[发明专利]电影模式的检测方法

说明书

                       技术领域

本发明属于数字视频处理的电影模式检测领域，更具体地说，涉及检测输入的图像信号是否为3∶2下拉电影模式信号的方法。

                       背景技术

电视台发送的视频信号源包含两种基本的模式：电视模式与电影模式。电视模式也可称为摄像模式，是采用摄像机拍摄的影像来制作碟片，采用隔行扫描方式制作；电影模式是用电影胶片制作的碟片，采用逐行扫描方式制作，帧率为24帧/秒。目前大多数电视台发送的是隔行扫描的视频信号，两种主要的隔行扫描视频标准包括：PAL制标准，每秒显示50个隔行视频场，帧率为25帧/秒；NTSC制标准，每秒显示60个隔行视频场，帧率为30帧/秒。一般地，电视台将电影模式的节目源以NTSC制式发送时，已预先将节目源通过3∶2下拉过程转换成了60场/秒的隔行视频信号。

3∶2下拉过程如图1所示。第一个电影帧分割成第一个电视帧的奇场和偶场、以及第二个电视帧的奇场，第二个电影帧分割成第二个电视帧的偶场以及第三个电视帧的奇场，第三个电影帧分割成第三个电视帧的偶场以及第四个电视帧的奇场和偶场，第四个电影帧分割成第五个电视帧的奇场和偶场。经过这样的重复变换，最终可将24帧/秒的电影帧转换成NTSC制式的60场/秒的隔行视频场。

由于隔行视频信号分辨率较低，因此许多逐行电视接收系统中都运用去隔行技术将接收到的隔行视频信号转换成逐行信号送入终端显示，以增强再生图像的分辨率。一般的去隔行技术分为场内去隔行及场间去隔行两大类，对静止图像宜采用场内去隔行如行复制等技术，对运动图像宜采用场间去隔行如场复制、双线性插值、运动补偿去隔行等。在对运动图像的去隔行转换中，由于存在插值、补偿等过程，不可避免地会损失一些分辨率，容易产生锯齿现象。

若对3∶2下拉电影模式采用上述的去隔行方法时，静止图像也能取得较好的效果，不过对于运动图像来说，由于电影模式信号源帧率较低，运动物体在信号源相邻两帧的位置可能发生较大变化(如图1中的A、B帧或B、C帧发生场景变化)，那么场A3、B1的场景会变化较大，场B2、C1的场景也会有较大变化。这时，采用上述的去隔行方法如场复制等进行隔行——逐行转换时，由场A3、B1以及场B2、C1组成的视频帧会出现图像重影、混合等现象。

但若能将3∶2下拉电影模式信号直接恢复成逐行的电影模式源信号，则只通过简单的帧复制就可达到去隔行的目的，从而避免了一般复杂的去隔行过程，减少去隔行处理过程中产生的分辨率损失及锯齿等现象，可以无失真的还原图像的清晰度。

                       发明内容

针对上述隔行视频信号转换成逐行视频信号时存在的缺点和不足，本发明提供了一种电影模式的检测方法。为了检测电影模式，本发明先说明电影模式的视频信号源的规律。

对于电影模式的视频信号源，图像场具有3∶2下拉格式的特征，如图1所示，接收到的隔行电视帧中，第一帧的奇场和偶场以及第二帧的奇场都是源自第一个电影帧，第二帧的偶场以及第三帧的奇场都是源自第二个电影帧。以第二帧的偶场B1为当前场，比较B1与前一场A3、以及后一场B2可发现，B1与后一场B2的匹配性更好。若用一个数(如“1”)表示当前场与前一场匹配性更好，用另一个数(如“0”)表示当前场与后一场匹配性更好，则分析图1所示的电视帧可发现，以每一帧的偶场为比较基准帧，3∶2下拉电影模式具有如下的匹配规律：

10011  10011  10011  10011……

分别以场A2、B1、C1、C3、D2为起始帧，则3∶2下拉电影模式有五种可能的匹配规律：10011，00111，01110，11100，11001，定义这五种匹配规律为基本匹配序列。可见，若输入的视频信号源是电影模式，则每连续五帧图像必满足以上五种匹配规律中的一种，且以后每连续五帧都具有与前5帧相同的匹配规律。

基于上述思想，本发明公开了一种电影模式的检测方法，该方法包括如下的步骤：

步骤1：检测每帧输入图像的匹配结果；

步骤2：定义基本匹配序列，其基本匹配序列有五种基本可能的组合：10011、00111、01110、11100、11001；其中“1”代表当前场与前一场更匹配，“0”代表当前场与后一场更匹配；

步骤3：连续存储五帧图像的匹配结果，形成一个匹配序列，将每连续五帧的匹配序列与步骤2中所定义的基本匹配序列作比较；

上述步骤1所述的检测每帧输入图像的匹配结果，还包括如下的具体步骤：