专利名称：界面连续视频信号转换方法与装置的制作方法
发明的背景1.发明的领域本发明涉及的技术领域是视频信号的兼容。更具体地说，本发明涉及的技术领域是检测与校正视频源信号的动作后生现象。
2.背景技术在北美，通常电视屏幕显示的视频信号是隔行视频信号，这是一个被称为NTSC(National Television Standards Committee国家电视标准委员会)视频信号的标准。这与大多数计算机屏幕显示的视频信号不同，因为计算机屏幕大多采用非隔行显示装置。
简单地说，所谓隔行视频信号是指电视屏幕上显示的每一像帧是由先后显示出来的两个半帧组成的。第一个半帧通常叫做奇数半帧，第二个半帧叫做偶数半帧。由于隔行视频信号的像帧是以每秒30帧(即60个半帧)的速度显示的，所以奇数半帧在第一个六十分之一(1/60)秒显示而偶数半帧在第二个六十分之一秒显示。
每个显示监视器都有一系列的水平线与垂直线。例如，NTSC电视监视器的分辨率大致为858水平线乘525垂直线。去掉空白线之后的实际分辨率为720乘480。在电视上显示时，隔行视频信号的奇数半帧显示在监视器的奇数(即1、3、5......)水平线上而其偶数半帧则显示在偶数(即0、2、4、6......)水平线上。这样，在很短的时间内，电视屏幕上总是有线没有显示视频信号(即为空白线)。但是，由于显示速率极快，肉眼看不出来，所以观看的人根本觉察不出有空白线。
视频信号是一种与音频信号一样的线性媒体，它不同于照片或影片。电影摄影机在瞬间摄下整个像帧。但是视频信号本来就是设计为空中传输的。视频图像必须被分解，作为一系列的线，一条接一条地进行传输或记录。在任何一个特定的毫秒内，视频信号实际上只是一个很快掠过监视器表面的点。
NTSC存在的一个问题是它是一种模拟系统。在例如计算机视频等非模拟系统中，用数字来代表色彩与亮度。但是对模拟电视而言，信号只是电压，电压会受到电线长度、连接器、热、冷、录像带以及其他条件的影响。数字数据则没有这类问题。因此，最好用数字格式来存贮与传输视频信号。
隔行的NTSC视频信号如要在例如计算机屏幕上显示，必须转换成非隔行(即连续)视频信号。这种转换通常要在数字领域中进行，因此，NTSC视频信号要先从模拟信号转换成数字信号，然后再将奇数与偶数半帧结合到一个完整的非隔行视频信号像帧中去，这样才能以一次视频信号扫描来显示整个像帧。
模拟视频输入可以有C—视频信号，S—视频信号，或者YUV(或YIQ)等各不相同的色别模型。色别模型(也称色别空间)方便了以某种标准的，能被普遍接收的方式(例如RGB(红绿蓝))进行色别编码。色别模型实质上就是指定一个三维座标系以及该座标系内的一个子空间，每种色彩在其中均由一个点来代表。
C—视频信号或称合成视频信号，是一种所有信息——红色、蓝色、绿色视频信号(有时还包括音频信号)都混合在一起的视频信号。美国电视用的就是这种信号。S—视频信号是超级视频信号的缩略语，指一种通过电缆传输视频信号的技术，这种技术将视频信息分成两种信号一是色彩信号(彩色信号)，另一种是亮度信号(辉度信号)。当它被传送至电视时，它能生成比用一根电缆将视频信号作为单一信号传输的合成视频信号更清晰的图像。这是因为按设计，电视是显示分开的辉度信号(Y)与彩色信号(C)。Y/C视频信号这个词可以与S-视频信号这个词相互换用。
YUV或者YIQ色别模型用于商业彩色电视广播。Y通常代表发光强度(亮度、辉度)，给出了黑白电视所需的全部信息。其他的两个组成部分载着色别(彩色)信息。每个模型的组成部分可以用不同的比特数表示。例如，亮度可以为1比特(黑白)至8比特以上(通常代表256灰值)，乃至10或12比特。请注意，在本说明书中，亮度，辉度与发光强度这几个词是可以互换的。
不管输入的色别模型是什么，要在非隔行的设备上显示，都有必要将输入的视频信号转换成连续视频信号。视频信号来自不同的信号源。例如，视频材料可以来自电影，也可以是用隔行的摄像机记录的。近年来，越来越多的电影材料被转换成NTSC视频信号以在普通的电视上放映。例如，录像带上的电影通常就来自电影胶片。电影数据是每秒二十四帧(24帧/秒)的，而NTSC数据是每秒三十帧(30帧/秒)的，因此电影数据必须将频率从24帧/秒改为NTSC的30帧/秒(即60半帧/秒)。要实现这一点，就要用一种称为3-2拉开的方法。所以，3-2拉开法是用来将每秒二十四帧的电影材料转换成每秒三十帧的NTSC视频信号的。也就是说，24个电影像帧转换成30个视频像帧就要将四个电影像帧转换成五个视频像帧(即从每秒24转换成每秒30像帧)。
图1是表示3-2拉开法机制的附图。在该图中，行100中包含电影像帧f1-f7，它们要被转换到包括隔行视频信号像帧v1-v8的行106中。每个隔行视频信号像帧包括行104所示的一个奇数半帧与一个偶数半帧。例如隔行视频信号像帧v1包括隔行视频信号半帧1o与1e，隔行视频信号像帧v2包括隔行视频信号半帧2o与2e，所有的视频信号像帧，直至v8都是这样。行102代表转放在各视频信号半帧里的半帧编号。如行102所示，电影像帧1(即f1)被转放进视频信号半帧1o，1e与2o；电影像帧2(即f2)被转放进视频信号半帧2e与3o；电影像帧3(即f3)被转放进视频信号半帧3e，4o与4e；电影像帧4(即f4)被转放进视频信号半帧5o与5e。这一过程一直进行下去，一个电影像帧被转放进三个视频信号像帧，接着的电影像帧被转放进两个视频信号像帧。这个3-2循环周而复始，因此这个方法被叫做3-2拉开法。
另外，在该表示3-2拉开现象的图中，电影像帧f1-f4被转放进视频信号像帧v1-v5。电影像帧f1-f4与视频信号像帧v1-v5必须在同一个1/6秒内发生才能保持被转换的材料的长度。如图所示，电影像帧f1被转放进视频信号像帧v1的奇数与偶数半帧中，以及视频信号像帧v2的奇数半帧中，电影像帧f2被转放进视频信号像帧v2的偶数半帧以及视频信号像帧v3的奇数半帧中。其结果是，视频信号像帧v2在其奇数半帧中有电影像帧f1，在其偶数半帧种有电影像帧f2，而视频信号像帧v3在其奇数半帧中有电影像帧f2，在其偶数半帧中有电影像帧f3。这样，视频信号像帧v2与v3由混合的电影像帧构成。这个现象叫做帧场窜动，发生在有混合电影像帧的视频信号像帧中，在行108中用一个“YES”表示。
在NTSC电视上观看时，用3-2拉开法生成的视频信号对观看者的视觉而言是可以接受的，因为电视在一定时间里显示一个半帧，因此视频信号看起来是连续的。但是，如果从电影信号源产生的NTSC数据此后又转换成例如供计算机显示的连续视频信号，被称作“帧场窜动”的问题就会发生。帧场窜动之所以会发生是因为每个连续视频信号像帧是一次显示的。
生成连续视频信号材料的方法之一是将隔行视频信号材料的奇数、偶数半帧结合起来产生一个连续视频信号材料的像帧。用例如由电影材料生成的连续材料，连续视频信号像帧v2在其奇数线有电影像帧f1，在其偶数线有电影像帧f2。如果电影像帧f1与f2不在同一时间放映出来，而一个物体在该时间内移动的话，该物体就会在电影像帧f1与f2中处于不同的部位。这样，如果连续视频信号像帧v2是在静止画面时观看，物体的形象就被扭曲了。这种扭曲就是所谓的“帧场窜动”。在视频信号材料转换成供高清晰度显示装置用时，这种扭曲更为明显。
视频转换视频尺寸转换器被用来改变原视频信号的尺寸以适合所需的视频输出装置。例如，当图像尺寸不适合显示装置时，尺寸转换器改变图像的尺寸而不改变其形状。因此，尺寸转换器的最大的好处就是它能够改变输出率来适合显示装置的显示能力。这对数字显示装置而言特别有好处，因为数字显示装置产生的图像是在固定的矩阵内，数字显示装置要提供理想的光输出，就应使用整个矩阵。
由于尺寸转换器可以转换水平与垂直的输出尺寸，它就可以改变图像的“纵横尺寸比”。纵横尺寸比是矩形水平尺寸与垂直尺寸的关系。因此，如果有尺寸转换器作为图形开关的一部分，它便能为各种视频信号输入调整水平与垂直的尺寸以及位置。例如，在显示屏幕中，标准电视的纵横尺寸比是4∶3，或1.33∶1；高清晰度电视的纵横尺寸比是16∶9或1.78∶1。有时“∶1”是隐含的，使电视＝1.33，高清晰度电视＝1.78。这样，对于一个输入为NTSC、PAL或SECAM，以及显示为HDTV(高清晰度电视)的系统而言，尺寸转换器能接收标准NTSC视频信号并将其转换成各种分辨率(例如480p、720p及1080p)所要求的16×9HDTV输出，以正好适应HDTV的显示区域。
尺寸的伸缩经常是指“缩小”或“放大”。一个”缩小”的例子是640×480分辨率的电视图像被缩小成同一屏幕上的小画面，以便同时显示多个画面(例如“画中画”或叫“PIP”)。将原图像缩小成分辨率320×240(或1/4原大)便可将四幅输入的电视分辨率画面同时显示在同一电视屏幕上。一个“放大”例子是将较低分辨率的图像(例如800×600＝480,000像素)放大到分辨率较高(1024×768＝786,432像素)的装置上去显示。请注意像素的数目是两个分辨率数目的积(即像素数＝水平分辨率×垂直分辨率)。因此，放大时，必须设法创造出像素来。图像缩放有许多不同的方法，有些方法效果较好。
扫描转换器是一种可以转换源视频信号扫描率来适合显示装置需要的装置。例如，“视频信号转换器”或“电视转换器”能将计算机—视频信号转换成NTSC(电视)或NTSC转换成计算机—视频信号。尽管这个概念看起来很简单，但是扫描转换器采用了复杂的技术来实现信号的转换，因为计算机信号与电视信号差别很大。其结果是，具有特定水平与垂直频率再生率或分辨率的视频信号必须转换成另一种分辨率或水平与垂直频率再生率。例如，要将15.75KHz的NTSC标准电视视频信号输入(例如640×480)扫描转换或“缩放”成计算机监视器或大屏幕投影机的1024×768线分辨率输出，就要进行大量的信号处理，因为要提供监视器或投影机的增强的能力或输出分辨率，就必须提高或增加输入分辨率。由于要对输出提高或增加像素，就要读出比读入更多的视频信号像帧，所以许多扫描转换器采用了像帧缓冲器或像帧存贮器来存贮每幅读入的输入像帧。存贮之后，读入的像帧可以反复读出，以便增加更多的像帧与/或像素。
类似地，扫描倍加器(也称“线倍加器”)是一种用来将合成隔行视频信号改变为非隔行合成视频信号，从而提高亮度与画面质量的装置。扫描倍加是通过使线倍增，填补空白空间，使扫描线不易被察觉的一种处理，也称“线倍加”。例如，扫描倍加器可以用来将隔行电视信号转换成非隔行的计算机视频信号。线倍加器或四倍器对在电视视频或TFT(薄膜工艺)平面屏幕上显示图象特别有用。
由于目前的转换系统存在这样的问题，因此需要有一种能通过对将视频信号从一种类型转换成另一种类型时产生的效果进行校正的，从而提高或改进视频图象质量的系统。例如，目前的系统缺少消除隔行视频信号转换为连续视频信号时帧场窜动的有效办法。
发明的概要本发明确定了一种检测与校正隔行视频信号转换成连续视频信号显示时动作后生现象的方法与装置。本发明的一个实施例提供了一种能通过对将视频信号从一种类型转换成另一种类型时产生的效果进行校正，从而提高或改进视频图象质量的方法与装置。例如，本发明的一个实施例首先确定隔行视频信号材料是否来自电影源，是用被称为3-2拉开法的方法转换为视频信号的，然后对隔行视频信号材料进行校正来抵消3-2拉开法产生的效果。如果因为不能充分肯定有3-2拉开现象，所以判定视频信号材料来自于视频信号，则就检查是否存在“像素窜动”，以便进行其他必要的校正。进行了适当的校正后，校正过的非隔行视频信号材料可以用例如视频信号缩放等方法进一步进行处理，以生成所需的输出分辨率。
将一个视频信号半帧与前一个半帧之前的那个半帧进行对比，以生成用来确定视频信号材料源自电影(即用3-2拉开法)还是存在“像素窜动”的半帧误差。让连续五个半帧生成半帧误差，每五个半帧重复的局部小点值就表示视频信号材料是用3-2拉开法源自电影的。
在一个实施例中，在肯定了用了3-2拉开法后，视频信号材料得到校正，保证除掉隔行的视频信号像帧的两个半帧包含的是同一电影像帧的数据，将两个电影像帧混合成一个隔行视频信号像帧。如果视频信号材料并非来自电影源，而是检测到了像素窜动，则用平均法使像素混匀。接下来，将这样产生的视频信号数据结合成连续视频信号材料。
附图的简单说明图1是表示将电影材料转换成隔行视频信号材料的3-2拉开法机制的图。
图2是根据本发明的一个实施例的视频信号转换方法的流程图。
图3是根据本发明的一个实施例的视频信号处理的流程图。
图4是表示根据本发明的一个实施例，用五个连续半帧确定视频信号材料是否源自电影的概念的图。
图5是表示根据本发明的一个实施例的视频信号转换装置的框图。
图6是表示根据本发明的一个实施例，在电影模式中电影模式标志生成与操作时发生的处理情况的图。
图7是表示根据本发明的一个实施例，对用于确定半帧差异的半帧区域进行选择的图。
图8是表示根据本发明的一个实施例，对半帧误差进行计算的时间流程图。
图9是一个能为本发明的实施例提供适当执行环境的计算机系统的框图。
发明的详细说明本发明的一个实施例是一种检测与校正隔行视频信号转换成连续视频信号显示时动作后生现象的方法与装置。在下面的说明中，有许多具体的细节将对本发明的实施例进行更加完整的说明。但是，对于该技术领域的专业人员而言，显而易见，没有这些具体的细节，本发明也是可以实施的。在另外一些场合，为了清楚地对发明进行说明，对公知的特征就不再做详细的说明。
本发明的一个实施例提供了一种能通过对将视频信号从一种类型转换成另一种类型时产生的效果进行校正，从而提高或改进视频图象质量的方法与装置。例如，本发明的一个实施例是消除隔行视频信号材料转换为连续视频信号时产生的帧场窜动的。本发明的一个实施例确定隔行视频信号材料是否来自电影源，是否是用被称为3-2拉开法的方法转换为视频信号的。如果电影源是用3-2拉开法技术转换成视频信号的，本发明就对隔行3-2拉开法产生的效果进行校正。如果视频信号材料不是3-2拉开法的结果，则就检查是否存在“像素窜动”，以便进行其他必要的校正。进行了适当的校正后，校正过的非隔行视频信号材料在长度与速度上没有改变，接下来可以对非隔行视频信号材料再进行例如对视频信号进行缩放使其具有所需的分辨率等处理。
由于确定3-2拉开法或“帧场窜动”需要比较不同的视频信号半帧以确定重复的半帧，所以要将输入的视频信号数字化并存贮在缓冲存贮器中。发现重复半帧的方法之一是将每个半帧与前一个半帧之前的半帧进行比较。在隔行视频信号材料中，每隔一个半帧，其类型就相同(即奇数或偶数)，当两个相邻的同一类型的半帧相同时(例如1奇数-1偶数-1奇数)，视频信号材料就极有可能来源于同一电影像帧。在3-2拉开法的视频信号中，每隔五个半帧出现相同的相邻同类半帧。
在一个实施例中，对视频信号材料的校正是在所得的连续视频信号快速显示时实时进行的。因此，在显示过程中采用了可靠的计算方法来检测、确认和校正任何视频信号的异常。例如，不止一个实施例用五个连续半帧的误差来检测是否采用了3-2拉开法。在检测之后，必须至少再来一个循环进行确认3-2拉开法。这样，因为在3-2拉开法中，每5个视频信号半帧出现重复的电影像帧，所以要得到确认，检测到3-2拉开法之后的第5个半帧应当是重复的半帧。在其他的实施例中可以采用不同的确认技术，例如，看3次检测中的2次，甚至3次中的3次。本发明还可以用其他确认方法的结合，只要这些结合可以可靠地确认3-2拉开法的存在。
3-2拉开法被检测到并被确认之后，就对视频信号材料进行实时校正。在视频信号材料被显示的实时，对3-2拉开法的确认一直继续进行，对3-2拉开法的效果进行适当的校正。当不能确认3-2拉开法时，校正就被停止，对视频信号的处理回复到数据不是来自电影源的方式。
图2是根据本发明的一个实施例的视频信号转换方法的流程图。例如输入的模拟NTSC信号，即隔行视频信号可以在视频信号材料被处理前，在模拟—数字转换器200被转换为数字数据。在本发明的一个实施例中，动作后生现象的监测与校正是在数字环境中进行的。方框201至208中的处理将按数字抽样区间来加以讨论。举例来说，假定一个完整的抽样包括在模拟—数字转换器方框200中整个视频信号半帧数据的转换，以及从方框201到方框208的处理的完成。
在方框200中被转换成数字数据后，包括整个视频信号半帧的数字数据在每个抽样区间的终端被存贮在半帧存贮器201中。但是，数据被存贮在半帧存贮器201中前，存贮器201中的内容先被移动至半帧存贮器202中。这样，假定一个视频信号半帧的模拟—数字转换发生于方框200中的抽样区间“N”，那么在抽样区间“N”，在半帧存贮器201中的数据是前一个抽样区间“N-1”，而在半帧存贮器202中的数据是前一个之前的抽样区间“N-2”的数据。按这种方式，送至视频信号解隔行方框204的数据包括3个连续抽样区间“N”，“N-1”和“N-2”，这些抽样代表了3个连续视频信号半帧“N”，“N-1”和“N-2”的数据。
在视频信号解隔行方框204中，对视频信号数据进行图3所示的处理。在图3中，在步骤300，从三个连续半帧“N”，“N-1”和“N-2”接收视频信号半帧的数据。对5个连续半帧的半帧误差进行计算，并在步骤302以此用后面图4中讨论的5个连续半帧方法来确定视频信号是否源自电影。如果确定数据源自电影，则宣布为电影方式，在步骤304进行处理，从数据中除去混合半帧。但是，如果数据不是源自电影，则宣布为视频信号方式，在步骤306对是否存在“像素窜动”进行检查。当半帧“N”当前的像素密度与半帧“N-2”相应的像素密度之差大于一定的阈值时，像素窜动就会发生。步骤306是供选择的，但是如果在从隔行信号转换为非隔行信号时需要进行处理来平滑视频材料数据波动，它就是必须的。例如，不是源自于电影的视频信号材料可能因为生成视频信号时用的是隔行摄像机，因此会有“像素窜动”。
电视信号(如NTSC，PAL以及SECAM)是由画面扫描(或半帧)构成的，每个半帧，以画面分辨率的一半，代表画面的奇数(或顶)线，以及偶数(或底)线。连续的奇数与偶数半帧可以交叉扫描产生出连续的像帧信号。在例如在非隔行视频信号监视器(如计算机监视器或高清晰度电视机)上显示电视信号时，该处理是必须的。
但是，并非所有的视频信号都源自电影。有些视频信号材料可能是用隔行摄像机拍摄的。如视频信号像帧是用隔行摄像机拍摄的，则通常在摄取奇数线(即奇数半帧)的摄像机像帧和摄取偶数线的下一个像帧的瞬间会有一个时间差(请注意用连续摄像机摄取的视频信号镜头不会有半帧窜动)。如果镜头里有高速移动的物体，或者摄像机本身移动了，奇数与偶数半帧之间的延迟就会在同一像帧内产生出物体形象的水平位移。如视频信号在隔行装置上显示，动作显得自然，因为奇数与偶数半帧是依次显示的。但是，当奇数与偶数半帧交叉扫描以产生单一的连续像帧，例如为了在非隔行视频信号监视器上显示或将画面定格时，画面一个像帧的两个半帧的物体位置的差异就变得明显了，会出现参差不齐，图像晃动或呈锯齿状。
再回过来看图3，在步骤306，可以采用确定像素窜动的算法。这可以包括一种使用方框200到方框202产生的3个连续半帧抽样“N”，“N-1”和“N-2”的算法。例如，可以将半帧“N-1”的相邻线像素加以平均，为半帧“N”计算一个新的视频信号输出。另一个实施例是用半帧抽样的3种或其他的结合的立体齿条吻合来得到所需的视频信号输出。
在步骤308，在视频扫描信号在步骤310转换成连续视频信号前，将像素窜动除去。如果半帧“N”与半帧“N-2”的像素密度差大于一定的阈值时，像素窜动可被除去。比较是在一个个像素的基础上进行的，如果差别大于一定的阈值就要宣布半帧“N”所选的像素有窜动。之所以采用前一个半帧之前的半帧(即“N-2”)的原因之一，是因为需要将偶数半帧与偶数半帧，奇数半帧与奇数半帧进行比较。在一个实施例中，在方框308检测出窜动时，半帧“N”的所选的像素值，被半帧“N-1”的在所选像素上面的像素，和也是在“N-1”中的在所选像素下面的像素的平均值所取代。为了说明起见，假定半帧“N”的线1是当前被处理的线，而半帧“N”的线1的像素值和半帧“N-2”的线1的相应像素的差大于一定的阈值，那么就要宣布存在像素窜动。为了校正像素窜动，用半帧“N”的线0与线2相应像素的平均值取代半帧“N”的线1的像素值。采用前一个像帧的相邻线的像素平均值能产生视频信号的平滑效果。
处理从步骤304，308，也可能从306进行到步骤310，在这个步骤，奇数与偶数像帧被交叉扫描生成连续的(即非隔行的)视频信号材料。再回到图2，方框204的处理结束后，被解隔行的视频信号材料像帧被存贮在方框206，以备再处理。在步骤208可以对数据进行适当的视频信号缩放以使其具有所需的输出分辨率。例如，被解隔行的信号可以从NTSC/PAL分辨率放至所需的输出分辨率与尺寸，用加权平均法横向纵向保持连续的像素率。
缩放结束后，被缩放的连续信号可以在数字—模拟转换器方框210进行再转换，以在模拟装置上显示。
3-2拉开法的确定图4是表示根据本发明的一个实施例，用五个连续半帧确定视频信号材料是否源自电影的概念的图。图4中的数据包括图1的行100至108，再在底下加上行400至406等4行，以说明本发明的一个实施例的机制。追加的行是“视频信号半帧编号”(400)，用以确定视频信号半帧，方便后面的说明；“半帧误差计算”(402)表示哪些视频信号半帧被用来计算半帧误差；“半帧误差值”(404)表示材料源自电影的计算结果；以及“重复”(406)表示重复的半帧(填Y表示重复半帧)。在本图中，“半帧误差值”404为零时，重复半帧发生。假定所有的变数增量为正值，例如，半帧误差采用绝对值时，这与五个连续像帧有一个局部小点值正好巧合。
对“半帧误差”(402)的计算涉及当前半帧与前一个半帧之前的半帧之间的数学差。例如，计算视频信号半帧vf3的误差就要比较视频信号半帧vf3与视频信号半帧vf1像素密度，计算视频信号半帧vf4的误差就要比较视频信号半帧vf4与视频信号半帧vf2像素密度，依此类推。生成该数学差的方法之一是例如，如图7所示，就用所选区域的像素密度差之和的绝对值。另一个方法是用一个如图7所示的选定区域的像素密度差的绝对值之和。另外的实施例甚至可以复杂到用最小乘方法。本发明可以采用任何数学方法，只要这种方法能算出当前半帧与前一个半帧之前的半帧之间的差。
行“半帧误差值”(404)表示假定情况完美，没有计算与噪音误差时的像素半帧误差计算结果。如图所示，列vf3显示为零。这是因为视频信号半帧vf3与视频信号半帧vf1源自同一电影像帧f1(即1o与1o)，所以像素密度差应当为零。因为视频信号材料源自电影，所以每隔5个半帧其格式就重复。这样，如果隔行视频信号材料是用3-2拉开法来自电影材料的，每隔5个视频信号半帧就出现一个重复的半帧(图中表示为行406的“Y”)。例如，在视频信号半帧vf8与视频信号半帧vf13中，“半帧误差值”为零，依此类推。这都是假定用来生成差的区域是如图7所示将字幕区域排除掉了，一切条件都是最完美的(即排除了噪音与其他非常情况)。
但是，在实际实施中，因为有各种非常情况，如信号噪音，模拟一数字转换过程中的误差，视频信号材料的劣化，以及其他许多潜在的非正常因素，所以误差不会完全是零的，在一个或几个实施例中，将误差与事先确定的零阈值进行比较。所选的零阈值应当充分考虑到检测3-2拉开法造成的重复半帧时的噪音问题。选零阈值时还应当考虑模拟—数字转换分辨率。例如，10以下的像素密度差可以被接受为零阈值。
在另一个实施例中，5个连续半帧的局部小点值被确定为重复半帧，以此后每5个半帧重复出现局部小点值来进行确认。采用局部小点值就不用进行试凑了，而在有噪音和其他非正常情况时为检测重复半帧设定零阈值，试凑是必须的。由于噪音和其他非正常情况在整个视频信号材料中非常可能是均匀分布的，所以局部小点值特别引人注意。因此，只要此后每5个半帧重复出现局部小点值即可确认为电影模式。
视频信号转换图5是表示根据本发明的一个实施例的视频信号转换装置的框图。方框500是数字转换器框，有像素脉冲(PIX_CLK)作为输入及模拟视频信号输入。模拟视频信号输入可以是色别模型格式中的任何一种，如C—视频信号，S—视频信号，或YUV。该数字转换器方框可以包括一个模拟—数字(A/D)转换器框502以及用来对例如C—视频信号或S—视频信号的组成与位数进行解码的解码框501。A/D转换器框将模拟信号转换为数字信号。例如，A/D转换器框被用来将YUV色别模型转换成数字的。在一个实施例中，选择框503的输出(Y_UV)为每个像素16位数据，其中前8位代表亮度信号(或亮度)，其余的8位代表彩色信号(或色度)，亮度(也称像素密度)与色度数据在方框500的输出中分别以Y_NEW与UV_NEW来代表。
在方框510中，对亮度Y_NEW与色度UV_NEW进行处理以生成视频信号数据每幅像帧的校正奇偶半帧，随后存贮在存贮框517中。在框517中的数据在输入视频信号的垂直同步脉冲(对NTSC视频信号为60Hz)时是可得到的，因此对存贮框515，516，525，526的写入是在同一周期发生的，这样，在生成连续视频信号影像时，用的是始终如一的数据(即普通电影像帧数据)。这样，在生成非隔行或连续视频信号材料时，亮度与色度数据可以按所需的脉冲速率从存贮方框517读出。
在一个实施例中，对方框510的输入是数字转换器方框500的输出，包括8位的亮度Y_NEW与8位的色度UV_NEW，垂直同步脉冲VS，水平同步脉冲HS，像素脉冲PIX_CLK以及奇/偶半帧信号ODD/EVEN_FIELD。奇/偶半帧信号在例如为实时，可以用来表明在Y_NEW与UV_NEW输出中有隔行视频信号材料的奇数半帧。
在方框530中，存贮框517中经处理的亮度与色度数据被用所需的视频信号缩放技术缩放，然后在方框532被转换成适当的连续视频信号输出格式。
亮度处理视频信号亮度数据在包括未处理数据存贮框514，电影格式生成框512以及数据选择框513的方框511中被处理。存贮框514又包括存贮前一个半帧FIELD1(相当于图2的半帧N-1)亮度数据的存贮器，以及存贮前一个半帧之前的半帧FIELD2(相当于图2的半帧N-2)亮度数据的存贮器。例如，在NTSC垂直周期的1/60秒区间开始时，在龙头B处可以得到的FIELD1存贮器的数据被推入FIELD2，使其在龙头A处能得到，原来在龙头C的数据被推入FIELD1，使其在龙头B处能得到。同时，数字转换器方框500的新半帧数据Y_NEW在龙头C处能得到。这样，龙头A，龙头B，龙头C包括了3个连续半帧(例如半帧N，半帧N-1，半帧N-2)的视频信号亮度数据。
在一个实施例中，数据处理是一次对一条水平线进行处理。由于在两个水平同步(HS)脉冲之间有一条完整的线的数据，在一个中间缓冲存贮器中存贮了一条线的视频信号亮度数据，在每个水平同步脉冲开始时进行处理。例如，假定当前水平同步脉冲为“M”(相当于线“M”)，前一个水平同步脉冲为“M-1”(相当于线“M-1”)，“M-1”之前的水平同步脉冲为“M-2”(相当于线“M-2”)，则线缓冲存贮器A_LINE_D1在水平同步脉冲“M-1”时含龙头A(即半帧N-2)来的一条完整的像素线数据，线缓冲存贮器B_LINE_D1在水平同步脉冲“M-1”时含龙头B(即半帧N-1)来的一条完整的像素线数据，线缓冲存贮器C_LINE_D1在水平同步脉冲“M-1”时含龙头C(即半帧N)来的一条完整的像素线数据。线缓冲存贮器B_LINE_D1的数据在被新数据冲掉前被存贮到线缓冲存贮器B_LINE_D2。这样，B_LINE_D2包括了水平同步脉冲“M-2”的线数据。假定线1是数字转换器方框500的当前线，则A_LINE_D1包含半帧“N-2”的线2的的数据，B_LINE_D1包含半帧“N-1”的线2的数据，B_LINE_D2包含半帧“N-1”的线3的数据，C_LINE_D1包含半帧“N”的线2的数据。在数据选择框513对视频信号亮度处理时需要这5个输入。在每个水平同步脉冲HS发生时，新的线数据可在线缓冲存贮器得到。在框510处理的线是水平同步脉冲“M-1”的线。
缓冲存贮器A_LINE_D1与缓冲存贮器C_LINE_D1被作为输入送到电影模式生成方框512。缓冲数据C_LINE_D1代表当前正在处理的半帧的数据，缓冲存贮器A_LINE_D1的数据代表前一个半帧之前的半帧的数据。用C_LINE_D1与A_LINE_D1的数据，按图7中讨论的范围，对正进行比较的所有线，通过计算缓冲存贮器A_LINE_D1与C_LINE_D1的像素密度(即亮度)之差的绝对值的和来计算半帧误差。本发明另外的实施例可以用缓冲存贮器C_LINE_D1与A_LINE_D1的数据，采用不同的数学方法来计算半帧误差。
由于一个完整的视频信号半帧数据发生于两个垂直同步(VS)脉冲之间，所以VS被作为输入送到电影格式生成框512表示开始对新的半帧进行处理。在一个实施例中，电影格式生成框512的方框PIX_DIFF在每个像素脉冲PIX_CLK发生时生成像素差，累加器ADD UP对像误差进行累加。在垂直同步脉冲VS发生时，累加器ADD UP中的半帧误差被推入不同的存贮地址(在图6中为ACC1)，累加器ADD UP被清空，准备为下一个处理的半帧累加像素误差。
图6是表示根据本发明的一个实施例，在电影模式中电影模式标志生成与操作时发生的处理情况的图。图6中所示的数据用来说明图5的处理过程。在图6中，标志着FILM的行601表示按3-2拉开法转换成隔行视频信号的电影像帧。标志着VIDEO的行603表示按3-2拉开法生成时的视频信号像帧与相应的电影像帧。例如，视频信号半帧1e代表偶数视频信号半帧中的电影像帧1，视频信号半帧1o代表奇数视频信号半帧中的电影像帧1。
行ACC1至ACC5为用来给5个连续半帧临时存贮半帧误差的累加器。方框中的文字代表用来生成半帧误差的视频信号。如果情况完美，同一方框内半帧内容相同时，半帧误差零，表示是重复的半帧，但是，因为视频信号材料有噪音，退化以及其他非正常情况，实际上半帧误差很可能不是零。因此，“零”在本说明书中只是为了方便说明。
累加器ACC2包含的内容和ACC1移动一个半帧(即延迟一个抽样像帧)的数据一样，累加器ACC3包含的内容和ACC2移动一个半帧的数据一样，依此类推直至ACC5。这是因为累加器中的数据是按ACC1＝＞ACC2＝＞ACC3＝＞ACC4＝＞ACC5的顺序向右移动的。这5个累加器中的数据用于生成电影模式标志。在一个实施例中，当ACC3中的半帧误差为“零”时(即小于一定的零阈值时)，即宣布为重复半帧。另一个实施例用5个累加器值的局部小点值(即最小值)来确定重复半帧。无论采用哪一种，都在检测并充分确认连续5个半帧后出现重复半帧时宣布为电影模式。半帧不同标志609的判断(即低显示)表示检测到重复半帧，并将视频信号半帧计数器610重新设置为零。如果视频信号数据确实源自电影，半帧不同标志609每隔5个半帧作一次判断，这样，标志计数器610数到4后被重新设置为零(即计数器从零数到4)。要判定电影模式需要对半帧不同标志609一定次数的判定进行确认。例如，在判定前，要对计数器610的两个周期确认电影模式。对电影模式的确认启动图5的选择框513对视频信号数据的校正。
在一个实施例中，判定重复半帧，(即计数器610等于零)发生于ACC3(606)所含计算半帧误差的数据源自同一电影像帧。例如，从相当于ACC3(606)含1o与1o的列开始，计数器610判定“零”因为用于计算半帧误差的两个隔行视频信号半帧(即半帧N与半帧N-2)源自电影像帧1，因此半帧误差理论上计算为“零”(即1o-1o＝零)。注意，在该周期处理的视频信号半帧(603)是包含电影像帧3(即行603第一次出现的3e)的偶数半帧。在本说明书中，“零”半帧误差是要在完美的状态下才能得到的，这里只是用来进行说明而已。但是，如在说明书的其他部分所述，“零”是指小于一定阈值的值或者5个累加器值的局部小点值。采用局部小点值就不必再确定所需的最小阈值。
在一个实施例中，每当ACC3(606)的半帧误差为“零”时，计数器610就重置，由于每隔5个半帧，半帧误差为零(例如下一个半帧误差是5个半帧后的3e-3e)，计数器610从0数到4，然后又从0开始。为了方便说明起见，将计数器610为1的半帧称为第一个半帧，将计数器610为2的半帧称为第二个半帧，将计数器610为3的半帧称为第三个半帧，将计数器610为4的半帧称为第四个半帧。半帧不同标志609在计数器610为0时也作出判定，作为例子，将行609标志为“源”的列中的半帧不同判定作为下面的讨论的起点。在下面的讨论中，虽然有无数据是用数据来自哪个龙头来说明的，但是应当注意实际上像素数据是从线缓冲存贮器A_LINE_D1，B_LINE_D1，与C_LINE_D1提供的数据加工来的。
假定龙头A(617)，龙头B(616)，与龙头C(615)有要写入存贮器方框515和516的数据。要求是，在数据被读出供方框530处理，例如在视频信号缩放的瞬间，如果在电影模式，亮度奇数半帧存贮器方框515与亮度偶数半帧存贮器方框516含从同一电影像帧来的数据，如果在视频信号模式，则含来自同一视频信号半帧像帧的数据。从列“源”开始(即计数器＝0)，龙头A，B与C所有的数据如下龙头A(617)含代表隔行视频信号偶数半帧(即2e)的电影像帧2的数据；龙头B(616)含代表隔行视频信号奇数半帧(即2o)的电影像帧2的数据；龙头C(615)含代表隔行视频信号偶数半帧(即3e)的电影像帧3的数据。因此，为了得到来自连续视频信号像帧的共同的电影像帧的数据，要求得到来自亮度奇数半帧存贮器方框515的龙头B的数据，以及来自亮度偶数半帧存贮器方框516的龙头A的数据。
检查“源”后面的第一半帧(即计数器610为1)的龙头A，龙头B以及龙头C的数据，龙头B与龙头C含的数据来自同一电影像帧3，而龙头A含的数据来自电影像帧2，因此来自龙头C的数据写入亮度奇数半帧存贮器方框515，来自龙头B的数据写入亮度偶数存贮器方框516。将处理继续进行到第二，第三个半帧，龙头A与龙头B的数据被写入方框517，因为他们含来自同一电影像帧的材料。但是，在第4个半帧，龙头B与龙头C含来自同一电影像帧的材料(4o与4e)，而龙头A含来自电影像帧3的材料，所以龙头B与龙头C的数据被写入输出存贮器方框517。该方式周而复始，这样，龙头A与B在每个半帧都被写入存贮器，除了第一与第四半帧，在这两个半帧龙头B与龙头C被写入。这样，写—控制标志610在计数器610值为1与4时被判定，表明何时从龙头B与龙头C读入而不是从龙头A与龙头B读入。
选择方框513控制哪一个龙头的数据写入亮度奇数半帧存贮器方框515与亮度偶数半帧存贮器方框516。从龙头A，龙头B与龙头C所有的输入像素数据选出亮度数据。像素脉冲PIX_CLK，水平同步脉冲HS以及垂直同步脉冲VS控制每个半帧各个像素的写入。
如上面讨论的那样，在电影模式中，写入控制标志写入—控制(620)在计数器(610)值为1与4时被判定。但写入控制标志(620)为假时，数据选择器513从龙头B与龙头A将数据写入输出存贮器515与516，当其为真时，从龙头B与龙头C写入。换句话说，来自龙头B的数据总是写入输出存贮器，而龙头A在写入控制标志为假时被写入，龙头C在写入控制标志为真时被写入。按这种方式有选择地写入数据，结果就能对视频信号数据进行校正，这样，只有从同一电影像帧来的数据才包含在一个非隔行视频信号像帧中。
行615到617中的加网的列表示被写入输出存贮器方框517的视频信号半帧数据。行618与619表示龙头(即A，B，或C)为视频信号像帧的奇数与偶数半帧而被选择。行618的数据被写入亮度奇数半帧方框515而行619的数据被写入亮度偶数半帧方框516。
当前半帧为奇数时，龙头C的数据被写入输出存贮方框515，龙头B的数据被写入输出存贮方框516。当前半帧为偶数时，龙头C的数据被写入输出存贮方框516，龙头B的数据被写入输出存贮方框515。在一个实施例中，当处理在视频信号模式中进行，没有检测到像素窜动时，龙头C与龙头B的数据被写入存贮方框517。其他的实施例可以使用龙头A，B，与C的任何组合。
当处理在视频信号模式中而不是在电影模式中进行时，可以通过比较C_LINE_D1与A_LINE_D1的相等同的像素密度检测出像素窜动。例如，可以将线缓冲存贮器C_LINE_D1的数据与缓冲存贮器A_LINE_D1的线数据进行比较，确定差异是否大于应当的阈值，可宣布像素窜动。在宣布像素窜动后，可以用任何适当的，用来平衡包含3种数据源的任何组合的亮度数据的方法，如平均法，对写入存贮器方框517的数据进行计算。用于平衡亮度数据以生成输出的方法同样可以用于色度数据。在一个实施例中，当前正在处理(在线“M-1”)的像素的密度值被用龙头B输入(代表线“M”)的相应像素与B_LINE_D2(代表线“M-2”)的相应像素的平均值取代。
色度处理色度数据在包括未处理数据存贮方框524以及数据选择器方框523的方框521中处理。存贮方框524又包括存贮前一个半帧FIELD7(相当于图2的半帧N-1)的色度数据的存贮器，以及存贮前一个半帧之前的半帧FIELD8(相当于图2的半帧N-2)的色度数据的存贮器。例如，在NTSC垂直周期的第1/60秒区间开始时，在龙头E处可以得到的FIELD7存贮器的数据被推入FIELD8，使其在龙头D处能得到，原来在龙头F的数据被推入FIELD7，使其在龙头E处能得到。同时，数字转换器方框500的新半帧数据UV_NEW在龙头F处能得到。这样，龙头D，龙头E，龙头F包括了3个连续半帧(例如半帧N，半帧N-1，半帧N-2)的视频信号色度数据。
在一个实施例中，数据处理是一次对一条水平线进行处理。由于在两个水平同步(HS)脉冲之间有一条完整的线的数据，在一个中间缓冲存贮器中存贮了一条线的视频信号色度数据，在每个水平同步脉冲开始时进行处理。例如，线缓冲存贮器D_LINE_D1在水平同步脉冲“M-1”时含龙头D(即半帧N-2)来的一条完整的像素线数据，线缓冲存贮器E_LINE_D1在水平同步脉冲“M-1”时含龙头E(即半帧N-1)来的一条完整的像素线数据，线缓冲存贮器F_LINE_D1在水平同步脉冲“M-1”时含龙头F(即半帧N)来的一条完整的像素线数据。线缓冲存贮器E_LINE_D1的数据在被新数据冲掉前被存贮到线缓冲存贮器E_LINE_D2。这样，E_LINE_D2包括了水平同步脉冲“M-2”的线数据。假定线1是数字转换器方框500的当前线，则D_LINE_D1包含半帧“N-2”的线2的的数据，E_LINE_D1包含半帧“N-1”的线2的数据，B_LINE_D2包含半帧“N-1”的线3的的数据，以及F_LINE_D1包含半帧“N”的线2的数据。在数据选择框523对视频信号色度处理时需要这5个输入。在每个水平同步脉冲HS发生时，新的线数据可在线缓冲存贮器得到。在框510处理的线是水平同步脉冲“M-1”的线。
与前面讨论过的用亮度数据生成电影模式标志一样，写—控制标志620对色度数据写入存贮器方框525与526进行控制。可用图6作说明，但是龙头A，龙头B与龙头C分别改成龙头D，龙头E与龙头F。假定写入存贮器方框525与526的数据可在龙头D(相当于617)，龙头E(相当于616)以及龙头F(相当于615)得到。要求是，在数据被读出供方框530处理，例如在视频信号缩放的瞬间，如果在电影模式，色度奇数半帧存贮器方框525与色度偶数半帧存贮器方框526含从同一电影像帧来的数据，如果在视频信号模式，则含来自同一视频信号半帧像帧的数帧来的数据，从列“源”开始(即计数器＝0)，龙头D，E与F所有的数据如下龙头D含代表隔行视频信号偶数半帧(即2e)的电影像帧2的色度数据；龙头E含代表隔行视频信号奇数半帧(即2o)的电影像帧2的色度数据；龙头F含代表隔行视频信号偶数半帧(即3e)的电影像帧3的数据。因此，为了得到来自连续视频信号像帧的共同的电影像帧的数据，要求得到来自色度奇数半帧存贮器方框525的龙头E的数据，以及来自亮度偶数半帧存贮器方框526的龙头D的数据。
检查“源”后面的第一半帧(即计数器610为1)的龙头D，龙头E以及龙头F的数据，龙头E与龙头F含的数据来自同一电影像帧3，而龙头D含的数据来自电影像帧2，因此来自龙头F的数据写入色度奇数半帧存贮器方框525，来自龙头E的数据写入色度偶数存贮器方框526。将处理继续进行到第二，第三个半帧，龙头D与龙头E的数据被写入方框517，因为他们含来自同一电影像帧的材料。但是，在第4个半帧，龙头E与龙头F含来自同一电影像帧的材料4o与4e，而龙头D含来自电影像帧3的数据，所以龙头E与龙头F的数据被写入输出存贮器方框517。该方式周而复始，这样，龙头D与龙头E的数据在每个半帧都被写入存贮器，除了第一与第四半帧，在这两个半帧龙头E与龙头F被写入。这样，写—控制标志610在计数器610值为1与4时被判定，表明何时从龙头E与龙头F读入而不是从龙头D与龙头E读入。
选择方框523控制哪一个龙头的数据写入色度奇数半帧存贮器方框525与色度偶数半帧存贮器方框526。从龙头D，龙头E与龙头F所有的输入像素数据选出色度数据。像素脉冲PIX_CLK，水平同步脉冲HS以及垂直同步脉冲VS控制每个半帧各个像素的写入。
如上面讨论的那样，在电影模式中，写入控制标志写入—控制在计数器值为1与4时被判定。但写入控制标志为假时，数据选择器523从龙头E与龙头D将数据写入输出存贮器525与526，当其为真时，从龙头E与龙头F写入。换句话说，来自龙头E的数据总是写入输出存贮器，而龙头D在写入控制标志为假时被写入，龙头F在写入控制标志为真时被写入。按这种方式有选择地写入数据，结果就能对视频信号色度数据进行校正，这样，只有从同一电影像帧来的数据才包含在一个非隔行视频信号像帧中。
行615到617中的加网的列表示被写入输出存贮器方框517的视频信号半帧数据。行618与619表示龙头(相当于图5的龙头D，E与F)为视频信号像帧的奇数与偶数半帧而被选择。行618的数据被写入色度奇数半帧方框525而行619的数据被写入色度偶数半帧方框526。
当前半帧为奇数时，龙头F的数据被写入输出存贮方框525，龙头E的数据被写入输出存贮方框526。当前半帧为偶数时，龙头F的数据被写入输出存贮方框526，龙头E的数据被写入输出存贮方框525。在一个实施例中，当处理在视频信号模式中进行，没有检测到像素窜动时，龙头F与龙头E的数据被写入存贮方框517。其他的实施例可以使用龙头D，E与F的任何组合。
计算半帧误差的像素区域图7是表示根据本发明的一个实施例，对用于确定半帧差异的半帧区域进行选择的图。如方框vf1-vf5所示，输入像帧的水平与垂直分辨率各被分为4个区域。水平方向上的第一与最后的区域内排除。将最后的区域予以排除可以消除像素比较时将中文小标题包括进来，避免结果扭曲。同样地，垂直方向的最上面与最下面的区域也被排除，不予考虑，以免在像素比较时将外文小标题包括进来。用来计算半帧数学差异的剩下的像素区域如方框vf1c-vf4c所示，为水平180-540。
对小半帧vf3c与vf1c(即“N”为vf3c和“N-2”为vf1c)的像素密度进行比较，得到的结果几乎为零，因为两个小半帧是同一的。在这种情况下，“半帧差异”标志将被设置为“0”，因为小半帧vf3数学上等于vf1c。但是，对小半帧vf4c与vf2c(即当“N”为vf4 c和“N-2”为vf2c)的像素密度进行比较，得到的结果则不为零，因为这相当于将“K”与“A”相比。因此，“半帧差异”标志被设置为“1”，承认小半帧vf4c与小半帧vf2c不同。
图8是表示根据本发明的一个实施例，对半帧误差进行计算的时间流程图。NTSC视频信号的每条水平线包括858个显示像素，因此水平同步脉冲(HS)在像素脉冲每数858后发生。NTSC视频信号的垂直同步脉冲(VS)平均每262.5行发生一次，因为隔行视频信号的奇数半帧是显示在奇数水平线上的，接着是偶数半帧显示在偶数水平线上。
HS_24与VS_24所代表的线是计算相关的半帧数学差异的同步信号，如前面例子中的当前半帧与前一半帧前面的半帧。HS_24与VS_24被确定时，就对显示差异进行计算。当像素计数在前面讨论图7时说到的比较区域(如区域vf1c-vf4c)内时，即出现HS_24与VS_24信号。全部像素差异在在发生下一个垂直同步脉冲前，在暂存器ACC_TEMP中累加。每个垂直同步脉冲发生在显示的每一页(即半帧)结束之后。
用5个累加器，例如ACC_1至ACC_5来存贮前面讨论检测3-2拉开法时说到的5个相关的连续半帧的半帧误差。在每个垂直同步脉冲开始时，累加器中的数据要移位，这样，原来在ACC4中的数据被移到ACC5，ACC3中的数据被移到ACC4，ACC2中的数据被移到ACC3，ACC1中的数据被移到ACC2。最后，暂存器ACC_TEMP中的数据被存贮在ACC1中。按这种方式，累加器中始终包含前面5个半帧的误差数据。另一个看该方法的角度是ACC_TEMP中的半帧误差数据区移到有5个暂存器的存贮器中。
在一个实施例中，在生成5个连续半帧误差后，ACC_3包含5个累加器的最小半帧误差值时，正被处理的半帧被认为包含重复半帧。每个半帧后ACC_3均要被检查，看其半帧误差是否仍然为累加器中的最小值。如果源材料是用3-2拉开法从电影转换来的，则ACC_3为5个累加器最小值的情况每5个半帧就会发生。如上所述，ACC_3的局部小点值代表了类似3-2拉开法产生的结果的重复半帧。重复半帧必须在此后的每5个半帧出现，以维持本发明的视频信号的校正。其他实施例可以用任何其他累加器来确定重复半帧，但是，最好在最小值每一边有两个累加器。
计算机执行环境(硬件)的实施例本发明的一个实施例可以以计算机可读的，可在任何计算机处理平台执行的代码的形式，作为计算机软件来实施，或者以可在这类处理平台的工作时间环境下执行的计算机软件的形式(例如字节代码分类文档)实施。一个通用的计算机系统的例子见图9。下面所述的计算机系统只是举个例子。
在图9中，键盘910与鼠标911与系统总线918连接。键盘与鼠标用来将用户输入送入计算机系统，将用户输入传送到处理器913。除了键盘910与鼠标911外，还可以用其他合适的输入装置，或者用其他合适装置来代替键盘与鼠标。例如，计算机900可以是一套没有鼠标，甚至没有键盘的机顶盒。与系统总线918连接的I/O(输入/输出)单元919代表打印机，A/V(视听装置)I/O等这类I/O部件。
计算机900包括视频存贮器914，主存贮器915，以及海量存贮器912，都与键盘910，鼠标911以及处理器913一样与系统总线918连接。海量存贮器912可以包括固定与可移动媒体，如磁，光或磁光存贮系统，或者其他海量存贮技术。总线918可以包括例如连接视频存贮器914或主存贮器的地址线。系统总线918又包括例如在各部件，如处理器913，主存贮器915，视频信号存贮器914以及海量存贮器912之间传送数据的数据总线。另外，也可以用多路传输线DATA/ADDRESS取代分开的数据和地址线。
在本发明的一个实施例中，处理器913是孙氏(Sun)微处理系统公司的SPARCTM微处理器，或英特尔制的微处理器，如80×86或奔腾处理器，或摩托罗拉制造的微处理器，如680X0处理器。但是，可以用任何一种合适的微处理器或微机。主存贮器915由动态随机采取存贮器(DRAM)构成。视频信号存贮器914是双端口视频信号随机采取存贮器。视频信号存贮器914的一个端口与视频信号放大器916连接。视频信号放大器916用来驱动阴极射线管(CRT)光栅监视器917。视频信号放大器916是这个技术领域里公知的，可以用任何合适的装置来实现。该电路用来将视频信号存贮器914中存贮的像素数据转换成适合监视器917用的光栅信号。监视器917是一种适合显示图形影像的监视器。另外，视频信号存贮器可用来驱动平面或液晶显示器(LCD)或者任何其他合适的数据显示装置。
计算机900还可以包括与总线918连接的通信界面920。通信界面920通过网络通信线路921连接到局域网922，提供双向的数据通信。例如，如通信界面920是集成通信数字网络(ISDN)或调制解调器，通信界面920为构成网络通信线路一部分的相应类型的电话线路提供数据通信连接。如通信界面920是局域网(LAN)卡，通信界面920通过网络通信线路921为兼容的LAN提供数据通信线路。通信界面920也可以是电缆调制解调器或无线界面。在任何一种实施方式中，通信界面920都是发送，接收载有代表各类信息的数字数据流的电，电磁或光信号。
网络通信线路921最为典型的是通过一个或多个网络为其他数据装置提供数据通信。例如，网络通信线路921可以通过局域网922为当地服务器计算机923或英特网服务供应商(ISP)924操作的数据装置提供通信连接。ISP 924反过来又通过现在通常称为“英特网”925的世界数据打包通信网络提供数据通信服务。局域网922与英特网925都使用可载数字数据流的电，电磁，光信号。通过各种网络的信号，以及在载有从计算机900来又对其传输的数字数据的网络通信线路921与通信界面920上的信号，是传送信息的载波通信的典型形式。
计算机900可以通过网络，网络通信线路921，以及通信界面920传送信息，接收数据，包括程序编码。以英特网为例，远程服务器计算机926可以通过英特网925，I SP924，局域网922与通信界面920传送一个请求编码，申请一个节目。
接收到的编码可以在接收当时由处理器913执行，与/或存贮在海量存贮器912或其他非易失的存贮器中，留待以后执行。用这种方式，计算机900可以获得载波形式的申请编码。申请编码可以采用计算机程序产品的任何形式。计算机程序产品包括存贮或传送计算机可读的编码或数据，或者可以存放计算机可读编码或数据的媒体。计算机程序产品的例子有CD-ROM光盘，ROM卡，软盘，磁带，计算机硬盘驱动器，服务器以及载波等。
这样，上面已经用一个或多个具体的实施例对一种检测与校正隔行视频信号转换成连续视频信号显示时动作后生现象的方法与装置进行了说明。本发明的范围由权利要求书及其全部等同物确定。
权利要求
1.一种消除隔行视频信号动作后生现象的方法，其特征在于，包括以下步骤接收第一个视频信号，所述第一个视频信号由一个或多个顺序排列的视频信号像帧构成，所述一个或多个视频信号像帧中的每个都由一个第一半帧与一个第二半帧构成；通过检查所述第一个视频信号的连续视频信号半帧找到因3-2拉开法转换造成的重复半帧，确定所述第一个视频信号是否源自电影；如果所述第一个视频信号源自电影，用所述第一个视频信号的所述第一半帧与所述第二半帧生成一个具有第一组分与第二组分的第二个视频信号，这样，当所述第二个视频信号的所述第一组分与所述第二组分结合形成视频信号显示像帧时，所述视频信号显示的所述像帧包括来自共同的所述电影像帧的像素数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为找到重复半帧而对连续视频信号半帧进行的检查包括选择所述第一个视频信号的一个半帧进行处理；为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，所述5个连续半帧包括所述所选的半帧与此后的4个前面所述的半帧；如果所述5个连续半帧的第3个半帧的所述半帧误差为5个连续半帧的局部小点值，宣布所述所选的半帧为重复半帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述宣布重复半帧的步骤包括检测重复半帧；确认此后每5半帧发生的所述重复半帧。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成半帧误差的步骤包括在半帧中选择一部分像素，使所选像素排除有小标题的像素；求出当前半帧所选部分与前一个半帧之前的半帧所选部分像素密度差的和的绝对值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成半帧误差的步骤包括在半帧中选择一部分像素，使所选像素排除有小标题的像素；求出当前半帧所选部分与前一个半帧之前的半帧所选部分像素密度差的绝对值的和。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成所述第二个视频信号的步骤包括生成具有与第一个视频信号相对应半帧的第一个暂时视频信号；生成具有延迟一个半帧与第一个视频信号相对应的半帧的第二个暂时视频信号；生成具有延迟两个半帧与第一个视频信号相对应半帧的第三个暂时视频信号；生成与所述第一视频信号半帧相对应的计数器，其值从检测到所述重复半帧时的零开始，此后每次加1，使得所述重复半帧计数为零，所述重复半帧的下一个半帧的计数为1，所述计数为1的下一个半帧的计数为2，所述计数为2的下一个半帧的计数为3，所述计数为3的下一个半帧的计数为4；在所述计数器的所述值为零，2与3时，用所述第二个暂时视频信号与所述第三个暂时视频信号生成所述第二个视频信号；在所述计数器的所述值为1与4时，用所述第一个暂时视频信号与所述第二个暂时视频信号生成所述第二个视频信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二个视频信号的数据是这样安排的所述第二个视频信号的所述第一组分包括所述第一个视频信号的第一半帧的数据，所述第二个视频信号的所述第二组分包括所述第一个视频信号的第二半帧的数据。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为找到重复半帧而对连续视频信号半帧进行的检查包括选择所述第一个视频信号的一个半帧进行处理；为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，所述5个连续半帧包括所述所选的半帧与此后的4个前面所述的半帧；如果所述5个连续半帧的第3个半帧的所述半帧误差小于一定的阈值，宣布所述所选的半帧为重复半帧。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如果第一个视频信号并非源自电影时，确定是否存在像素窜动，所述像素窜动是对所选的半帧的所选像素确定的；如果第一个视频信号并非源自电影而且存在像素窜动时，用所选半帧的前一个半帧比所述所选像素高的像素以及比其低的像素的平均值取代所述所选像素，从所述第一个视频信号生成所述第二个视频信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定是否存在像素窜动的步骤包括比较所述所选半帧的像素和所述前一个半帧之前的半帧的像素的差异。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述第二个视频信号的所述第一组分与第二组分结合起来生成连续视频信号数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括对所述连续视频信号进行缩放生成所需的视频信号数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括对所述所需的视频信号数据进行转换供输出到模拟装置。
14.一种计算机程序产品，其特征在于，包括具有消除视频信号动作后生现象的计算机程序编码的计算机可读媒体，所述计算机可读媒体上具有计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤通过检查所述第一个视频信号的连续视频信号半帧找到因3-2拉开法转换造成的重复半帧，确定所述第一个视频信号是否源自电影；如果所述第一个视频信号源自电影，用所述第一个视频信号的所述第一半帧与所述第二半帧生成一个具有第一组分与第二组分的第二个视频信号，这样，当所述第二个视频信号的所述第一组分与所述第二组分结合形成视频信号显示像帧时，所述视频信号显示的所述像帧包括来自共同的所述电影像帧的像素数据。
15.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，所述为找到重复半帧而对连续视频信号半帧进行的检查包括计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤选择所述第一个视频信号的一个半帧进行处理；为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，所述5个连续半帧包括所述所选的半帧与此后的4个前面所述的半帧；如果所述5个连续半帧的第3个半帧的所述半帧误差为5个连续半帧的局部小点值，宣布所述所选的半帧为重复半帧。
16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，能让计算机宣布重复半帧的所述计算机程序编码包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤检测重复半帧；确认此后每5半帧发生的所述重复半帧。
17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，所述生成半帧误差包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤在半帧中选择一部分像素，使所选像素排除有小标题的像素；求出当前半帧所选部分与前一个半帧之前的半帧所选部分像素密度差的和的绝对值。
18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其特征在于，所述生成半帧误差包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤在半帧中选择一部分像素，使所选像素排除有小标题的像素；求出当前半帧所选部分与前一个半帧之前的半帧所选部分像素密度差的绝对值的和。
19.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，能让计算机生成所述第二个视频信号的所述计算机程序编码包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤生成具有与第一个视频信号相对应半帧的第一个暂时视频信号；生成具有延迟一个半帧与第一个视频信号相对应的半帧的第二个暂时视频信号；生成具有延迟两个半帧与第一个视频信号相对应半帧的第三个暂时视频信号；生成与所述第一视频信号半帧相对应的计数器，其值从检测到所述重复半帧时的零开始，此后每次加1，使得所述重复半帧计数为零，所述重复半帧的下一个半帧的计数为1，所述计数为1的下一个半帧的计数为2，所述计数为2的下一个半帧的计数为3，所述计数为3的下一个半帧的计数为4；在所述计数器的所述值为零，2与3时，用所述第二个暂时视频信号与所述第三个暂时视频信号生成所述第二个视频信号；在所述计数器的所述值为1与4时，用所述第一个暂时视频信号与所述第二个暂时视频信号生成所述第二个视频信号。
20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其特征在于，所述第二个视频信号的数据是这样安排的所述第二个视频信号的所述第一组分包括所述第一个视频信号的第一半帧的数据，所述第二个视频信号的所述第二组分包括所述第一个视频信号的第二半帧的数据。
21.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，所述为找到重复半帧而对连续视频信号半帧进行的检查包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤选择所述第一个视频信号的一个半帧进行处理；为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，所述5个连续半帧包括所述所选的半帧与此后的4个前面所述的半帧；如果所述5个连续半帧的第3个半帧的所述半帧误差小于一定的阈值，宣布所述所选的半帧为重复半帧。
22.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，还包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤如果第一个视频信号并非源自电影时，确定是否存在像素窜动，所述像素窜动是对所选的半帧的所选像素确定的；如果第一个视频信号并非源自电影而且存在像素窜动时，用所选半帧的前一个半帧比所述所选像素高的像素以及比其低的像素的平均值取代所述所选像素，从所述第一个视频信号生成所述第二个视频信号。
23.根据权利要求22所述的计算机程序产品，其特征在于，所述确定是否存在像素窜动的步骤包括比较所述所选半帧的像素和所述前一个半帧之前的半帧的像素的差异。
24.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其特征在于，还包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤将所述第二个视频信号的所述第一组分与第二组分结合起来生成连续视频信号数据。
25.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其特征在于，还包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤对所述连续视频信号进行缩放生成所需的视频信号数据。
26.根据权利要求25所述的计算机程序产品，其特征在于，还包括这样的计算机程序编码，该编码能让计算机进行以下步骤对所述所需的视频信号数据进行转换供输出到模拟装置。
27.一种消除视频信号动作后生现象的装置，其特征在于，包括一个将模拟形式的第一视频信号数字化单元转换成数字形式的数字化单元；一个存贮所述数字形式信号的存贮器单元；一个处理单元，所述处理单元有计算机程序编码，所述计算机程序编码包括接收所述第一个视频信号的数字形式的方法，所述第一个视频信号由一个或多个顺序排列的视频信号像帧构成，所述一个或多个视频信号像帧中的每个都由一个第一半帧与一个第二半帧构成；通过检查所述第一个视频信号的连续视频信号半帧找到因3-2拉开法转换造成的重复半帧的方法，确定所述第一个视频信号是否源自电影的方法；如果所述第一个视频信号源自电影，用所述第一个视频信号的所述第一半帧与所述第二半帧生成一个具有第一组分与第二组分的第二个视频信号的方法，这样，当所述第二个视频信号的所述第一组分与所述第二组分结合形成视频信号显示像帧时，所述视频信号显示的所述像帧包括来自共同的所述电影像帧的像素数据。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述为找到重复半帧而对连续视频信号半帧进行的检查包括选择所述第一个视频信号的一个半帧进行处理；为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，所述5个连续半帧包括所述所选的半帧与此后的4个前面所述的半帧；如果所述5个连续半帧的第3个半帧的所述半帧误差为5个连续半帧的局部小点值，宣布所述所选的半帧为重复半帧。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述宣布重复半帧的步骤包括检测重复半帧；确认此后每5半帧发生的所述重复半帧。
30.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述生成半帧误差的步骤包括在半帧中选择一部分像素，使所选像素排除有小标题的像素；求出当前半帧所选部分与前一个半帧之前的半帧所选部分像素密度差的和的绝对值。
31.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述生成半帧误差的步骤包括在半帧中选择一部分像素，使所选像素排除有小标题的像素；求出当前半帧所选部分与前一个半帧之前的半帧所选部分像素密度差的绝对值的和。
32.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述生成所述第二个视频信号的步骤包括生成具有与第一个视频信号相对应半帧的第一个暂时视频信号；生成具有延迟一个半帧与第一个视频信号相对应的半帧的第二个暂时视频信号；生成具有延迟两个半帧与第一个视频信号相对应半帧的第三个暂时视频信号；生成与所述第一视频信号半帧相对应的计数器，其值从检测到所述重复半帧时的零开始，此后每次加1，使得所述重复半帧计数为零，所述重复半帧的下一个半帧的计数为1，所述计数为1的下一个半帧的计数为2，所述计数为2的下一个半帧的计数为3，所述计数为3的下一个半帧的计数为4；在所述计数器的所述值为零，2与3时，用所述第二个暂时视频信号与所述第三个暂时视频信号生成所述第二个视频信号；在所述计数器的所述值为1与4时，用所述第一个暂时视频信号与所述第二个暂时视频信号生成所述第二个视频信号。
33.根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述第二个视频信号的数据是这样安排的所述第二个视频信号的所述第一组分包括所述第一个视频信号的第一半帧的数据，所述第二个视频信号的所述第二组分包括所述第一个视频信号的第二半帧的数据。
34.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述为找到重复半帧而对连续视频信号半帧进行的检查包括选择所述第一个视频信号的一个半帧进行处理；为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，所述5个连续半帧包括所述所选的半帧与此后的4个前面所述的半帧；如果所述5个连续半帧的第3个半帧的所述半帧误差小于一定的阈值，宣布所述所选的半帧为重复半帧。
35.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，还包括如果第一个视频信号并非源自电影时，确定是否存在像素窜动的方法，所述像素窜动是对所选的半帧的所选像素确定的；如果第一个视频信号并非源自电影而且存在像素窜动时，用所选半帧的前一个半帧比所述所选像素高的像素以及比其低的像素的平均值取代所述所选像素，从所述第一个视频信号生成所述第二个视频信号。
36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述确定是否存在像素窜动的步骤包括比较所述所选半帧的像素和所述前一个半帧之前的半帧的像素的差异。
37.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，还包括将所述第二个视频信号的所述第一组分与第二组分结合起来生成连续视频信号数据。
38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，还包括对所述连续视频信号进行缩放生成所需的视频信号数据。
39.根据权利要求38所述的装置，其特征在于，还包括对所述所需的视频信号数据进行转换供输出到模拟装置。
40.一种消除转换为连续视频信号的隔行视频信号动作后生现象的方法，其特征在于，包括以下步骤接收隔行视频信号，所述第一个视频信号由一个或多个顺序排列的视频信号像帧构成，所述隔行视频信号的每个像帧都有一个奇数半帧和一个偶数半帧；对5个连续视频信号半帧生成半帧误差，并确定所述半帧误差中的局部小点值为3-2拉开法将所述电影源转换成所述隔行视频信号造成的重复半帧，此后每5个半帧出现所述重复半帧，以此确定所述隔行视频信号是否源自电影；对所述隔行视频信号进行校正，使得所述奇数半帧与所述偶数半帧结合生成连续视频信号材料的像帧时，如果所述隔行视频信号源自所述电影，所述连续材料的像帧包含来自共同的电影像帧的像素数据。
全文摘要
本发明提供一种消除隔行视频信号动作后生现象的方法和装置。为了确定3－2拉开法或半帧窜动，将一个视频信号半帧与上一个半帧的前一个半帧相比较，以生成半帧误差。为5个连续半帧的每个半帧生成半帧误差，并且每5个连续半帧所重复出现的局部小点值表明视频信号是使用3－2拉开法而源自电影。在确认3－2拉开法之后，对视频信号进行修正，通过确保除隔行视频信号的两个像帧包含来自相同的电影像帧的数据，而将两个电影像帧合成为一个隔行视频信号显示像帧。如果视频信号不是源自电影，但检测到了像素窜动，通过一种平均方法使该像素窜动消除。结果所产生的视频信号数据的偶数半帧和奇数半帧随后被合成，以形成连续的视频信号。
文档编号H04N5/44GK1484914SQ01820373
公开日2004年3月24日 申请日期2001年8月29日 优先权日2000年12月14日
发明者唐志文, 钟同达 申请人:Rgb系统有限公司