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TWI455575B - 偵測交錯影像裝置及其偵測方法 - Google Patents

偵測交錯影像裝置及其偵測方法 Download PDF

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TWI455575B TW097133204A TW97133204A TWI455575B TW I455575 B TWI455575 B TW I455575B TW 097133204 A TW097133204 A TW 097133204A TW 97133204 A TW97133204 A TW 97133204A TW I455575 B TWI455575 B TW I455575B
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Description

偵測交錯影像裝置及其偵測方法
本發明係關於影像處理技術,特別是關於動態偵測場(field)中交錯的影像的裝置及其方法。
電影中交錯的影像,以下簡稱為交錯影像(interlaced image),例如新聞自動收報機(news ticker)或者電影結束后在屏幕上翻捲的演員列表,是必須於解碼前從電影資料中區別出來的,這主要係因為對於交錯影像的處理程序與對於直接電影影像的處理程序是不同的。處理交錯影像的習知方法之一係插值(interpolation)。
第1圖係習知之交錯影像偵測裝置100之簡要方框示意圖。輸入至交錯影像偵測裝置100之視頻係如第2圖所示之包含交錯影像的電影視頻,並且交錯影像偵測裝置100偵測交錯影像之範圍。如第1圖所示,習知之交錯影像偵測裝置100包含移動偵測器(motion detector)110、混合模式偵測器(mixed mode detector)120以及電影模式偵測器(film mode detector)130。移動偵測器110,係用來偵測輸入電影視頻之移動值,可藉由幀移動偵測器(frame motion detector)或者場移動偵測器(field motion detector) 實施。電影模式偵測器130依據移動偵測器110輸出之移動值來判斷電影模式,然後,混合模式偵測器120依據移動偵測器110與電影模式偵測器130輸出之資訊,例如移動值與輸入電影之電影模式,來偵測交錯影像。由於移動偵測器110、混合模式偵測器120與電影模式偵測器130為熟悉此項技藝者所熟知,此處簡略說明以避免贅述。
在交錯影像從輸入電影中區分並且識別出來之後,對交錯影像進行個別處理。例如,對交錯影像進行插值處理,而同時對輸入電影之其它部分進行電影程序處理。如果沒有準確地區分交錯影像之範圍,那麽交錯影像將由電影程序進行處理,同時輸入電影則將由內插進行處理,這將導致解碼結果中出現鋸齒效應(sawtooth-effect)或者雜訊,因此畫面質量將顯著下降。因此,輸入電影之解碼性能與交錯影像位置的準確判斷息息相關。然而,由於上述交錯影像偵測機制係固定(fixed)的,所以,習知之交錯影像偵測裝置100僅能夠偵測位於固定位置之交錯影像。因此,如果交錯影像之位置或者範圍隨時間變化(例如新聞自動收報機從電視屏幕之右下角變換到左下角)的話,習知之交錯影像偵測裝置100將不能夠準確地偵測到上述交錯影像。
為了解決習知技術中由於無法對動態的交錯影像進行準確的定位而導致的鋸齒效應、雜訊等技術問題,本發明提供一種動態偵測電影中交錯影像的裝置與方法。
依據本發明之一實施例,其提供一種偵測交錯影像裝置,包含:交錯影像偵測模組與耦接至交錯影像偵測模組的儲存單元。交錯影像偵測模組包含:移動偵測器,用來偵測第一輸入場之移動值;電影模式偵測器,用來依據移動值偵測第一輸入場之電影模式資訊;混合模式偵測器,用來依據移動值來偵測第一輸入場之交錯影像,以產生偵測結果,並且依據電影模式資訊選擇性地儲存偵測結果至儲存單元。依據儲存單元儲存之偵測結果與電影模式資訊來判斷後續輸入場之交錯影像之資訊。
依據本發明另一實施例,其提供一種偵測交錯影像方法,包含:偵測第一輸入場之移動值;依據移動值來偵測第一輸入場之電影模式資訊;依據移動值來偵測第一輸入場之交錯影像以產生偵測結果;以及依據電影模式資訊來選擇性地儲存偵測結果。
本發明揭露之裝置與方法藉由利用上述之偵測機制,可更加準確地偵測交錯影像。因此,可獲得較好的電影解碼性能,並且 具有結構簡單與製造成本低的優勢。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些辭彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解,製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區分的基準。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語,故應解釋成「包含但不限定於」。另外,「耦接」一詞在此係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於第二裝置,則代表第一裝置可直接電氣連接於第二裝置,或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。
配合附圖,透過以下詳細的描述、範例,可更瞭解本發明所揭露之所有實施例的各個觀點。
請參閱第3圖,第3圖係依據本發明之實施例之偵測交錯影像裝置300之簡要方框示意圖。偵測交錯影像裝置裝置300包含交錯影像偵測模組(未標示)、儲存單元340與混合範圍偵測器(mixed range detector)350。其中交錯影像偵測模組包含移動偵 測器310、混合模式偵測器320及電影模式偵測器330。當輸入視頻之輸入場輸入至偵測交錯影像裝置裝置300時,移動偵測器310首先偵測輸入場之移動值。然後,混合模式偵測器320依據上述移動值偵測輸入場是否包含交錯影像,並且偵測該交錯影像之資訊(例如,輸入場中的交錯影像的開始與結束坐標)。
同時,移動偵測器310偵測得到之移動值亦傳送至電影模式偵測器330,以偵測輸入場之電影模式資訊。偵測到的電影模式資訊,例如3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)模式或者2:2劇院影像還原(2:2 pull-down)模式,傳送至混合模式偵測器320,混合模式偵測器320依據電影模式資訊選擇性地儲存交錯影像之資訊至儲存單元340。依據電影模式資訊與儲存單元340中儲存的經由偵測獲得的資訊,混合範圍偵測器350能夠動態地判斷混合模式偵測器320偵測不到的在其它輸入場中的交錯影像的資訊。
為了具體解釋上述操作,第4圖中繪示了一個3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)模式的視頻資料序列。在第4圖中,每一場由一字母與一數字共同編號。具有共同字母的場(例如A1,A2與A3)係自同一個影像幀產生,同一影像幀之場之數字標號係代表在視頻資料序列中的處理時間順序。另外,具有交錯影像的場(例如A2-D1)係由斜線標出。需注意的是,在本實施例中,交錯影 像隨時間在電影中移動,亦即交錯影像之位置係不固定的。
在本實施例中移動偵測器310係幀移動偵測器。因此,當比較場A1與場A3時,在場A3中交錯圖像可藉由移動偵測器310偵測;但是當比較場A2與場B1時,在場A2中的交錯影像係不能藉由移動偵測器310偵測到。其原因為場A1與場A3屬於相同的影像幀,並且藉由比較場A1與場A3所偵測到的移動值必定相對應於場A3中的交錯影像。然而,場A2與場B1屬於不同的影像幀,並且藉由比較場A2與場B1所偵測到的移動值包含了由不同的影像幀所導致的移動值與由交錯影像所導致的移動值。由場A2與場B1的移動值很難獲得交錯影像之資訊。因此,只有當電影模式資訊指示由移動偵測器310處理之輸入場相對應於一相同影像幀時(例如,場A1與場A3,以及場C1與場C3),混合模式偵測器320之偵測結果才會儲存至儲存單元340。
依據儲存單元340所儲存之資訊以及由電影模式偵測器330提供之電影模式資訊,混合範圍偵測器350判斷交錯影像之移動方向與位置。在一實施例中,混合範圍偵測器350依據電影模式資訊偵測輸入場之序列資訊(例如,場A3係輸入序列中的第三個場,場C3係輸入序列中的第八個場),然後將場A3與場C3中的交錯影像之位置差異平均分為五份(由於在場A3與場C3之間存 在五個場的時間差距),以預測場B1-C2中交錯影像之位置。這樣的趨勢亦可用於預測後續場中的交錯影像之位置(例如場D1與場D2)。在另一實施例中,混合範圍偵測器350簡單地藉由場A3中偵測到的交錯影像的位置來設定場B1-C2中交錯影像的位置。以這種方式,計算複雜性降低而輕微地犧牲了裝置300之偵測準確性。
混合範圍偵測器350能夠進一步傳輸交錯影像之資訊至混合模式偵測器320,以幫助混合模式偵測器320在後續輸入的場中偵測交錯影像。在混合模式偵測器320中完成移動的交錯影像的追蹤,並且混合模式偵測器320的輸出係每一場中的交錯影像的調整過的資訊。
需注意的是,幀移動偵測機制僅為本發明之一實施例。在本發明之另一實施例中,移動偵測器310執行場移動偵測。請參閱第5圖,第5圖中係由場移動偵測處理之3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)的視頻資料序列的簡要示意圖。當第4圖所示之具有3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)模式的視頻資料序列由場移動偵測器處理時,混合模式偵測器320儲存自相對應於同一影像幀之兩個輸入場產生之偵測結果至儲存單元340,並且忽略其他偵測結果(亦即,其他偵測結果沒有存入儲存單元340中)。同樣地, 混合範圍偵測器350能夠藉由設定交錯影像之移動方向以及位置與儲存單元340中儲存的位置資訊相等、或者藉由將儲存單元340中儲存的位置資訊平均分配來判斷交錯影像之移動方向以及位置。
此外,偵測交錯影像之準確性能夠藉由同時採用幀移動估計與場移動估計來進一步的增進。第6圖係依據本發明之實施例之偵測交錯影像裝置600之簡要方框示意圖。如第6圖所示,幀移動偵測器612與場移動偵測器614之偵測結果可同時用來偵測交錯影像。換言之,同時實施相對應於第4圖與第5圖之偵測機制以獲得更加準確之交錯影像之資訊。
3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)模式係僅舉例說明,而並不是本發明之限制。偵測交錯影像裝置300、600亦可於2:2劇院影像還原(2:2pull-down)模式電影中動態地偵測交錯影像。熟知此項技藝者可以簡單地實現該修改,此處將不再贅述。
本發明另提供一種應用於上述交錯影像偵測裝置300、600之交錯影像偵測方法。上述方法包含:偵測輸入場之移動值;依據移動值來偵測輸入場之電影模式資訊;依據移動值來偵測輸入場之交錯影像以產生偵測結果;以及依據電影模式資訊來選擇性 地儲存偵測結果。
利用幀移動偵測機制來偵測移動值時,當電影模式資訊指示輸入場以及由幀移動偵測機制處理之後續輸入場相對應於相同影像幀時,儲存偵測結果;利用場移動偵測機制來偵測移動值時,當電影模式資訊指示輸入場以及由場移動偵測機制處理之後續輸入場相對應於相同影像幀時,儲存偵測結果。依據儲存的偵測結果與電影模式資訊,上述偵測交錯映像方法將可以動態地判斷其他輸入場之交錯影像之資訊。
上述偵測交錯影像方法能夠偵測輸入場之交錯影像之移動方向,並且依據儲存的偵測結果、輸入場之交錯影像之移動方向以及由電影模式偵測器判斷之輸入場之序列資訊來判斷後續輸入場之交錯影像之資訊。
並且上述偵測交錯影像方法能夠依據後續輸入場之移動值與先前輸入場之交錯影像之資訊來偵測後續輸入場之交錯影像。以及藉由儲存的偵測值來設定後續輸入場之交錯影像之資訊。
由於上述交錯影像偵測方法之偵測機制已如上詳述,在此不另贅述。
藉由利用上述之偵測機制,可更加準確地偵測交錯影像。因此,可獲得較好的電影解碼性能,並且具有結構簡單與製造成本低的優勢。
上述實施例僅作為本發明舉例說明之用,任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍,本發明之權利範圍應以申請專利範圍為准。
300、600‧‧‧交錯影像偵測裝置
310‧‧‧移動偵測器
320‧‧‧混合模式偵測器
330‧‧‧電影模式偵測器
340‧‧‧儲存單元
350‧‧‧混合範圍偵測器
612‧‧‧幀移動偵測器
614‧‧‧場移動偵測器
第1圖係習知之交錯影像偵測裝置之簡要方框示意圖。
第2圖係包含交錯影像的電影視頻之簡要示意圖。
第3圖係依據本發明之實施例之偵測交錯影像裝置之簡要方框圖。
第4圖中係由幀移動偵測處理之3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)的視頻資料序列的簡要示意圖。
第5圖中係由場移動偵測處理之3:2劇院影像還原(3:2 pull-down)的視頻資料序列的簡要示意圖。
第6圖係依據本發明之另一實施例之偵測交錯影像裝置之簡要方框圖。
300‧‧‧交錯影像偵測裝置
310‧‧‧移動偵測器
320‧‧‧混合模式偵測器
330‧‧‧電影模式偵測器
340‧‧‧儲存單元
350‧‧‧混合範圍偵測器

Claims (18)

  1. 一種偵測交錯影像裝置,包含:一交錯影像偵測模組,包含:一移動偵測器,用來偵測一第一輸入場之多個移動值;一混合模式偵測器,耦接至該移動偵測器,用來依據該多個移動值來偵測該第一輸入場之一交錯影像,以產生一偵測結果;以及一電影模式偵測器,耦接至該移動偵測器以及該混合模式偵測器,用來依據該多個移動值偵測該第一輸入場之一電影模式資訊;以及一儲存單元,耦接至該交錯影像偵測模組,其中該混合模式偵測器依據該電影模式資訊選擇性地儲存該偵測結果至該儲存單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偵測交錯影像裝置,其中該移動偵測器包含一幀移動偵測器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之偵測交錯影像裝置,其中當該電影模式資訊指示該第一輸入場以及由該幀移動偵測器處理之一第二輸入場相對應於一相同影像幀時,該混合模式偵測器儲存該偵測結果至該儲存單元。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之偵測交錯影像裝置,其中該 移動偵測器包含一場移動偵測器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之偵測交錯影像裝置,其中當該電影模式資訊指示該第一輸入場以及由該場移動偵測器處理之一第二輸入場相對應於一相同影像幀時,該混合模式偵測器儲存該偵測結果至該儲存單元。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之偵測交錯影像裝置,更包含:一混合範圍偵測器,耦接至該交錯影像偵測模組以及該儲存單元,用來依據該電影模式資訊以及該儲存單元中儲存之該偵測結果來判斷一第二輸入場之一交錯影像之資訊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之偵測交錯影像裝置,其中該混合範圍偵測器更偵測該第一輸入場之交錯影像之一移動方向,並且依據該儲存單元所儲存之該偵測結果、該第一輸入場之交錯影像之移動方向、以及由該電影模式偵測器判斷之該第一輸入場與該第二輸入場之序列訊息來判斷該第二輸入場之交錯影像之資訊。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之偵測交錯影像裝置,其中該混合範圍偵測器更傳送該第一輸入場之交錯影像之資訊至該混合 模式偵測器,並且該混合模式偵測器依據該移動偵測器偵測之該第二輸入場之多個移動值、以及該第一輸入場之交錯影像之資訊來偵測該第二輸入場之交錯影像。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之偵測交錯影像裝置,其中該混合範圍偵測器藉由該儲存單元所儲存之該偵測結果來設定該第二輸入場之交錯影像之資訊,以判斷該第二輸入場之交錯影像之資訊。
  10. 一種偵測交錯影像方法,包含:偵測一第一輸入場之多個移動值;依據該多個移動值來偵測該第一輸入場之一電影模式資訊;依據該多個移動值來偵測該第一輸入場之一交錯影像以產生一偵測結果;以及依據該電影模式資訊來選擇性地儲存該偵測結果。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之偵測交錯影像方法,其中該偵測該多個移動值之步驟包含利用一幀移動偵測機制來偵測該多個移動值。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之偵測交錯影像方法,其中 該依據該電影模式資訊來選擇性地儲存該偵測結果之步驟包含:當該電影模式資訊指示該第一輸入場以及由該幀移動偵測機制處理之一第二輸入場相對應於一相同影像幀時,儲存該偵測結果。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之偵測交錯影像方法,其中該偵測該多個移動值之步驟包含利用一場移動偵測機制來偵測該多個移動值。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之偵測交錯影像方法,其中該依據該電影模式資訊來選擇性地儲存該偵測結果之步驟包含:當該電影模式資訊指示該第一輸入場以及由該場移動偵測機制處理之一第二輸入場相對應於一相同影像幀時,儲存該偵測結果。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之偵測交錯影像方法,更包含:依據該儲存的偵測結果與該電影模式資訊來判斷一第二輸入場之一交錯影像之資訊。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之偵測交錯影像方法,更包含偵測該第一輸入場之交錯影像之一移動方向,並且該判斷該第二輸入場之交錯影像之資訊之步驟包含依據該儲存的偵測結果、 該第一輸入場之交錯影像之移動方向以及由一電影模式偵測器判斷之該第一輸入場與該第二輸入場之序列資訊來判斷該第二輸入場之交錯影像之資訊。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之偵測交錯影像方法,其中判斷該第二輸入場之交錯影像之資訊之步驟包含依據該第二輸入場之多個移動值與該第一輸入場之交錯影像之資訊來偵測該第二輸入場之交錯影像。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之偵測交錯影像方法,其中判斷該第二輸入場之交錯影像之資訊之步驟包含藉由該儲存的偵測值來設定該第二輸入場之交錯影像之資訊。
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