專利名稱：用于探測影片模式的探測裝置及其探測方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種影片模式(film mode)的探測裝置及其探測方法，尤其涉 及一種動態(tài)探測影片模式的探測裝置及其探測方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中的影片模式探測器在探測影片模式時首先判斷相鄰影像間 是否有影像位移(motion)，并根據(jù)判斷結果得出位移序列，再根據(jù)位移序列 辨識出影片模式(例如為2: 2下拉模式或3: 2下拉模式)。如圖1所示，現(xiàn)有技術的場位移(field motion)探測器10包括位移探測 單元12、位移統(tǒng)計單元14以及場位移判斷單元16。當場輸入至場位移探 測器10時，位移探測單元12將輸入場的像素值(pixel)與相鄰場的對應像素 值進行比較以計算輸入場的位移量。在計算出輸入場的位移量之后，位移 統(tǒng)計單元14將位移量相加后傳送至場位移判斷單元16,最后，場位移判斷 單元16則對位移量總和與預設的固定臨界值進行比較。根據(jù)現(xiàn)有的探測方法，位移探測單元12通過比較輸入場的像素值以連 續(xù)地分析輸入場的位移量，而場位移判斷單元16則將位移量與固定的臨界 值比較以判斷影片模式。然而在傳輸?shù)倪^程中，場可能會受到噪聲干擾， 此時的像素值是原始像素值再加上額外的噪聲值，因此場的位移量可能改 變，在這種情況下，若圖1所示的探測方法仍然使用預設并且固定的臨界 值來探測場位移，就可能產(chǎn)生不正確的判斷結果。舉例來說， 一個沒有影 像位移的場在受到噪聲干擾，使得其位移量超過臨界值時，就會被場位移 判斷單元16誤判成具有影像位移。此外，由于在設定臨界值時無法預期輸 入場的種類，對于某些只有輕微位移或局部位移的場所具有的位移量來說， 臨界值可能會設定得過高，以至于造成場位移判斷單元16將這些場誤判成 不具有影像位移。發(fā)明內容有鑒于此，本發(fā)明的目的之一即在于提供一種探測裝置及其探測方法， 根據(jù)影像特征動態(tài)調整用在探測影片模式的探測機制，使得探測裝置可有 效率且筒單地探測出各種影像的影片模式。根據(jù)本發(fā)明一實施例，提供一種探測影片模式的方法。該方法包括接 收視頻信號、基于接收信號中的至少一個場探測出影像特征、根據(jù)接收信 號的影像特征產(chǎn)生控制信號、將控制信號傳送至影片模式探測模塊、基于 控制信號從多個位移探測機制中選擇出目標位移探測機制以及利用目標位 移探測機制探測場的影片模式。根據(jù)本發(fā)明一實施例，提供一種探測場的影像特征方法。該方法包括計算該場中多個像素的多個位移值；比較多個位移值與至少一臨界值以產(chǎn) 生多個比較結果；分析多個位移值以判斷出位移區(qū)域；以及根據(jù)多個比較 結果與位移區(qū)域兩者之一來判斷出該影像特征。根據(jù)本發(fā)明另一實施例，提供一種用于探測影片模式的探測裝置。探 測裝置包括影像特征探測模塊以及影片模式探測模塊，其中影像特征探測 模塊用于根據(jù)接收的視頻信號中至少一個場探測出影像特征，以及根據(jù)影 像特征產(chǎn)生控制信號以從多個候選的位移探測機制中選擇出目標位移探測機制，而影片模式探測模塊接收控制信號，并利用目標位移探測機制探測 影片模式。根據(jù)本發(fā)明一實施例，提供一種探測場的影像特征的探測裝置，該方 法包括，位移計算單元，用于計算該場中多個像素的多個位移值；比較單 元，耦接于位移計算單元，用于將多個位移值與至少一臨界值進行比較以 產(chǎn)生多個比較結果，分析單元，耦接于比較單元，用于分析多個位移值以 判斷出位移區(qū)域，并根據(jù)位移區(qū)域判斷出影像特征；以及判斷單元，耦接 于比較單元，用于根據(jù)多個比較結果判斷出影像特征。本發(fā)明根據(jù)影像特征動態(tài)地調整用于探測影片模式的探測機制，可以 使得探測裝置有效率且簡單地探測出各種影像的影片模式。


圖1為現(xiàn)有技術的場位移探測器的示意圖。圖2為本發(fā)明用于動態(tài)探測影片模式的探測裝置的 一 實施例的示意圖。圖3為圖2所示的探測裝置的詳細方塊示意圖。圖4為本發(fā)明影像特征探測模塊的一實施例的示意圖。 圖5為本發(fā)明影像特征探測模塊的另一實施例的示意圖。 圖6為本發(fā)明影像特征探測模塊的另一實施例的示意圖。 圖7為本發(fā)明影像特征探測模塊的另一實施例的示意圖。 圖8為將場分割成多個區(qū)域的示意圖。 圖9為本發(fā)明影像特征探測模塊的另一實施例的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明根據(jù)至少一個場(field)估計出影像特征值，并根據(jù)這個影像 特征值動態(tài)調整用于探測影片模式的探測機制。在圖2所示實施例中，用 來探測影片模式的探測裝置100包括影像特征探測模塊200以及影片模式 探測模塊202,其中影像特征探測模塊200包括探測器204，以及耦接于探 測器204與影片模式探測模塊202的分析器206。另外，圖3為影片模式探 測模塊202的一實施例的示意圖，如圖3所示，影片模式探測模塊202包 括位移計算單元208、位移統(tǒng)計單元210以及場位移判斷單元212，而且影 片模式探測模塊202中這些單元的功能與現(xiàn)有技術中影片模式探測器10中 的單元實質上相同，也就是說位移計算單元208比較輸入場的像素值及相 鄰場的對應像素值以計算輸入場的位移量，位移統(tǒng)計單元210用于將位移 量相加，并將位移量的總和傳送至場位移判斷單元212以將位移量的總和 與控制信號所決定的臨界值進行比較；與現(xiàn)有方法不同的是，場位移判斷 單元212中的臨界值并不是固定且預先設定好的。因此，上述影片模式探 測的實施例提供了通過分析影像特征探測模塊200以決定出更加正確且合 適的臨界值的方法。請注意，位移計算單元208亦可設置于影像特征探測 模塊200中，而此時影像特征探測模塊200及影片模式探測模塊202則共 用 一個位移探測單元208。當影像特征探測模塊200接收到場時，探測器204首先探測場的某些 特定特征，接著分析器206便根據(jù)探測器204所探測出的特定特征來判斷 出影像特征，并根據(jù)這個影像特征產(chǎn)生控制信號至影片模式探測模塊202 以調整其探測機制。舉例來說，影像特征探測模塊200可從多個候選的位 移探測機制(例如影片模式探測模塊202所使用的場位移探測或幀(frame)位移探測)中選擇出 一種位移探測機制，或是調整動態(tài)位移探測機制所參考的至少一位移臨界值，而影片模式探測模塊202則根據(jù)調整后的位移臨界值利用位移探測機制來探測場的影片模式。上述的影像特征估計程序會重復使用在每一場上，也就是說，影像特征探測模塊200分別探測多個場的影像特征，并根據(jù)這些影像特征動態(tài)地 調整探測機制，由于用來探測影片模式的探測機制并不是固定的，而是針 對場選擇合適的探測機制，因此就可以避免由噪聲干擾、輕微位移或局部 位移等造成的非預期探測錯誤。接下來將介紹影像特征探測模塊200的詳細操作步驟，并以4種影像 特征探測模塊200的實施例作為說明，其中第一實施例可用于探測噪聲/位 移量，第二實施例可用于探測噪聲量，第三實施例可用于探測位移區(qū)域， 以及第四實施例則是第一實施例與第三實施例的結合。請注意，后續(xù)所揭 露的影像特征探測模塊中各實施例的功能僅為舉例所用，并非用來作為本 發(fā)明的限制條件。圖4為影像特征探測模塊的第一實施例的示意圖。如圖所示，在影像 特征探測模塊400中，探測器404包括位移計算單元410、比較單元412以 及判斷單元414。為了探測輸入場的噪聲/位移量，位移計算單元410首先 計算輸入場中多個像素的多個位移量，接著比較單元412對輸入場的位移 量進^^量化，在本實施例中，比較單元412以量化器(quantizer)來實現(xiàn)，其 將輸入場的位移量與至少 一臨界值進行比較來產(chǎn)生多個比較結果，而判斷 單元414在本實施例中為加法器(adder),其將多個比較結果相加后得出輸入 場的噪聲/位移量。接著分析器406將判斷單元414得出的噪聲/位移量與一 臨界比較，以判斷出輸入場具有高噪聲/位移或是低噪聲/位移。當輸入場被 探測出具有高噪聲/位移時，表示輸入場的位移量可能受到噪聲嚴重的干擾， 因此影片模式探測模塊202所使用的位移臨界值會被調高。此外，位移計 算單元410亦可設置于圖2所示影片模式探測模塊202中，換句話說，影 像特征探測模塊及影片模式探測模塊可共用同一位移計算單元，在這種情況下，影像特征探測模塊的輸入是由影片模式探測模塊中的位移計算單元 提供的位移量，而這些設計變化均屬于本發(fā)明范疇。與圖4所示的同時處理位移與噪聲的第一實施例不同，影像特征探測 模塊的第二實施例用來探測噪聲量。請參考圖5，圖5為影像特征探測模塊的第二實施例的示意圖。影像特征探測模塊500的探測器504包括第一位 移計算單元510、低通濾波器(LPF)512、第二位移計算單元514以及判斷單波后的場，因此第一位移計算單元510的輸出為輸入場中多個像素的多個 位移值(稱為第一位移值)，而第二位移計算單元514的輸出則是濾波后的場 中相對應的多個像素的多個位移值(稱為第二位移值)，通過比較第一位移值 及第二位移值，判斷單元516可判斷出輸入場是否為噪聲影像若輸入場 與濾波后場的位移值不同的話，輸入場就會視為被噪聲所干擾，而在這種 情況下，影片模式探測模塊202所使用的位移臨界值要被調高以補償噪聲 干擾對位移值造成的影響。圖6所示的影像特征探測模塊為圖5中影像特征探測模塊500的另一 實施例。在圖6的影像特征探測模塊600中，多個具有不同轉換函數(shù)(transfer function)的低通濾波器612、 614、 616用來濾除不同程度的噪聲，因此，位 移計算單元618、 620、 624、 626所計算出的位移值分別為受到不同程度噪 聲千擾的輸入場中多個像素的位移值，通過比較位移計算單元618、 620、 624、 626的輸出，判斷單元628可判斷出噪聲量，而分析器630就可得出 輸入場的影像特征，例如其噪聲量的高低，并根據(jù)影像特征產(chǎn)生控制信號 以調整影片模式探測模塊202所使用的探測機制。請參考圖7，圖7為影像特征探測模塊的第三實施例的示意圖。影像特 征探測模塊700包括探測器704以及分析器706，其中探測器704用來探測 輸入場的位移區(qū)域，包括位移計算單元708以及分析單元710。位移計算單 元708的操作基本上與圖4所示的位移計算單元410相同，因此，位移計 算單元708同樣可設置于影片模式探測模塊中，如同前述，當影像特征探 測模塊及影片模式探測模塊共用同 一位移計算單元時，輸入影像特征探測 模塊的就是由影片模式探測模塊中的位移計算單元所提供的位移量。在接收到位移計算單元708所計算出的位移量后，分析單元710便對 位移量進行分析以判斷輸入場的位移區(qū)域大小。例如，請參考圖8,輸入場 800可被分割成多個區(qū)域810,而分析單元710根據(jù)被判斷為具有位移的區(qū) 域810的數(shù)量決定輸入場800的位移區(qū)域大小，由于噪聲具有一個很重要 的特征噪聲會均勻分布于場中，所以位移區(qū)域小的場不太可能是受到噪 聲干擾所造成，此外，位移區(qū)域小的場通常位移量也小，因此分析器706會將位移臨界值調低以避免在探測影片模式時因忽略了場的輕微位移或局 部位移而做出錯誤判斷。而當輸入場的位移區(qū)域大時，表示輸入場很可能受到嚴重的噪聲干擾， 或是本身是具有高位移量的位移影像，此時可分析位移/噪聲量以相應調整影片模式探測模塊202的探測機制。圖9為影像特征探測模塊的第四實施 例的示意圖，其結合了圖4所示的第一實施例及圖7所示的第三實施例， 請注意，位移計算單元908、分析單元910及比較單元912分別與圖4所示 的位移計算單元410、圖7所示的分析單元710及圖4所示的比較單元412 具有相同功能。從圖9中可以看出，位移計算單元卯8所計算出的位移量 輸入至分析單元910及比較單元912,在本實施例中，分析器906根據(jù)分析 單元910所探測出的位移區(qū)域大小以及由比較單元912及判斷單元914所 探測出的位移/噪聲量來得出輸入場的影像特征，因此，影像特征探測模塊 900可同時根據(jù)位移區(qū)域及位移量來判斷影像特征并調整影片模式探測模 塊202的探測機制，使得影片模式探測模塊202可以得到更正確的探測結 果，且探測過程變得更加有效率。此外，雖然上述的影像特征探測模塊用于探測影片模式，但其也可應 用于其它的影像處理領域，例如去交錯(de-interlacing)、亮度/彩度分離(Y/C separation)、錯誤影像顏色抑制(false color suppression)以及降低噪聲(noise reduction)等，由于本領域技術人員在閱讀上述實施例的揭露后應該可輕易 地了解如何將影像特征探測模塊應用于其它的影像處理領域，所以進一步 的說明便在此省略而不再贅述。
權利要求
1. 一種探測影片模式的方法，包括接收視頻信號；基于該接收的視頻信號中的至少一個場探測出影像特征；根據(jù)該接收的視頻信號的影像特征產(chǎn)生控制信號；將該控制信號傳送至影片模式探測模塊；基于該控制信號從多個候選的位移探測機制中選擇出目標位移探測機制；以及利用該目標位移探測機制探測該影片模式。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，探測出該影像特征的步 驟包括探測該場的噪聲量；以及 根據(jù)該噪聲量判斷出該影像特征。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，探測該場的噪聲量的步 驟包括計算該場中多個像素的多個位移值；比較該多個位移值與至少 一臨界值以產(chǎn)生多個比較結果；以及 根據(jù)該多個比較結果判斷出該噪聲量。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，比較該多個位移值與至 少一臨界值的步驟包括利用該至少 一臨界值來量化該多個位移值以產(chǎn)生該多個比較結果。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，判斷出該噪聲量的步驟 包括將該多個比較結果相加以判斷出該噪聲量。
6. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，探測該場的噪聲量的步 驟包括計算該場中多個像素的多個第 一位移值；對該場進行濾波以產(chǎn)生濾波后的場；計算該濾波后的場中多個像素的多個第二位移值；以及根據(jù)該多個第 一位移值及該多個第二位移值判斷出該噪聲量。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，探測出該影像特征的步驟包括探測該場的位移量以判斷出該影像特征。
8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，探測出該影像特征的步 驟包括探測該場的位移區(qū)域以判斷出該影像特征。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)該影像特征對該目 標位移探測機制所參考的至少 一位移臨界值進行調整；以及探測該影片模 式的步驟包括根據(jù)該位移臨界值利用該目標位移探測機制探測該影片模 式。
10. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該多個候選的位移探測 機制包括場位移探測以及幀位移探測。
11. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，探測該至少一個場的影 像特征的步驟包括分別探測出多個場的多個影像特征；以及從該多個候選 的位移探測機制中選擇出該目標位移探測機制的步驟包括動態(tài)地根據(jù)該多 個影像特征選擇出該目標位移探測機制。
12. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該目標位移探測機制在 該影片模式探測模塊進行探測前便已經(jīng)被選擇出來。
13. —種探測場的影像特征方法，包括 計算該場中多個像素的多個位移值；比較該多個位移值與至少 一臨界值以產(chǎn)生多個比較結果；分析該多個位移值以判斷出位移區(qū)域；以及根據(jù)該多個比較結果與該位移區(qū)域兩者之一來判斷出該影像特征。
14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，比較該多個位移值與 至少一臨界值的步驟包括利用該至少一臨界值來量化該多個位移值以產(chǎn)生該多個比較結果；以及判斷出該影像特征的步驟包括將該多個比較結果相加以判斷出該影像特征。
15. —種用于探測影片模式的探測裝置，包括影像特征探測模塊，用于基于所接收的視頻信號中至少一個場來探測出影像特征，以及根據(jù)該影像特征產(chǎn)生控制信號以從多個候選的位移探測機制中選擇出目標位移探測機制；以及影片模式探測模塊，用于接收該控制信號并利用該目標位移探測機制 探測該影片模式。
16. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該影像特征探測 模塊包括探測器，用于探測該場的噪聲量；以及分析器，耦接于該探測器，用于根據(jù)該噪聲量判斷出該影像特征，并 產(chǎn)生該控制信號以從該多個候選的位移探測機制中選擇出該目標位移探測 機制。
17. 根據(jù)權利要求16所述的探測裝置，其特征在于，該探測器包括 位移計算單元，用于計算該場中多個像素的多個位移值； 比較單元，耦接于該位移計算單元，用于比較該多個位移值與至少一臨界值以產(chǎn)生多個比較結果；以及判斷單元，耦接于該比較單元，用于根據(jù)該多個比較結果判斷出該噪 聲量。
18. 根據(jù)權利要求17所述的探測裝置，其特征在于，該比較單元為量 化器，其利用至少 一臨界值來量化該多個位移值以產(chǎn)生該多個比較結果。
19. 根據(jù)權利要求18所述的探測裝置，其特征在于，該判斷單元為加 法器，其將該多個比較結果相加以判斷出該噪聲量。
20. 根據(jù)權利要求16所述的探測裝置，其中，該探測器包括第一位移計算單元，用于計算該場中多個像素的多個第一位移值；濾波器，用于對該場進行濾波以產(chǎn)生濾波后的場；第二位移計算單元，耦接于該濾波器，用于計算該濾波后的場中多個 像素的多個第二位移值；以及判斷單元，耦接于該第一位移計算單元及該第二位移計算單元，用于 根據(jù)該多個第 一位移值及該多個第二位移值判斷出該噪聲量。
21. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該影像特征探測 模塊包括探測器，用于探測該場的一位移量；以及分析器，耦接于該探測器，用于根據(jù)該位移量判斷出該影像特征以及產(chǎn)生該控制信號以從該多個候選的位移探測機制中選擇出該目標位移探測 機制。
22. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該影像特征探測 模塊包括探測器，用于探測該場的位移區(qū)域；以及分析器，耦接于該探測器，用于根據(jù)該位移區(qū)域判斷出該影像特征以 及產(chǎn)生該控制信號以從該多個候選的位移探測機制中選擇出該目標位移探 測機制。
23. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該影像特征探測 模塊根據(jù)該影像特征調整該目標位移探測機制所參考的至少一位移臨界值；以及該影片模式探測模塊根據(jù)該位移臨界值而使用該目標位移探測機 制探測該影片模式。
24. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該多個候選的位 移探測機制包括場位移探測以及幀位移探測。
25. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該影像特征探測 模塊分別探測出多個場的多個影像特征，并動態(tài)地根據(jù)該多個影像特征選 擇出該目標位移探測機制。
26. 根據(jù)權利要求15所述的探測裝置，其特征在于，該影像特征探測 模塊在該影片模式探測模塊進行探測前便選擇出該目標位移探測機制。
27. —種探測場的影像特征的探測裝置，包括 位移計算單元，用于計算該場中多個像素的多個位移值； 比較單元，耦接于該位移計算單元，用于將該多個位移值與至少一臨界值進行比較以產(chǎn)生多個比較結果；分析單元，耦接于該比較單元，用于分析該多個位移值以判斷出位移 區(qū)域，并根據(jù)該位移區(qū)域判斷出該影像特征；以及判斷單元，耦接于該比較單元，用于根據(jù)該多個比較結果判斷出該影 像特征。
28. 根據(jù)權利要求27所述的探測裝置，其特征在于，該比較單元為量 化器，其利用至少一臨界值來量化該多個位移值以產(chǎn)生該多個比較結果； 以及該判斷單元為加法器，其將該多個比較結果相加以判斷出該影像特征。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種動態(tài)探測影片模式的探測裝置及其探測方法。探測方法包括接收視頻信號、根據(jù)接收信號中的至少一個場探測出影像特征、根據(jù)接收信號的影像特征產(chǎn)生控制信號、將控制信號傳送至影片模式探測模塊、根據(jù)控制信號從多個位移探測機制中選擇出目標位移探測機制以及利用目標位移探測機制探測場的影片模式。探測裝置可探測出噪聲干擾、場中的輕微位移及局部位移，因此可正確地辨識各種影像的影片模式。
文檔編號H04N5/21GK101242486SQ20071013643
公開日2008年8月13日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權日2007年2月7日
發(fā)明者趙柏偉 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司