專利名稱：梳狀贗像檢測裝置和梳狀贗像檢測方法
技術領域：
本文所討論的實施方式涉及梳狀贗像(combing artifact)檢測裝置和梳狀贗像 檢測方法。
背景技術：
在符合全國電視系統(tǒng)委員會(NTSC)標準的電視上顯示電影視頻時(例如在日本 和美國)或者使用NTSC信號在電視機上顯示數(shù)字通用盤(DVD)上記錄的電影視頻時，將24 幀逐行視頻(即，電影視頻)轉換成60場交錯視頻(S卩，電視電影視頻)。
這種類型的轉換被稱作2:3下拉處理(pulldown process)，在該過程中，以5場為 周期，2場之前的1場重復一次(下文稱為"重復場")。具體來講，以5場為周期，同一場重 復一次，從而產生了幀頻為之前幀頻的5/4倍的視頻。 電視電影視頻被設計成顯示在諸如陰極射線管(CRT)的交錯顯示器上；因此，當 電視電影視頻被顯示在60場交錯顯示器上時，視頻直接向其輸出。然而，近年來，視頻通常 顯示在諸如液晶顯示電視機和等離子電視機的逐行顯示器上。為了在逐行顯示器上顯示交 錯視頻，要對交錯視頻進行反交錯處理，從而將其顯示為逐行視頻。 反交錯的實例包括通過將交錯視頻的頂場和底場進行組合而得到單幀的方法。當 待轉換的交錯視頻是通過2:3下拉處理得到的電視電影視頻時，換言之，當由24幀逐行視 頻產生的60幀交錯視頻被轉換成60幀逐行視頻時，優(yōu)選地將由24幀逐行視頻的單幀產生 的頂場和底場進行組合。 典型的常規(guī)方法是所謂的膠片模式檢測，其檢測交錯視頻是否是電視電影視頻。 一種已知的對交錯視頻進行膠片模式檢測(即，2:3下拉次序檢測)的方法是如下的技術 以像素為單位，計算相對于當前場的圖像和當前場之前的第二場的圖像的幀間絕對差(特 征值)之和，并且通過使用其中關聯(lián)性高的場以5場為周期重復一次的特性來執(zhí)行膠片檢 測/非檢測(例如參見日本特開專利公報No. 2007-300152)。因為采用這種方式檢測重復 場，所以利用反交錯可以正確地組合頂場和底場。 在典型的反交錯處理中，假設重復場周期性地循環(huán)，則當檢測到膠片模式并且確 定了重復場出現(xiàn)的時序時，執(zhí)行反交錯處理，同時保持膠片模式。然而，例如，在制作商業(yè)視 頻以供宣傳的過程中，雖然優(yōu)選地通過編輯電影視頻然后將編輯后的電影視頻轉換成電視 電影視頻來制作商業(yè)視頻，但是大多數(shù)商業(yè)視頻是通過編輯電視電影視頻而制成的。因此， 在某些部分中，5場周期變得不規(guī)則。 因為在編輯后的交錯電影視頻中5場周期有時會中斷，所以當使用上述方法來檢
測膠片模式并通過基于檢測結果對場進行組合來執(zhí)行反交錯處理時，在某些情況下，位于 編輯點兩側的視頻圖像會被組合。當位于編輯點兩側的圖像以此方式被組合時，60-逐行掃 描幀是通過將獲得自電視電影視頻的不同場的頂場和底場進行組合而生成的，這造成了梳 狀贗像。 提出本發(fā)明來解決傳統(tǒng)系統(tǒng)的以上問題；本發(fā)明的目的在于提供一種膠片模式檢測裝置、梳狀贗像檢測方法和膠片模式檢測裝置，它們能夠通過高精度地檢測梳狀贗像來 提高編輯后的電影視頻的編輯點的檢測性能，并且能夠通過實現(xiàn)快速脫離膠片模式和正確 的圖像組合來生成高品質圖像。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種梳狀贗像檢測裝置包括特征值計算單元，其根據(jù)輸 入圖像來計算特征值；膠片模式檢測單元，其利用該特征值來檢測膠片模式；像素差計算 單元，其利用作為膠片模式檢測結果的2:3下拉次序檢測信息和輸入圖像組合信息，來計 算場間像素差；亮度變化確定單元，其基于像素差計算單元的計算結果來確定亮度差；梳 狀贗像候選檢測單元，其基于亮度變化確定單元的確定結果來檢測每行的梳狀贗像候選； 以及梳狀贗像確定單元，其基于梳狀贗像候選檢測單元的檢測結果來確定每個圖像是否出 現(xiàn)了梳狀贗像。 本發(fā)明的目的和優(yōu)點將通過權利要求書中具體指出的元件和組合來實現(xiàn)和獲得。
要理解的是，上述總體描述和下面詳細描述都是示例性的和說明性的，不是對所 要求保護的本發(fā)明的限制。


圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的膠片模式檢測裝置的構成的框圖； 圖2是說明視頻圖像轉換的框圖； 圖3是說明編輯點和出現(xiàn)梳狀贗像的框圖； 圖4是說明檢測梳狀贗像的方法的框圖； 圖5是說明檢測梳狀贗像的處理的流程圖；而 圖6是說明根據(jù)本實施方式的變型例的膠片模式檢測裝置的框圖。
具體實施例方式
將參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。 圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的膠片模式檢測裝置1的構成的框圖。如圖1所 示，膠片模式檢測裝置1包括場存儲器10、特征值計算單元11、膠片模式檢測單元12和梳 狀贗像檢測單元20。 場存儲器10內存儲有輸入圖像的至少兩個場。特征值計算單元11讀出當前場的 視頻圖像F(n)和當前場之前的第二視頻圖像F(n-2)，并且以像素為單位計算幀間的絕對 差，即特征值。 特征值計算單元11計算出的特征值說明表示高關聯(lián)性的場以5場為周期出現(xiàn)一 次。通過利用這種特性，膠片檢測單元12執(zhí)行膠片檢測/非檢測，并將檢測結果輸出到再 現(xiàn)裝置2。 參照圖2來描述視頻圖像轉換。如圖2所示，利用將24幀逐行視頻(電影視頻) 轉換成60場交錯視頻的2:3下拉處理(即，電視電影轉換)，與24幀逐行視頻的第一幀相對 應的幀24P(1)產生分別與60場交錯視頻的第一場和第二場相對應的場60i(1)和60i(2)。
與24幀逐行視頻的第二幀相對應的幀24P(2)產生分別與60場交錯視頻的第三場、第四場和第五場相對應的場60i (3) 、60i (4)和60i (5)。 在60場交錯視頻中，場60i (1) 、60i (3)和60i (5)是頂場，而場60i (2)和60i (4) 是底場。具體來講，60場交錯視頻中的場60i(3)和60i(5)是由幀24P(2)產生的頂場，60 場交錯視頻中的場60i(5)是場60i(3)的重復場。 當檢測到重復場時，膠片模式檢測單元12將表明"檢測到了膠片模式"的檢測結 果，連同表明哪個場對應于重復場的信息，發(fā)送給進行反交錯處理的再現(xiàn)裝置2。
如圖1所示，再現(xiàn)裝置2包括變換反交錯單元31、運動補償反交錯單元32和組合 單元33。變換反交錯單元31是這樣一種處理單元它通過將交錯視頻的頂場和底場進行 組合，將該交錯視頻轉換成逐行視頻。運動補償反交錯單元32是這樣一種處理單元它通 過檢測交錯視頻中場間運動并且進行插值處理，將該交錯視頻轉換成逐行視頻。組合單元 33將從變換反交錯單元31和運動補償交錯單元32得到的交錯結果中的一個設置成有效的 (effective)。具體來講，當組合單元33接收到膠片模式檢測單元12的表明膠片模式狀態(tài) 的檢測結果時，組合單元33將變換反交錯單元31的輸出變?yōu)橛行А?如圖2所示，對于變換交錯來講，由電影電視轉換中的幀24P(1)產生的頂場 60i(l)與由電影電視轉換中的24P(1)產生的底場60i(2)進行組合，并且產生了60幀逐行 視頻的第二幀60P(2)和第三幀60P(3)。通過使用類似于上述變換反交錯的方式而產生的 場，產生了 60幀逐行視頻中的第一幀60P(1)。 通過這樣將源自24幀逐行視頻的同一幀的頂場與底場進行組合，得到的幀 60P(2)和60P(3)是高品質的圖像且沒有梳狀贗像。 類似地，通過將由電影電視轉換中的幀24P(2)產生的頂場60i(3)與由電影電視 轉換中的24P(2)產生的底場60i(4)進行組合，產生了 60幀逐行視頻中的第四幀60P(4) 和第五幀60P(5)。 另外，與重復場相對應的場60i(5)是由幀24P(2)產生的。因此，通過將底場 60i (4)與頂場60i (5)進行組合，產生了 60幀逐行視頻中的第六幀60P(6)。
通過重復上述處理，只要重復場是正確排序的，就可以正確地執(zhí)行頂場與底場的 組合，所述頂場和所述底場源自同一幀并且經歷了 24幀逐行視頻到電影電視的轉換。
然而，如圖3所示，在編輯60場交錯視頻時，重復場中出現(xiàn)了時序偏移。當時序偏 移保持現(xiàn)狀時，在反交錯處理中不希望被組合的場被錯誤地組合，即，錯誤地組合了經歷24 幀逐行視頻到電影電視轉換的頂場和底場。結果，出現(xiàn)了梳狀贗像。 根據(jù)圖3所示的實例，在電影電視轉換過程中，通過編輯刪除了 60場交錯圖像中 的第四場60i(4)和第五場60i(5)。利用這種編輯處理，沒有被編輯的場60i(6)至60i(12) 被轉換成編輯過的場60i(4)'至60i(10)'。 對于圖3所示的實例，場60i(4)'對應于編輯點。在這種狀態(tài)下執(zhí)行反交錯處理 時，60幀逐行視頻中的幀60P(4)和60P(5)分別與由24幀逐行視頻中的第二場24P(2)產 生的頂層和由24幀逐行視頻中的第三場24P(3)產生的底層進行組合，由此在圖像中造成 了梳狀贗像。 因為這種偏移是周期性地出現(xiàn)的，所以在60幀逐行視頻中的后續(xù)幀60P(9)和 60P(10)中周期性地出現(xiàn)了梳狀贗像。 因此，對于根據(jù)本實施方式的膠片模式檢測裝置l，按照以下方式來進行梳狀贗像檢測梳狀贗像檢測單元20輸出作為膠片模式檢測單元12的檢測結果而獲得的各個場的 組合信息和2:3下拉次序的檢測狀態(tài)。 梳狀贗像檢測單元20包括場間像素差絕對值計算單元21、亮度變化確定單元22、 梳狀贗像候選檢測單元23和梳狀贗像確定單元24。 參照圖4和圖5來描述梳狀贗像檢測單元20執(zhí)行的處理。圖4是說明檢測梳狀 贗像的方法的框圖。 在梳狀贗像檢測單元20中，場間像素差絕對值計算單元21針對待組合的兩個場
來計算場間絕對差，該絕對差是基于膠片模式檢測結果由組合信息得到的。 亮度變化確定單元22提取包含連續(xù)排列的Nx或更多個像素的像素組合，在該像
素組合中，像素的亮度值(即，場間絕對差)超過了閾值。 當某一行包括含亮度變化確定單元22所確定的連續(xù)排序的Nx或更多個像素的Mx 或更多個像素組合時，梳狀贗像候選檢測單元23確定該行是梳狀贗像候選，并且為該行設 置梳狀贗像候選標記。 當梳狀贗像候選的Ny或更多行連續(xù)排列時，梳狀贗像確定單元24確定隨后要組 合的兩個場具有梳狀贗像。 當梳狀贗像檢測單元20確定出現(xiàn)了梳狀贗像時，膠片模式檢測單元12將2:3下 拉次序的檢測狀態(tài)切換到非檢測狀態(tài)，從而不能執(zhí)行膠片模式檢測。 圖5是說明梳狀贗像檢測單元20的操作的流程圖。梳狀贗像檢測單元20選擇場 中的第一個像素作為待處理的像素(步驟S101)。 場間像素差絕對值計算單元21針對待處理的像素來計算場間像素絕對差(步驟 S102)。當計算出的場間像素絕對差小于閾值(步驟S103的"否")時，場間像素差絕對值 計算單元21確定當前像素是否是圖像中的最后一個像素(步驟S104)。如果該像素不是 最后一個像素(步驟S104中的"否")，則場間像素差絕對值計算單元21選擇下一個像素 (步驟S105)，并且處理控制返回到步驟S102。如果針對最后一個像素的處理結束而沒有檢 測到像素絕對差等于或大于閾值的像素(步驟S104中的"是")，則處理控制結束。
當計算出的所選像素的場間像素絕對差等于或大于閾值時(步驟S103中的 "是")，亮度變化確定單元22將當前像素的位置確定為基準(步驟S106)并且確定基準行 (即，從基準沿著圖4所示方向(X方向)延伸的行)中的亮度變化(步驟S107)。
利用亮度變化的確定結果，梳狀贗像候選檢測單元23確定基準行是否是梳狀贗 像候選的行(步驟S108)。具體來講，如果基準行包括像素絕對差等于或大于閾值的Nx或 更多個連續(xù)像素，則梳狀贗像候選檢測單元23確定具有Mx或更多個像素組合的行是梳狀 贗像候選行，在所述像素組合中，連續(xù)排列了 Nx或更多個像素。 如果基準行是梳狀贗像候選行(步驟S108中的"是")，則梳狀贗像確定單元24確 定是否有連續(xù)Ny個梳狀贗像候選行(步驟S109)。如果有連續(xù)Ny個梳狀贗像候選行(步 驟S109中的"是")，則梳狀贗像確定單元24確定這些梳狀贗像候選行是梳狀贗像，并且處 理控制結束(步驟S112)。 另一方面，如果基準行不是梳狀贗像候選行(步驟S108中的"否")，并且如果有 Ny或少于Ny個連續(xù)梳狀贗像候選行(步驟S109中的"否")，則梳狀贗像確定單元24確定 當前基準行是否是場中最后一行(步驟S113)。如果當前基準行不是場中最后一行，則梳狀贗像確定單元24將基準移動到下一行的第一個像素(步驟S114)，并且處理控制返回到步 驟S107。如果當前基準行是最后一行(步驟S113中的"是")，則處理控制結束，而不指示 梳狀贗像。 梳狀贗像檢測單元20通過基于膠片模式檢測結果(2:3下拉次序的檢測狀態(tài)和 組合信息)以像素為單位提取場間絕對差，來確定亮度變化(亮度)，并且當存在亮度變化 (亮度)的預定或者更多組合時檢測梳狀贗像。 利用梳狀贗像檢測結果，即梳狀贗像的狀態(tài)，膠片模式檢測單元12將2:3下拉次 序的檢測狀態(tài)從檢測狀態(tài)切換到非檢測狀態(tài)。 對于傳統(tǒng)的膠片模式檢測技術而言，即使存在使用當前場來編輯的電影視頻，也 基于恰好在編輯前得到的膠片模式檢測結果(2:3下拉次序的檢測狀態(tài)和視頻圖像的組合 信息)來執(zhí)行視頻圖像的組合。因此，使用當前場來輸出視頻時，出現(xiàn)了梳狀贗像，造成了 傳統(tǒng)技術中存在的問題。相比之下，利用梳狀贗像檢測單元20的構成，解決了這樣的問題， 并且可以改進編輯后的電影圖像的編輯點的檢測性能。因此，通過實現(xiàn)快速脫離膠片模式 和正確的圖像組合，可以產生高品質圖像。 實施方式中所描述的構成和操作只是個例子。本發(fā)明不限于上述構成和操作。以 示例性構成的方式描述了這樣的實施方式，其中，將梳狀贗像的檢測結果返回到膠片模式 檢測單元12。然而，取代該構成，可以將梳狀贗像的檢測結果輸出到外部單元，并且該外部 單元響應于膠片模式和梳狀贗像的檢測結果而工作。 圖6中示出了該實施方式的變型的具體例子。對于圖6所示的膠片模式檢測裝置， 梳狀贗像檢測單元20a將梳狀贗像確定單元24a的確定結果輸出給外部單元，膠片模式檢 測單元12a在不使用梳狀贗像檢測結果的情況下檢測場模式，并且將檢測結果輸出到該外 部單元。因為其它構成和操作與圖1所示的膠片模式檢測裝置1中的相同，所以與膠片模 式檢測裝置1中使用的組件相同的組件被分配了相同的標號，并且這里省略了對它們的描 述。 在實施方式中，梳狀贗像檢測單元20包括在膠片模式檢測裝置1中。然而，構成 并不限于此。例如，梳狀贗像檢測裝置可以被構造為獨立的單元。 根據(jù)實施方式的一個方面，利用膠片模式檢測裝置、梳狀贗像檢測方法和膠片模 式檢測裝置，通過以高精度檢測梳狀贗像，可以改進編輯后的電影視頻的編輯點的檢測性 能。因此，通過實現(xiàn)快速脫離膠片模式和正確的圖像組合，可以產生高品質圖像。
權利要求
一種梳狀贗像檢測裝置，該梳狀贗像檢測裝置包括特征值計算單元，其根據(jù)輸入圖像來計算特征值；膠片模式檢測單元，其利用該特征值來檢測膠片模式；像素差計算單元，其利用作為膠片模式檢測結果的2∶3下拉次序檢測信息和輸入圖像組合信息，來計算場間像素差；亮度變化確定單元，其基于該像素差計算單元的計算結果來確定亮度變化；梳狀贗像候選檢測單元，其基于該亮度變化確定單元的確定結果，針對每一行來檢測梳狀贗像候選；以及梳狀贗像確定單元，其基于該梳狀贗像候選檢測單元的檢測結果，針對每個圖像來確定是否出現(xiàn)了梳狀贗像。
2. 根據(jù)權利要求l所述的梳狀贗像檢測裝置，其中，所述像素差計算單元利用所述2:3下拉次序檢測信息和所述組合信息，以像素為單 位來計算相關輸入圖像之間的亮度絕對差；并且所述梳狀贗像候選檢測單元基于所述亮度絕對差超過閾值的連續(xù)像素的組合，來檢測 所述梳狀贗像候選。
3. 根據(jù)權利要求2所述的梳狀贗像檢測裝置，其中，當單行上有預定數(shù)量或更多個所 述連續(xù)像素的組合時，所述梳狀贗像候選檢測單元確定所述行為梳狀贗像候選行。
4. 根據(jù)權利要求3所述的梳狀贗像檢測裝置，其中，當預定數(shù)量或更多個行被確定為 所述梳狀贗像候選行時，所述梳狀贗像確定單元確定在所述輸入圖像中出現(xiàn)了梳狀贗像。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一個所述的梳狀贗像檢測裝置，其中，所述膠片模式檢測單 元利用所述梳狀贗像的確定結果來檢測所述膠片模式。
6. —種檢測梳狀贗像的方法，該方法包括以下步驟計算步驟，利用與連續(xù)輸入圖像有關的2:3下拉次序檢測信息和與這些連續(xù)輸入圖 像有關的組合信息，來計算相關輸入圖像之間的像素差；檢測步驟，基于所述計算的結果，針對輸入圖像的每一行來檢測梳狀贗像候選；以及 確定步驟，基于所述檢測的結果，針對每個輸入圖像來確定是否出現(xiàn)了所述梳狀贗像。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述計算步驟包括利用所述2 : 3下拉次序檢測信息和所述組合信息，以像素為單位 來計算亮度的絕對差，并且所述檢測步驟包括基于所述亮度的絕對差超過閾值的連續(xù)像素的組合，來檢測所述梳 狀贗像候選。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述檢測步驟包括當單行上有預定數(shù)量或更多 個所述連續(xù)像素的組合時，將所述行確定為梳狀贗像候選行。
9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，所述確定步驟包括當預定數(shù)量或更多個行被確 定為所述梳狀贗像候選行時，確定在所述輸入圖像中出現(xiàn)了梳狀贗像。
10. —種膠片模式檢測裝置，該膠片模式檢測裝置包括 特征值計算單元，其根據(jù)輸入圖像來計算特征值； 膠片模式檢測單元，其利用該特征值來檢測膠片模式；像素差計算單元，其利用作為膠片模式檢測結果的2 : 3下拉次序檢測信息和輸入圖像組合信息，來計算場間像素差；亮度變化確定單元，其基于該像素差計算單元的計算結果來確定亮度變化；梳狀贗像候選檢測單元，其基于該亮度變化確定單元的確定結果，針對每一行來檢測梳狀贗像候選；以及梳狀贗像確定單元，其基于該梳狀贗像候選檢測單元的檢測結果，針對每個圖像來確定是否出現(xiàn)了梳狀贗像。
11.根據(jù)權利要求10所述的膠片模式檢測裝置，其中，所述膠片模式檢測單元利用所述梳狀贗像的確定結果來檢測所述膠片模式。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種梳狀贗像檢測裝置和梳狀贗像檢測方法，該梳狀贗像檢測裝置包括特征值計算單元，其根據(jù)輸入圖像來計算特征值；膠片模式檢測單元，其利用該特征值來檢測膠片模式；像素差計算單元，其利用作為膠片模式檢測結果的2∶3下拉次序檢測信息和輸入圖像組合信息，來計算場間像素差；亮度變化確定單元，其基于該像素差計算單元的計算結果來確定亮度變化；梳狀贗像候選檢測單元，其基于該亮度變化確定單元的確定結果，針對每一行來檢測梳狀贗像候選；以及梳狀贗像確定單元，其基于該梳狀贗像候選檢測單元的檢測結果，針對每個圖像來確定是否出現(xiàn)了梳狀贗像。
文檔編號H04N5/44GK101729841SQ200910208090
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權日2008年10月27日
發(fā)明者松岡秀樹, 浜野崇 申請人:富士通株式會社