[发明专利]视频信号分析

说明书

1.简介

本发明涉及对例如根据BT.601[1]的隔行系统上显示的视频序列进 行分析。在这样的系统中，使用不正确的场序(先顶场(top-field-first (TFF))或先底场(bottom-field-first(BFF)))可能导致隔行和逐行序 列的显示都出现显著且不良的效果。

根据本发明，提供了一种检测视频信号的场序的方法，该方法包括 以下步骤：

接收连续的数字编码的帧，各帧包括第一类型场的数据和第二类型 场的数据；

针对各第一类型场而生成：

-第一差分信号(DIF1)，其代表该场与前一帧的第二类型场之间的 差分；

-第二差分信号(DIF2)，其代表该场与同一帧的第二类型场之间的 差分；

-第三差分信号(DIF3)，其代表该场与后一帧的第二类型场之间的 差分；以及

-根据这些差分信号的值而生成决策信号(wOFlag)，该决策信号表 示该场与同一帧的第二类型场的估计出的时间关系。

在权利要求中阐述了本发明的其他方面。

现在参照附图通过示例来描述本发明的一些实施方式，在附图中：

图1到10及图12是用于说明本发明实施方式的定时图；

图11是示出本发明一个实施方式的操作的功能框图；以及

图12到27是示出所获得的结果的图。

这里，提出了一种通过将目标场(顶场或底场)与三个相邻的相反 (opposite phase)场进行滑动窗比较而对视频内容中的场序问题进行检 测的方法。对于每个所分析的场，许多测量被生成并用来对包含目标场 的帧进行“即时”分类。对这些帧结果进行缓存并作出相应的“加窗” 决策。在“组合”分析技术中使用“即时”和“加窗”的结果来识别视 频场序属性以及潜在的场序问题的性质和位置。而且，通过仅“即时” 方法增强了用于识别重复帧逐行内容的问题区域的技术。

2.图像结构

在第3节中描述分析技术之前，先在本节中简要描述隔行和逐行视 频属性。

2.1隔行视频

可以将先顶场隔行视频序列表示为如图1所示顶场和底场交替的序 列。

在时间上，B场应当位于相邻T场之间一半位置处。在空间上，B 场在输出显示装置上垂直向下偏移1线并与对应T场隔行，如图2所示。

对于PAL-625系统“I”标准分辨率显示器(每帧720×576个有效 采样)，可视图像由场刷新率为50Hz(帧率为25Hz)的TFF隔行288线 T和B场构成。对于NTSC-525系统“M”标准分辨率显示器(每帧720 ×480个有效采样)，可视图像由场刷新率为59.94Hz(帧率为29.97Hz) 的BFF隔行240线T和B场构成。

2.2逐行视频

逐行视频序列的帧由仅相距一个时间间隔的若干条线组成，这些线 例如通过电影胶片摄像机和新近的数字视频(DV)摄像机生成。考虑隔 行显示呈现的场，逐行序列具有图3中所示的时间特征，其中对应的顶 场和底场覆盖了相同时间间隔。然而，这些场仍然根据图2在空间上隔 行，并且在显示中而根据图1在时间上隔行。

如图4所示，在卡通内容中可能找到重复帧逐行视频。重复帧的模 式通常是规则的，然而也可能有不规则重复。

2.3场序问题

以下简要考虑隔行和逐行内容二者的场序属性在隔行显示中如何会 导致问题。

2.3.1隔行内容

不正确场序内容的隔行显示会导致显著的劣化。如果将BFF隔行内 容以TFF方式显示，则在运动区域内可能出现可见的“抖动”效果。在 图5和6中示出了该问题。图5示出了在整个显示器上以恒定速率移动 的“X”模式的BFF场定时。

图6示出了正确BFF显示的场序和不正确TFF显示的场序。对于 TFF显示而言，“X”的移动的不连续性很明显。

2.3.2逐行内容

人们可能会觉得对于逐行内容而言场序不是一个问题，因为来自于 一个逐行帧并用于重放的一对场将会来自同一个时间间隔。在重放中对 任一个场序都不应当有运动“抖动”。然而，存在一些视频编辑和处理操 作会使得逐行内容的隔行重放对场序敏感。