專利名稱：電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，尤其是指檢出隔行掃描形態(tài)的格式，根據(jù)其檢出結(jié)果，轉(zhuǎn)換為逐行掃描方式的一種電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法。
(2)背景技術(shù)一般，電視機的掃描方式有隔行掃描(INTERLACED)方式和逐行掃描(PROGRESSIVE)方式。
電腦顯示器或數(shù)碼電視機使用的逐行掃描方式，是同時將所有水平掃描線顯示為1個幀。標準TV格式的NTSC，PAL，SECAM制式使用的是隔行掃描，一次只掃描水平掃描線的一半。
即，隔行掃描是奇數(shù)行的第一掃描場顯示之后，再顯示偶數(shù)行的水平掃描線的第二掃描場。利用的是人眼特征的視覺暫留(視留)現(xiàn)象。
這樣的隔行掃描的特點是，使用一半的數(shù)據(jù)可以達到高的刷新率(refreshrate50或60Hz)。
但是，為了解決畫面閃爍等問題，需要通過濾波，無法避免分辨率減小到一半的問題。
上述隔行掃描和逐行掃描的不同點取決于其影像源的攝像過程。即，膠片相機是每秒拍攝24幀，視頻相機是以1/60秒間隔，交替拍攝奇數(shù)和偶數(shù)場的掃描場。
因此，為了顯示成電影，需要使用每秒逐行掃描24幀的膠片模式。
現(xiàn)在有很多電影刻錄在DVD盤上市?，F(xiàn)在的DVD規(guī)格為隔行掃描方式，假設(shè)每秒掃描30幀的方式制定。
但是，根據(jù)上述攝像方式的差異，電影的情況是逐行掃描方式的數(shù)據(jù)源，每秒掃描24幀的方式。為此，要將電影刻錄在DVD盤上，編碼時需要轉(zhuǎn)換幀頻(framerate)。
在現(xiàn)有技術(shù)的編碼中，轉(zhuǎn)換幀頻的方法是，記錄24幀的同時，利用MPEG流標準的底場和第二場，播放時以每秒掃描30幀顯示的方法。
還有另一種方法是，把24幀下拉到30幀使用。下面參照附圖詳細說明這些圖1a和圖1c是各自用于現(xiàn)有技術(shù)24幀碼流和其24幀的數(shù)據(jù)流解碼后，以每秒掃描60幀的隔行掃描方式顯示裝置上?；蛟谏鲜?4幀流以每秒掃描60幀的逐行掃描方式顯示裝置上，顯示匹配的解碼結(jié)果。
首先圖1a的24幀碼流(I1，P2，B3~B7)上將頂場優(yōu)先(Top_field first)使用1，1，0，0，0，1，0、重復(fù)第一場(Repeat_first_field)使用1，0，0，1，1，1，0。
上述I1，P2，B3~B7各自是傳輸順序(TRANSMISSION ORDER)，各自持有設(shè)定的幀單位間隔(FRAME UNITINTERVAL，F(xiàn)U)。這是為了同步音頻信號和視頻信號，可以通過傳輸次序的合理組合與音頻信號同步，其傳輸次序的各個幀單位間隔，根據(jù)各標準有些差異。
適用于上述碼流的頂場優(yōu)先和重復(fù)第一場是根據(jù)MPEG標準定義的。因此在每秒掃描60場和每秒60幀的隔行掃描方式的顯示裝置或逐行掃描方式的顯示裝置上，轉(zhuǎn)換為合適的信號。
圖1b是將上述24幀碼流，可以使用于每秒掃描60場的隔行掃描方式的顯示裝置上解碼的。可以將上述24幀碼流(I1，P2，B3~B7)的幀，分成頂場(top field)和最后場(bottom field)(圖示中分別為top，bot)，例I1top，I1bot，P2top，P2bot……等，以每秒30幀的隔行掃描方式顯示。
這樣的狀態(tài)下，雖然引加到每秒24幀，但是在實際播放過程中，可以將每秒30幀，以隔行掃描方式掃描顯示。
圖1c是，為了將上述24幀的碼流使用于每秒掃描60幀的逐行掃描顯示裝置上而解碼的結(jié)果。如圖所示可以變更傳輸次序，解決與音頻信號的同步。
上述方式是根據(jù)MPEG制式的各幀持有來自24幀的逐行掃描方式數(shù)據(jù)源的標志，才能容易顯示為每秒掃描60幀的逐行掃描方式。
圖2a和2c是現(xiàn)有技術(shù)的另一實施例圖。如圖所示，拍攝是為上述的膠片模式，引加每秒24幀(F1~F4)，把每個幀分割為頂場和底場，并把數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為每秒30幀的逐行掃描方式的數(shù)據(jù)流。
如圖2c所示，按傳輸次序(I1，P2，B3~B7)編碼，例F1top，F(xiàn)1bot，F(xiàn)1top，F(xiàn)1bot，F(xiàn)2bot，F(xiàn)2top，F(xiàn)3bot……等，頂場優(yōu)先設(shè)定為1，重復(fù)第一場設(shè)定為0。
這樣的碼流，在每秒60場隔行掃描的顯示裝置上，按順序顯示各幀的掃描場就可。
在利用上述圖2c的碼流，每秒掃描60幀的方式中，上述碼流內(nèi)各幀內(nèi)沒有各掃描場的時間差信息。因此和普通的每秒隔行掃描30幀的碼流沒有差別。
這樣的碼流以逐行掃描方式掃描的情況下，分辨不出原先攝像時是膠片數(shù)據(jù)，按普通反交錯處理播放，導(dǎo)致圖像質(zhì)量不好。
如上所述，現(xiàn)有的電視機掃描方式的轉(zhuǎn)換方法，無法判斷碼流源是電影膠片源還是普通視頻源，不管其數(shù)據(jù)源的種類，以隔行掃描方式或逐行掃描方式顯示，在使用逐行掃描方式的膠片碼流源時，顯示為逐行掃描方式的過程中，存在圖像質(zhì)量不好的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計一種在顯示逐行掃描方式的膠片源時，能判斷碼流的種類，進行符合的解碼，提供防止圖像質(zhì)量低下的電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，其包括步驟一，把24幀視頻碼流，每幀下拉3∶2，轉(zhuǎn)換為每秒掃描30幀方式的幀；步驟二，檢出上述幀中相臨幀的同一位置場的時間差，并判斷其時間差的規(guī)律，判斷其視頻碼流源的種類是膠片還是隔行視頻；步驟三，根據(jù)上述判斷的視頻碼流源的種類，進行適當?shù)膱鲋亟M；步驟四，把上述場重組的幀顯示為符合其數(shù)據(jù)源的掃描方式。
一種電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，其包括步驟一，求出相臨幀的頂場top field和底場bottom field各自的時間差；步驟二，把上述時間差與其基準值比較，判斷其差值比基準值小或者大；步驟三，計算上述差值比基準值小和大時的次數(shù)，判斷小和大的發(fā)生次數(shù)，判斷是否存在其排列次數(shù)小的情況和大的情況連續(xù)發(fā)生的模式；步驟四，判斷上述模式發(fā)生是否在設(shè)定次數(shù)以上，如果不是連續(xù)發(fā)生或不發(fā)生時，將視頻碼流源判斷為隔行視頻；步驟五，根據(jù)上述判斷的數(shù)據(jù)流種類進行場重組，以適當?shù)膾呙璺绞綊呙琛?br> 本發(fā)明的效果如上所述，本發(fā)明是求出包含在視頻碼流中各相臨幀的同一位置的場之間時間差，檢出其時間差的周期變化規(guī)律，判斷其碼流源是膠片還是隔行視頻，進行匹配的反交錯處理，可以防止逐行掃描方式顯示裝置上顯示膠片視頻流時的圖象質(zhì)量不好的問題。
為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
(4)


圖1a-圖1c現(xiàn)有技術(shù)中把原有24幀碼流，轉(zhuǎn)換為適合隔行掃描方式或逐行掃描方式的形式的過程模式圖；圖2a-圖2c現(xiàn)有技術(shù)中掃描方式轉(zhuǎn)換方法的另一實施例圖；圖3a-圖3c采用適用于本發(fā)明的膠片的隔行掃描源流的反交錯處理(DE-INTERLACING)方法的模式圖；圖4膠片源碼流的規(guī)律模式圖；圖5反交錯處理的概念圖；圖6本發(fā)明檢出碼流源的過程順序圖；圖7說明適用于本發(fā)明的膠片源場重組過程的模式圖；圖8膠片源和隔行源，不斷引加到視頻流時的本發(fā)明處理過程模式圖。
(5)具體實施方式
下面參照本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的實施方式作詳細說明。
圖3a和圖3c是說明適用于膠片的隔行掃描源流的本發(fā)明的反交錯處理(DE-INTERLACING)方法的模式圖。
如圖所示，從24幀碼流(圖3a)分離出各幀(F1~F4)的頂場top field和底場bottom field(圖示中分別為TOP 和BOT)，轉(zhuǎn)換為每秒30幀的數(shù)據(jù)流(圖3b)，例F1top，F(xiàn)1bot，F(xiàn)1top，F(xiàn)1bot，F(xiàn)2bot，F(xiàn)2top，F(xiàn)3bot……等，將分離出的場中，找出原來的幀場，重新組合轉(zhuǎn)換成每秒60幀的掃描場(圖3c中的碼流I1，B3，B4，P2，B6等)。
在上述過程中各幀分割為頂場(top field)和底場(bottom field)的狀態(tài)下，需要其分割的狀態(tài)判斷導(dǎo)出的碼流源是膠片源還是視頻源的過程。根據(jù)其判斷結(jié)果，將上述第一場(top field)和最后場(bottom field)場重組到正確位置，獲得相應(yīng)的掃描方式數(shù)據(jù)流是關(guān)鍵。
圖4是，上述碼流為膠片時，也就是檢出膠片模式方法的模式圖。如圖所示，引加每秒24幀的碼流，下拉3∶2形成30幀的狀態(tài)下，鄰接幀的同一場的差值，具有一定的規(guī)律性。
即，最初幀F(xiàn)0的頂場(top field)和下一個幀F(xiàn)1的頂場(top field)的時間差不大，其幀之間的底場(bottom field)的差值很大。上述幀F(xiàn)1和下一個幀F(xiàn)2的頂場(top field)的差都很大，通過這樣的過程全部比較的結(jié)果，持特定的模式。
即，把其時間差相對小的值為S，時間差相對大的值為L時，反復(fù)出現(xiàn)‘SLLLL’。
這樣的模式是膠片模式時有一定的規(guī)律性。在本發(fā)明中為了判斷碼流是不是膠片時，利用此規(guī)律性。
先說明判斷此規(guī)律性的反交錯處理的概念。
圖5是基本的反交錯處理的概念圖。如圖所示，因包含在幀(D_FRAME)的掃描場間的時間差，生成一個幀時不能單純地場重組現(xiàn)在場和下一場。
這時利用動態(tài)推算或優(yōu)先檢出，完成場重組。
CUR_FIELD利用以前的反交錯處理的幀、以后的掃描場或當前場的數(shù)據(jù)，預(yù)測下一個場，復(fù)原空場(D_FRAME與CUR_FIELD)之間相隔1/60秒。
但是，在膠片源的情況下，找出位于其掃描場的原來的掃描場，進行場重組，可以更好地顯示出更優(yōu)秀的特性。
圖6是利用位于上述鄰接幀在同一位置的場的時間差檢出膠片模式(碼流源的順序圖。
如圖所示，本發(fā)明檢出碼流源的流程為；開始；S1最初將最小值(Min)和最大值(Max)設(shè)置成同一值，將以前狀態(tài)的最小值(Pseudo_Min)設(shè)置成最大值(Max)；Film_en＝0(隔行掃描)計算值(cnt，m_cntCNT)均設(shè)置為0，上述計算值中cnt是位于上述鄰接幀同一場值的大差值(L)的計算值，上述計算值中m_cntCNT是小值(S)和大值(L)的反復(fù)模式，即計算膠片源固有的S，L，L，L，L模式的反復(fù)次數(shù)的計算值。
S2然后算出位于上述鄰接幀同一位置的場間差(calc_diff)。
S3計算出場間差(calc_diff)的平均值(caic_diff_averaqe)。
S4接下來，判斷上述平均值(diff_averaqe即diff_avg)乘設(shè)定值(T1)的值是否比上述差值(diff)小，即，判斷diff是否大于T1×diff_avg，即判斷是否Film_en＝＝1(膠片模式)？S5如果流程S4判定是大于diff＞T1×diff_avg，即，差值(diff)很大時，上述碼流源被判斷為隔行視頻(Min＝diff)，重新回到流程S1。
S6如果流程S4判定不是大于diff＞T1×diff_avg，即，上述場間差值(diff)不是很大時，第一幀和第二幀的場值差，即判斷上述場間差值(diff)是否比最小值(Min)小，即，上述最小值(Min)設(shè)定初始設(shè)定值的差值(Diff)，如果判定是小的情況，diff＜Min時，回到流程S5，重新回到流程S1算出第二幀和第三幀差值，求出平均值。
S7如果流程S6中求出的各幀間同一位置的場值差，通過與最小值的大小比較判斷為大時，即，不是diff＜Min時，即第一幀和下一幀之間的場值差為基準，其余場值差(Diff)大時，計算其值，即，cnt++，(diff＜Pseudo_Min)，Pseudo_Min＝diff。
S8反復(fù)這樣的過程，如果第一幀和第二幀的第一場(top field)差值比其余差值(Diff)大時，判斷差值cnt＝＝4？如果判定小于4，就會將上述碼流源判斷為隔行視頻，回到流程S2，在4重新比較的結(jié)果比以前小，即判斷結(jié)果是上述SLLLL模式時，將上述計算值(M_cnt)增加一個。
即，上述各幀是從膠片檢出的，第一幀和第二幀的場值會小，接下來一直到第五幀的場值比較結(jié)果會大(L)，這時會以SLLLL模式。
為了判斷這樣的規(guī)律性，下一幀的場值差和最小值(Min)的比較結(jié)果，如果差值(Diff)比最小值(MIin)大時，增加上述計算值(cnt)。
這時，上述差值(Diff)比最小值(Min)小時，因為小值連續(xù)兩次連續(xù)出現(xiàn)，可以判斷出上述幀不是膠片模式，回到流程S2。
S9接下來判斷流程S8中上述計算值(Cnt)，是4時算出差值(calc_diff)。
S10判斷其差值(Diff)和以前的大值(L)中最小值(Pseudo_Min)的大小，如果以前狀態(tài)下的大值(L)中最小值(Pseudo_Min)更大時把最小值為差值，如果判定不是diff＜Pseudo_Min時，回到流程5。
S11計算值(Cnt)以0初始化(min＝diff，cnt＝0)，判斷其反復(fù)次數(shù)，增加反復(fù)次數(shù)，判斷計算值(m_cnt)。
通過這樣的過程判斷相臨幀之間的同一掃描場值差小(S)，大值(L)是否符合膠片模式的SLLLL反復(fù)規(guī)則，并計算反復(fù)次數(shù)，其中反復(fù)次數(shù)設(shè)定為T2。
S12判斷反復(fù)次數(shù)(m_cnt)是否為T2，如果m_cnt不是T2，回到流程S2。
S13如果流程S12中，其SLLLL的反復(fù)次數(shù)是設(shè)定的次數(shù)(T2)時，加載膠片模式，在解碼過程中可以以膠片模式解碼，(Film_en＝1，f_cnt＝0)。
上述順序圖是為了判斷是不是膠片檢出的幀，而檢出膠片幀特有的規(guī)則，以此進行解碼時可以更容易決定其解碼方式。
簡單概括上述膠片模式的檢出方法是在最初初始化狀態(tài)，檢出各幀的場值，求出其場值的差值后，將其差值與以前狀態(tài)的差值中最大(L)中的最小值比較，來判斷其大小。
當現(xiàn)在的差值小時，指定為S，大時指定為L，判斷其值是否持有SLLLL的規(guī)律和其SLLLL反復(fù)幾次。如果結(jié)果超過設(shè)定的數(shù)以上時，將上述幀判定為膠片模式。
當檢出為膠片模式后，再重新構(gòu)成各幀(F0~F4)的數(shù)據(jù)。
這是為了把每秒掃描60場的場數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為每秒顯示60幀的幀數(shù)據(jù)。如圖7所示，構(gòu)成最初幀(F0)時，利用以前狀態(tài)的現(xiàn)在場值和以前場值或下一場值，場重組各幀(F0~F4)的掃描場。圖中，反復(fù)次數(shù)(m_cnt) 0 1 2 3 4 0 1 2
field0f0t f0b f1t f1b f2t f2b f3t f3bfield1f1t f1b f2t f2b f3t f3b f4t f4b差值 S L L L L S L Ldiff(field0-field1)第一場重組場f1t f1b f2t f2b f3t f3b f4t f4b(1st weaving field)第二場重組場f0b f2t f1b f3t f3b f3t f4b f4t(2nt weaving field)上述圖7中的F0到F4指的是掃描場，其掃描場(F0~F4)后面記載的t和b分別表示第一場(top field)和最后場(bottom field)。
其場重組過程雖然大部分利用的是現(xiàn)在的場值和以后的掃描場，但圖7所示像圓圈部分利用的是以前場構(gòu)成幀數(shù)據(jù)。
通過這樣的過程將每秒掃描24幀的膠片幀轉(zhuǎn)換為每秒掃描60幀的逐行掃描方式的幀，在其碼流內(nèi)持一定的規(guī)律性，檢出特定模式的反復(fù)，檢出是24幀膠片，并進行匹配的解碼。
另外，在檢出顯示上述膠片模式過程中引加的碼流種類和隔行視頻數(shù)據(jù)共同引加情況的處理過程在圖8有說明。
如圖8所示，原碼是膠片幀(F0，F(xiàn)1)，原碼是膠片幀的掃描場、原碼是隔行視頻(inter laced video)的場混在一起的幀(F2)，原碼是隔行視頻的幀(F3，F(xiàn)4)可能持續(xù)引加。
這是其視頻流中膠片下拉3∶2編碼和隔行視頻編碼編輯。在此界線維持膠片模式時，各場間的時間差大的隔行場，成為一個幀時會產(chǎn)生圖象刷新(COMBING)現(xiàn)象。
為了防止這些問題，當各場差(Diff)突然變大時，判斷上述碼流原碼不是膠片，來變更其場重組方法(WEAVE)。
即，第一幀(F0)和第二幀(F1)的top field差值為小，第一幀(F0)和第二幀(F1)的bottom field的差為大(L)，第二幀(F1)和第三幀(F2)的topfield差為大值(L)的狀態(tài)下其第二幀(F1)和第三幀(F2)的top field差為特別大(Big-L)時，如上述圖6所示，上述第二幀(F1)和第三幀(F2)的top field差值比設(shè)定值(T1)和各場差值的平均相乘積大，因此判定為特別大的值(Big-L)。
這些值差是隨著場面的編輯變化的領(lǐng)域，其場面的時間差大，特別是根據(jù)掃描方式其時間間隔變的更大，檢出這些時間差的結(jié)果是大值時，因為上述膠片模式同時進行場重組(WEAVE)時，同一幀內(nèi)混進時間差大的掃描場而其表示特性劣化，所以當檢出很大值(BigL)時，中斷膠片模式，以隔行方式進行場重組(WEAVE)。
這時，對上述幀(F2)進行膠片模式的場重組(WEAVE)，這會導(dǎo)致一個場的數(shù)據(jù)損失。
但是，人的眼睛不能看到這一場的數(shù)據(jù)損失，圖象的劣化不會被發(fā)現(xiàn)，因此可以不當作問題。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，其特征包括步驟一，把24幀視頻碼流，每幀下拉3∶2，轉(zhuǎn)換為每秒掃描30幀方式的幀；步驟二，檢出上述幀中相臨幀的同一位置場的時間差，并判斷其時間差的規(guī)律，判斷其視頻碼流源的種類是膠片還是隔行視頻；步驟三，根據(jù)上述判斷的視頻碼流源的種類，進行適當?shù)膱鲋亟M；步驟四，把上述場重組的幀顯示為符合其數(shù)據(jù)源的掃描方式。
2.一種電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，其特征包括步驟一，求出相臨幀的頂場top field和底場bottom field各自的時間差；步驟二，把上述時間差與其基準值比較，判斷其差值比基準值小或者大；步驟三，計算上述差值比基準值小和大時的次數(shù)，判斷小和大的發(fā)生次數(shù)，判斷是否存在其排列的次數(shù)小的情況和大的情況連續(xù)發(fā)生的模式；步驟四，判斷上述模式發(fā)生是否在設(shè)定次數(shù)以上，如果不是連續(xù)發(fā)生或不發(fā)生時，將視頻碼流源判斷為隔行視頻；步驟五，根據(jù)上述判斷的數(shù)據(jù)流種類進行場重組，以適當?shù)牡膾呙璺绞綊呙琛?br> 3.如權(quán)利要求1或2所述的電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的視頻碼流源判定是膠片時，進行場重組的步驟在膠片模式找出各場的位置，以其場的組合構(gòu)成幀，此幀的掃描場是當前幀的掃描場和此前或此后掃描場的組合。
4.如權(quán)利要求2所述的電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述的相臨幀的同一位置場值的時間差大于設(shè)定時間差時，把其視頻碼流源判斷為隔行視頻。
全文摘要
一種電視機的掃描方式轉(zhuǎn)換方法，本發(fā)明包括將24幀視頻碼流，每幀32拉下，轉(zhuǎn)換成每秒掃描30幀方式的步驟；檢出在上述幀中，相臨幀的同一位置段的時間差，找出其時間差的規(guī)律，判斷其碼流源是膠片還是隔行視頻的步驟；根據(jù)上述判斷的視頻碼流源的種類，進行適當?shù)膱鲋亟M的步驟；把上述場重組的幀，以相應(yīng)源的掃描方式顯示的步驟構(gòu)成。本發(fā)明判斷視頻碼流源是膠片還是隔行視頻，進行反交錯處理，因此，本發(fā)明使在逐行掃描方式的顯示裝置上，以膠片源的視頻流顯示時，可以防止圖象質(zhì)量下降的問題。
文檔編號H04N3/27GK1585456SQ03150429
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者趙商熙, 姜吉泰 申請人:上海樂金廣電電子有限公司