，該混合it式^r測器存儲該^r測結(jié)果至該緩沖單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，更包含 混合范圍檢測器，耦接至該交錯圖像檢測模塊以及該緩沖單元，用來依據(jù)該電影模式信息以及該緩沖單元中存儲的該檢測結(jié)果來判斷第二輸入場的交錯 圖^象的信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，該混合范圍檢 測器更檢測該第一輸入場的交錯圖像的運(yùn)動方向，并且依據(jù)該緩沖單元所存儲 的該檢測結(jié)果、該第一輸入場的交錯圖像的運(yùn)動方向、以及由該電影模式檢測 器判斷的該第 一輸入場與該第二輸入場的序列訊息來判斷該第二輸入場的交錯 圖像的信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，該混合范圍檢測器更傳送該第 一輸入場的交錯圖像的信息至該混合模式檢測器，并且該混合 模式檢測器依據(jù)該運(yùn)動檢測器檢測的該第二輸入場的多個運(yùn)動值、以及該第一 輸入場的交錯圖像的信息來檢測該第二輸入場的交錯圖像。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測交錯圖像裝置，其特征在于，該混合范圍檢 測器通過該緩沖單元所存儲的該檢測結(jié)果來設(shè)定該第二輸入場的交錯圖像的信 息，以判斷該第二輸入場的交錯圖像的信息。
10. —種檢測交錯圖像方法，包含 檢測第一輸入場的多個運(yùn)動值；依據(jù)該多個運(yùn)動值來檢測該第一輸入場的電影^t式信息；依據(jù)該多個運(yùn)動值來檢測該第一輸入場的交錯圖像以產(chǎn)生檢測結(jié)果；以及依據(jù)該電影模式信息來選擇性地緩沖該檢測結(jié)果。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，該檢測該多 個運(yùn)動值的步驟包含利用幀運(yùn)動檢測機(jī)制來檢測該多個運(yùn)動值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，該依據(jù)該電影模式信息來選擇性地緩沖該檢測結(jié)果的步驟包含當(dāng)該電影模式信息指示該 第 一輸入場以及由該幀運(yùn)動4企測機(jī)制處理的第二輸入場相對應(yīng)于一個圖{象幀的 相同場時，緩沖該檢測結(jié)果。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，該檢測該多 個運(yùn)動值的步驟包含利用場運(yùn)動檢測機(jī)制來檢測該多個運(yùn)動值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，該依據(jù)該電影模式信息來選擇性地緩沖該檢測結(jié)果的步驟包含當(dāng)該電影模式信息指示該 第 一輸入場以及由該場運(yùn)動4全測機(jī)制處理的第二輸入場相對應(yīng)于一個相同圖像 幀時，緩沖該;險(xiǎn)測結(jié)果。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的檢測交錯圖像方法，更包含依據(jù)該緩沖的檢測結(jié)果與該電影模式信息來判斷第二輸入場的交錯圖像的 信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，更包含檢測 該第 一輸入場的交錯圖像的運(yùn)動方向，并且該判斷該第二輸入場的交錯圖像的 信息的步驟包含依據(jù)該緩沖的檢測結(jié)果、該第一輸入場的交錯圖像的運(yùn)動方向 以及由該電影模式檢測器判斷的該第一輸入場與該第二輸入場的序列信息來判 斷該第二輸入場的交錯圖像的信息。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，判斷該第二輸入場的交錯圖像的信息的步驟包含依據(jù)該第二輸入場的多個運(yùn)動值與該第一 輸入場的交錯圖像的信息來檢測該第二輸入場的交錯圖像。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測交錯圖像方法，其特征在于，判斷該第二 輸入場的交錯圖像的信息的步驟包含根據(jù)該緩沖的檢測值來設(shè)定該第二輸入場 的交錯圖像的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檢測交錯圖像裝置與方法。該裝置包含運(yùn)動檢測器、混合模式檢測器、電影模式檢測器、緩沖單元以及混合范圍檢測器。當(dāng)包含多個場的電影視頻輸入該裝置時，首先檢測輸入場的運(yùn)動值，并且依據(jù)運(yùn)動值來檢測輸入場的電影模式信息。混合模式檢測器依據(jù)運(yùn)動值來檢測輸入場的交錯圖像，以產(chǎn)生檢測結(jié)果，并且依據(jù)電影模式信息選擇性地存儲檢測結(jié)果至緩沖單元?？梢罁?jù)緩沖單元中存儲的檢測結(jié)果來判斷電影中交錯圖像的運(yùn)動方向，并且混合范圍檢測器動態(tài)地檢測后續(xù)輸入場的交錯圖像的信息。本發(fā)明揭露的裝置與方法可更加準(zhǔn)確地檢測交錯圖像，可獲得較好的電影譯碼性能，并且具有結(jié)構(gòu)簡單與制造成本低的優(yōu)勢。
文檔編號H04N7/01GK101557460SQ20081014713
公開日2009年10月14日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者趙柏偉 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司