可動視訊態樣檢測裝置與方法
2023-10-08 18:27:14
專利名稱：可動視訊態樣檢測裝置與方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測視訊態樣(video cadence)技術,特別是涉及可動視訊態樣的檢測技術。
背景技術：
由於拍攝的影片速率一般會與播送標準不同。影片拍攝速率例如是24Hz。一般的播送標準例如是NTSC為60Hz而PAL&SECAM為50Hz。因此，為了要使拍攝的影片能播放於NTSC或PAL&SECAM等標準,拍攝的影片會被拉到(pull down)所要的播送標準。例如要從24Hz改變成PAL標準的50Hz時，一張拍攝的影像會拆解成二張，包括偶影像與奇影像。如一般所知，偶影像是從拍攝的影像中取出屬於偶數掃描線的影像所構成，奇影像是從拍攝的影像中取出屬於奇數掃描線的影像所構成。如此可以將24Hz改變成約50Hz的波方速率。換句話說，拍攝的原始影像會依照播放標準所要求的速率，依照所選定的視訊態樣拆解，以奇/偶交錯(interlace)的方式進行播放。反之，如果要將播放的場景影像(field image)還原原始拍攝的影像，則其需要檢測出其視訊態樣，而根據視訊態樣還原原始拍攝的影像。圖I示出了傳統將播放的場景影像還原成原始影片的系統方塊示意圖。參閱圖1，移動檢測單元(motion detection) 100對於當前要處理的當前NFI需要參考先前NFI與後續NFI以決定當前NFI是移動。例如當前NFI與後續NFI是來自相同拍攝影像的偶影像與奇影像，則會得到沒有移動的結果。如果當前NFI與後續NFI是來自不同拍攝影像的偶影像與奇影像，則會得到有移動的結果。換句或說，每一張NFI都會被檢測是否有移動，以得到一樣式。識別變化態樣單兀(cadence pattern recognition) 102,將移動檢測單兀100所檢測的樣式與在態樣數據單元(cadence database) 104中的數據進行比對,得到對應的變化態樣(cadence pattern),最後依照此變化態樣控制解交錯單元106,以還原每一個拍攝的影像，又稱為幀(幀)。在上述的傳統方式，要正確的將NFI還原成原始影像是需要態樣數據單元104以儲存各種變化態樣。除了需要使用態樣數據單元104來儲存各種變化態樣，如果更多型的變化態樣被使用，而沒有被儲存在態樣數據單元104中，就無法正確操作。
發明內容
本發明提供一種可動視訊態樣檢測裝置與方法，可以檢測出具有何種變化態樣的影片，無需受限於固定數量的變化態樣檢測。
本發明的一實施例提供一種可動視訊態樣檢測裝置，包括一移動檢測單元、一循環檢測單元、一影片檢測單元以及一解交錯單元。移動檢測單元接收接續的多個場景影像，用以分析決定每一個該場景影像是否有移動。如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果其是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一串數值。循環檢測單元接收此串數值檢測出是否該第一數值或該第二數值有一循環周期，以輸出一循環決定值。影片檢測單元接收此串數值以及此循環決定值，以決定所接收的這些場景影像是屬於影片格式，而輸出一變化態樣。解交錯單元，根據該影片檢測單元的該變化態樣將這些場景影像還原成一原始影片。本發明的一實施例也提供一種檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，包括一移動檢測單元、一循環檢測單元、一影片檢測單元。移動檢測單元接收接續的多個場景影像，用以分析決定每一個該場景影像是否有移動。如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一串數值。循環檢測單元接收該串數值檢測出是否該第一數值或該第二數值有一循環周期，且輸出該循環周期。影片檢測單元接收該串數值且根據該循環周期決定是否是影片格式，以及由在該循環周期內的該第一數值與該第二數值的變化判斷出一交錯態樣。本發明的一實施例也提供一種檢測影片與交錯態樣的方法，用於檢測接續輸入給檢測裝置的多個場景影像。此方法包括分析決定每一個該場景影像是否有移動，如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一 串數值。另外，此方法還包括檢測出該串數值是否該第一數值或該第二數值有一循環周期。根據該串數值決定是否屬於一影片格式。由在該循環周期內的該第一數值與該第二數值的變化判斷出一交錯態樣。為使本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並結合附圖詳細說明如下。
圖I示出了傳統的將播放的場景影像還原成原始影片的系統方塊示意圖。圖2示出了依據一實施例採用2:2的拆解機制示意圖。圖3示出了依據一實施例採用2:3的拆解機制示意圖。圖4示出了圖3的數值串與變化態樣的關係示意圖。圖5示出了依預定數量的數值串的分析示意圖。圖6示出了依據一實施例，可動視訊態樣檢測裝置的結構示意圖。附圖符號說明100 :移動檢測單元102 :識別變化態樣單元104 :態樣數據單元106 :解交錯單元200 :移動檢測單元202 :循環檢測單元204 :影片檢測單元206 :解交錯單元
具體實施例方式本發明可以從播放的NFI中直接檢測出變化態樣，而無需僅受限於固定數量的變化態樣，如此更可以因應各種不同的變化態樣。以下舉一些實施例來說明本發明，但是本發明不限於所舉的實施例。另外，所舉的實施例之間也允許有適當結合的可能。在檢測每一張NFI是否有移動的機制如下面描述。以影片是採用3:2的拆解為例，其代表前一張影像會被拆解成三張NFI，而後一張影像會被拆解成二張NFI。經過移動檢測單元的檢測後由最近NFI到最久NFI的順序會得到10100的樣式(pattern)，其中I代表有移動，O代表沒有移動。圖2示出了依據一實施例採用2:2的拆解機制示意圖。參閱圖2，以拍攝的影片以幀(圖框)為單位，其拍攝速率例如是 Hz。於本實施例取四個幀(圖框)為例，例如是幀(圖框)I-幀(圖框)4。由於本實施例是2:2的拆解機制，每一個幀會依序被拆解成偶影像(偶)與奇影像(奇)達到50/60HZ的NFI。本實施例以偶影像為開始，然而也可以以奇影像開始播放。幀拆解成的偶影像與奇影像後，根據播放標準將偶影像與奇影像組合成NFI例如在電視播放。此幀I-幀4產生的NFI例如1-8。以幀I為例，由於NFI I與NFI 2是來自相同的幀1，其影像是由偶影像與奇影像所編織(weave)而成，因此由NFI I比較於NFI 2是沒有移動，因此標示為O。接著，NFI 2會比較於NFI 3，而發現是有移動。這是因為NFI 2是幀I的影像，而NFI 3是幀2的影像，除非是靜態影像，否則NFI 2回得到I的標不O依此類推，其他的NFI 3-8也會有相同的循環現象，而有特定變化態樣。本實施例是01010101。由於每一個NFI只會有O或I的狀態，因此可以使用丨個位來代表二進位的數值，構成數值串。於此O與I是二進位的數值，但是就一般而言，其也可以有不同的數值來標示此二種狀態，不限於O與I的標示方式。換句話說，沒有移動的情形可以用一個數值代表，而有移動的情形可以用另一個數值代表。就圖2的實施例，在數值串中例如以第一個位的數值O為起始，其每隔兩個位就會重複出現，如箭頭所示。圖3示出了依據一實施例採用2:3的拆解機制示意圖。參閱圖3，由於是2:3的拆解機制，幀2會拆解成三個影像，依照前面圖2所描述的相同機制，相鄰於新的幀的NFI會顯示有移動的現象，而標示為I。於本實施例，其變化態樣是01001的重複。圖4示出了圖3的數值串與變化態樣的關係示意圖。取20個位的數值串來分析。如果是檢測循環周期為5的情形，例如取左邊第I個位的數值O來檢驗，其預期每隔5個位會循環重複。如果檢驗不是對應5的循環周期，則數值O不會循環出現，而代表不是正確的循環周期。另外，每一個數值I的前後都是0，這代表有幀的變化，是屬影片的動態顯示。如果，僅是結果符合每一個數值I的前後都是O且具有固定的循環周期，則可以推論是影片，且可以從循環周期的變化態樣回復到原始的影片幀。圖5示出了依預定數量的數值串的分析示意圖。參閱圖5，為了能有效檢測各種可能的循環周期或是變化態樣，其可以設定取一預定數量的數值串。本實施例例如是取31個位的數值串來分析。當得到對應有無移動的數值串後，可以針對可能的幾種循環周期或是任選的循環周期做檢測，以檢驗是否存在有循環周期。檢驗的循環周期例如是5，10，12，15，25等，但是這些不是唯一的方式。循環周期5，10，12，15，25所包含的變化態樣對應不同的拆解方式
循環周期5 :(32);循環周期10 (22)、(2224)、(2332)、(55)、(64)；循環周期12 :(32322);循環周期15 :(87);循環周期25 (222222222223)。就實際循環周期的選擇而言，循環周期η可為由50/60ΗΖ中的多個因數值中所選定的值。圖5的拆解方式例如是3:3:2:2，其代表原始幀中的第一個幀拆解成由偶影像與奇影像混合的三個影像。第二個幀與第一個幀一樣也是拆解成三個影像。第三個幀拆解成 二個影像。第四個幀也是拆解成二個影像。另外2:3:3:2的拆解數值串與3:3:2:2的拆解數值串也有相似的循環關係，是01001001010100100101。拆解後的影像維持偶奇的順序或是奇偶的順序。於本實施例，取第一個位的數值O為參考，如果檢驗循環周期5的情形，在第6個位是1，因此不存在循環周期為5的情形。如果檢驗循環周期10的情形，每隔10個位的數值重複是0，因此存在循環周期為10的情形。如果檢驗循環周期12的情形，在第13個位是1，因此不存在循環周期為12的情形。如果檢驗循環周期15的情形，在第16個位是1，因此不存在循環周期為15的情形。如果檢驗循環周期25的情形在第26個位是1，因此不存在循環周期為25的情形。另外，如果檢驗循環周期5的情形，其為循環周期10的因數，因此仍可歸為循環周期10的情形。依此種方式就可以找出變化態樣，其中循環周期10包含有多種可能的拆解方式，但是依照循環周期10的變化態樣，仍可以正確推算出組合的方式,而還原幀數據。此數值串是對應影片的播放格式。本實施例在決定NFI是否為動態影片的檢測機制下，每一個數值I的前後數值都為O。基於上述的機制與方法，其可以由可動視訊態樣檢測裝置來實施。圖6示出了依據一實施例，可動視訊態樣檢測裝置的結構示意圖。可動視訊態樣檢測裝置，包括一移動檢測單元200、一循環檢測單元202、一影片檢測單元204以及一解交錯單元206。移動檢測單元200接收接續的多個場景影像，用以分析決定每一個場景影像是否有移動。如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，例如是O。如果NFI是屬於移動的場景就給予一第二數值例如是1，如此以得到一串數值，其例如是位串值。循環檢測單元202接收此串數值檢測出是否第一數值或第二數值有一循環周期，以輸出一循環決定值。此循環決定值是可以表示存在循環周期的任何適當形式的決定值，不限於特定方式或資訊。接著，影片檢測單元204接收此串數值以及此循環決定值，以決定所接收的這些場景影像是屬於影片格式，而輸出一變化態樣。解交錯單元206，根據該影片檢測單元的變化態樣將這些場景影像還原成一原始影片。解交錯單元206根據變化態樣可以得知從原始幀拆解成NFI的方式，可以實質上還原到原始幀的數據。另外，當移動檢測單元200與解交錯單元206在執行其功能時，對於要處理的當前NFI外，還會參考相鄰的先前NFI或是後續的NFI又或是兩者皆參考，其取決於檢測移動的機制與解交錯的機制，不限定於特定方式。本發明的多個實施例是要產生數值串，而從數值串中直接檢測出變化態樣，以因應多種可動的視訊態樣。雖然本發明已以實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的前提下，可作若干的更動 與潤飾，故本發明的保護範圍是以本發明的權利要求為準。
權利要求
1.一種可動視訊態樣檢測裝置，包括 一移動檢測單元，接收接續的多個場景影像，用以分析決定每一個該場景影像是否有移動，如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一串數值； 一循環檢測單元，接收該串數值檢測出是否該第一數值或該第二數值有一循環周期，以輸出一循環決定值； 一影片檢測單元，接收該串數值以及該循環決定值，以決定所接收的這些場景影像是屬於影片格式，而輸出一變化態樣；以及 一解交錯單元，根據該影片檢測單元的該變化態樣將這些場景影像還原成一原始影片。
2.如權利要求I所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中該移動檢測單元是由一當前場景影像與相鄰的一後續場景影像或是一先前場景影像比較，以決定是否該當前場景影像有移動。
3.如權利要求2所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中該第一數值與該第二數值是由一個位來紀錄，構成一預定數量的一串位。
4.如權利要求3所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中該循環檢測單元是檢測對於選定的一個位的一個二進位值是否隔一檢測周期重複出現，且接續的多個該串位是相同的該檢測周期，其中確定後的該檢測周期即是該循環周期。
5.如權利要求4所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中該循環周期包括檢查每隔η個位的周期，其中η為由50/60ΗΖ中的多個因數值中所選定的值。
6.如權利要求4所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中該影片檢測單元取得該循環周期，也同時檢測在該串位中代表移動的該第二數值的該位的前後二個該位是代表沒有移動該第一數值，以決定是屬於影片格式。
7.如權利要求4所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中這些場景影像是由多個偶影像與多個奇影像依照一交錯態樣的順序所組成，其中對於每一個該原始影片，取偶數掃描線的影像數據構成對應的該偶影像以及取奇數掃描線的影像數據構成對應的該奇影像。
8.如權利要求4所述的可動視訊態樣檢測裝置，其中該第一數值是O，該第一數值是I。
9.一種檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，包括 一移動檢測單元，接收接續的多個場景影像，用以分析決定每一個該場景影像是否有移動，如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一串數值； 一循環檢測單元，接收該串數值檢測出是否該第一數值或該第二數值有一循環周期，且輸出該循環周期；以及 一影片檢測單元，接收該串數值且根據該循環周期決定是否是影片格式，以及由在該循環周期內的該第一數值與該第二數值的變化判斷出一交錯態樣。
10.如權利要求9所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中該移動檢測單元是由一當前場景影像與相鄰的一後續場景影像或是一先前場景影像比較，以決定是否該當前場景影像有移動。
11.如權利要求9所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中該第一數值與該第二數值是由一個位來紀錄，構成一預定數量的一串位。
12.如權利要求11所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中該循環檢測單元是檢測對於選定的一個位的一二進位值是否隔一檢測周期重複出現，且接續的多個該串位是相同的該檢測周期，其中確定後的該檢測周期即是該循環周期。
13.如權利要求12所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中該循環周期包括檢查每隔η個位的該檢測周期，其中η為由50/60ΗΖ中的多個因數值中所選定的值。
14.如權利要求12所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中該影片檢測單元取得該循環周期，也同時檢測在該串位中代表移動的該第二數值的該位的前後二個該位是代表沒有移動該第一數值。
15.如權利要求12所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中這些場景影像是由多個偶影像與多個奇影像依照一交錯態樣的順序所組成，其中對於每一個該原始影片，取偶數掃描線的影像數據構成對應的該偶影像以及取奇數掃描線的影像數據構成對應的該奇影像。
16.一種檢測影片與交錯態樣的方法，用於檢測接續輸入給檢測裝置的多個場景影像，包括 分析決定每一個該場景影像是否有移動，如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一串數值； 檢測出該串數值是否該第一數值或該第二數值有一循環周期； 根據該串數值決定是否屬於一影片格式；以及 由在該循環周期內的該第一數值與該第二數值的變化判斷出一交錯態樣。
17.如權利要求16所述的檢測影片與交錯態樣的方法，其中這些場景影像是由多個偶影像與多個奇影像依照一交錯態樣的順序所組成。
18.如權利要求17所述的檢測影片與交錯態樣的方法，其中由一當前場景影像與相鄰的一後續場景影像或是一先前場景影像比較，以決定是否該當前場景影像有移動。
19.如權利要求18所述的檢測影片與交錯態樣的方法，其中該第一數值與該第二數值是由一個位來紀錄，構成一預定數量的一串位。
20.如權利要求19所述的檢測影片與交錯態樣的檢測裝置，其中該循環周期的檢測包括 選定要檢測的一位，以該位的一個二進位值為參考；以及 檢測該該位值是否隔一檢測周期重複出現，且接續的多個該串位是相同的該檢測周期，其中確定後的該檢測周期即是該循環周期。
全文摘要
一種可動視訊態樣檢測裝置與方法。該可動視訊態樣檢測裝置，包括一移動檢測單元、一循環檢測單元、一影片檢測單元以及一解交錯單元。移動檢測單元接收接續的多個場景影像，用以分析決定每一個該場景影像是否有移動。如果是屬於不移動的場景就給予一第一數值，如果其是屬於移動的場景就給予一第二數值，以得到一串數值。循環檢測單元接收此串數值檢測出是否該第一數值或該第二數值有一循環周期，以輸出一循環決定值。影片檢測單元接收此串數值以及此循環決定值，以決定所接收的這些場景影像是屬於影片格式，而輸出一變化態樣。解交錯單元，根據該影片檢測單元的該變化態樣將這些場景影像還原成一原始影片。
文檔編號H04N5/44GK102655582SQ201110052278
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者李東信 申請人:聯詠科技股份有限公司