专利名称：基于状态机的反向电视电影处理算法的制作方法
基于状态机的反向电视电影处理算法在35 U.S.C. §119下主张优先权本专利申请案主张2005年10月24日申请的题为"基于状态机的反向电视电影处理 算法(Inverse Telecine Algorithm Based on State Machine)"的第60/730,145号临时申请案 的优先权，所述临时申请案转让给本受让人且明确地以引用方式并入本文中。 技术领域此系统并入了用于区别以电视电影处理生成的视频与以常规方式产生的广播视频的 程序。根据所述决策，得自所述决策过程的数据有助于重建已受到电视电影处理的影片 图像。
背景技术：
在20世纪90年代，电视技术从使用模拟方法来表示并传输视频转换为数字方法。 一旦认识到现有固态技术将支持用于处理视频的新方法，数字视频的优点便很快得到认 知。数字视频可经处理以匹配各种类型的接收器，所述接收器具有不同数目的线且其线 图案为交错的或渐进的。电缆工业欢迎实际上在运行中改变带宽-分辨率权衡的机会，从 而允许在先前运载一个模拟视频信道的带宽中传输多达12个视频信道或具有优良图片 质量的7到8个数字视频信道。数字图片将不再受传输中由多路径引起的重影的影响。新技术提供了高清晰度电视(HDTV)的可能性，所述高清晰度电视具有类似电影的 图像和宽屏幕格式。不同于为4:3的当前纵横比，HDTV的纵横比为16:9，其类似于电 影屏幕。HDTV可包括杜比数字(Dolby Digital)环绕声，所述数字声音系统用于DVD 和许多电影院中。广播装置可选择传输高分辨率HDTV节目或在相同带宽中发送许多较 低分辨率节目。数字电视还可提供交互式视频和数据服务。存在用于驱动数字电视的两种基本技术。第一种技术使用利用通常可用于支持视频 的信道中的较高信噪比的传输格式。第二种技术是使用信号处理以移除存在于单个图片 中或图片序列中的不必要空间和时间冗余。空间冗余在图片中表现为所述图片的相对较 大区域具有微小变化。时间冗余是指图片中的结构在稍后或早期图片中再现。信号处理 操作最好对均在同一时间形成而不是在不同时间被扫描的图元复合物的帧或场执行。通 过电视电影处理从电影图像形成的NTSC相容场具有不规则时基，所述时基必须经校正以实现理想压缩。然而，电视电影处理中所形成的视频可能与具有不同基本时基的真实 NTSC视频混合在一起。有效的视频压縮是使用视频特性来消除冗余的结果。因此，需 要一种技术，其将自动区别电视电影化视频与真实交错NTSC视频，且如果检测到电视 电影化视频，那么反转电视电影处理过程，从而恢复作为所述电视电影化视频的来源的 电影图像。 发明内容此方面的一个方面包含一种用于处理视频帧的方法，其包含从所述视频帧确定多个 度量和使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理。此方面的另一方面包含一种用于处理视频帧的设备，其包含计算模块，其经配置 以从所述视频帧确定多个度量；和相位检测器，其经配置以使用所述经确定的度量来提 供对所述视频帧的反向电视电影处理。此方面的另一方面包含一种用于处理视频帧的设备，其包含用于从所述视频帧确定 多个度量的装置和用于使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理的 装置。此方面的另一方面包含一种用于处理数字化视频帧的机器可读媒体，其包含在执行 时致使机器执行以下操作的指令从所述视频数据确定多个度量，且使用所述经确定的 度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理。此方面的另一方面包含一种视频压缩处理器，其经配置以从多个视频帧确定多个度 量，且使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理。
图1为说明视频传输系统的方框图。图2为说明图1的组件的其它方面的方框图。图3A为说明反转电视电影化视频的过程的流程图。图3B为展现反向电视电影处理系统的结构的方框。图4为相位图。图5为识别用于创建多个度量的各个帧的指导。图6为说明如何创建图5的度量的流程图。图7为展示可能的相位转变的格状结构。图8为展示处理所述度量以到达估计相位的流程图。图9为说明用于产生决策变量的系统的数据流图。图io为描绘用于评估分支信息的变量的方框图。图IIA、 IIB和IIC为展示如何计算较低包络的流程图。 图12为展示一致性检测器的操作的流程图。图13为展示用于计算与决策变量的偏移量的过程的流程图，所述偏移量用于补偿相 位决策中的不一致性。图14呈现在已经估计了下拉相位之后的反向电视电影处理的操作。
具体实施方式
以下具体实施方式
针对于本发明的某些特定方面。然而，本发明可用如权利要求书 所界定和涵盖的多种不同方式来实施。在此描述中参看附图，其中相同部分始终用相同 数字表示。图1为传输系统5的功能方框图，所述传输系统5支持将压縮视频数字传输到多个 终端。传输系统5包括数字视频源1，其可能是数字电缆馈入或经数字化的模拟高信号/ 比率源。可在传输设施2中压縮视频1，并在此处将其调制到载波上以供通过网络9传 输到终端3。当已知所述源的特性并用其选择理想匹配形式的处理时，视频压縮提供最佳结果。 举例来说，停播视频可以若干方式生成。在视频摄影机、广播室等中以常规方式产生的 广播视频在美国符合NTSC标准。根据所述标准，每一帧由两个场组成。 一个场由奇数 线组成，且另一个场由偶数线组成。这可称为"交错"格式。当以大约30个帧/秒产生 帧时，所述场是相隔1/60秒的电视摄影机图像的记录。另一方面，以24个帧/秒拍摄影 片，其中每一帧由完整图像组成。这可称为"渐进"格式。对于NTSC装备中的传输， 经由电视电影处理过程将"渐进"视频转换为"交错"视频格式。下文进一步论述，在 一个方面中，所述系统有利地确定何时视频已经得到电视电影处理且执行适当变换以再 生原始渐进帧。图4展示对已转换为交错视频的渐进帧进行电视电影处理的效果。Fi、 F2、 F3和F4 是输入到电视电影处理器的渐进图像。各个帧下方的数字"1"和"2"是对奇数场或偶 数场的指示。请注意，由于帧速率不等，有些场重复出现。图4还展示下拉相位Po、 Ph P2、 P3和P4。相位P。由具有相同第一场的两个NTSC相容帧中的第一者来标记。随后四个帧对应于相位P卜P2、 P3和P4。请注意，由P2和P3标记的帧具有相同第二场。因为影片帧F,经三次扫描，所以形成两个相同的连续输出NTSC相容第一场。得自影片帧F! 的所有NTSC场均从同一影片图像获得，且因此在相同瞬间获得。得自影片的其它NTSC8帧可具有相隔1/24秒的相邻场。图2为说明信号准备单元15的方框图。在一个方面中，所述信号准备单元15可驻 留在图1的数字传输设施中。在图2中，信号准备单元15用以准备经由网络9传输的数 据。在源视频单元19中恢复的视频帧被传递到相位检测器21。相位检测器21区别在电 视电影处理中生成的视频与以标准广播格式开始的视频。如果所作的决策是所述视频已 受到电视电影处理(从相位检测器21引出的"是"决策路径)，那么在反向电视电影处 理23中将所述电视电影化视频返回为其原始格式。识别并消除冗余帧，且将得自同一视 频帧的场重新交织成完整图像。由于以1/24秒的规则时间间隔来以照相方式记录经重建 影片图像的序列，因此使用反向电视电影化图像而非具有不规则时基的电视电影化数据 会使压縮单元27中所执行的运动估计过程更加准确。图2中未展示执行反向电视电影处 理操作所需的额外数据。当辨识到常规NTSC视频时(从相位检测器21引出的"否"路径)，将所述视频传 输到解交错器17以供压縮，从而产生以1/60秒的时间间隔来记录的视频场。相位检测 器11连续分析从源19串流的视频帧，因为可在任何时间接收到不同类型的视频。作为 示例，符合NTSC标准的视频可作为商业广告插入到电视电影处理的视频输出中。相位 检测器21中所作出的决策应当是准确的。将以常规方式生成的NTSC视为经电视电影处 理的NTSC来处理可致使视频信号中的信息受到严重损失。信号准备单元15还并入有图片群组(GOP)分割器26,以适应性地改变一起编码的 图片群组的组成。其经设计以在其输入端处将四类编码帧中的一者(1、 P、 B或"跳越 帧")分配给多个视频帧，进而移除大量时间冗余且同时维持接收终端3处的图片质量。 图片群组分割器26和压縮模块27所进行的处理由预处理器25辅助，所述预处理器25 提供用于噪声移除的二维滤波。在一个方面中，相位检测器21在接收到视频帧之后作出某些决策。这些决策包括 (i)本视频是否来自电视电影处理输出且3:2下拉相位是否为图4的定义12中所展示的 五个相位Po、 P!、 P2、 P3和P4中的一者；和(ii)所述视频产生作为常规NTSC。将所述决策表示为相位P5。这些决策表现为图2中所展示的相位检测器21的输出。来自相位检测器21的标记 为"是"的路径致动反向电视电影处理器23,从而指示其已经具备正确的下拉相位，使 得其可挑选出从同一照相图像形成的场并将其进行组合。来自相位检测器21的标记为 "否"的路径同样致动解交错器方框以将表观NTSC帧分成多个场以进行最佳处理。图3A为说明对视频流进行反向电视电影处理的过程50的流程图。在一个方面中， 由图2的信号准备单元15执行所述过程50。在步骤51处开始，信号准备单元15基于 所接收的视频来确定多个度量。在此方面中，在度量确定单元51中形成四个度量，所述 四个度量是从同一帧或相邻帧引出的多个场之间的差值总和。请注意，在50中所展现的 处理功能在图3B所展示的装置70中重复，所述装置70可包括在信号准备单元15中。 系统结构70包含度量确定模块71和反向电视电影处理器72。在51中将所述四个度量 进一步组合为从所接收数据得到的四个度量与用于所述六个假定相位中每一者的这些度 量的最可能值之间的欧基理德(Euclidean)距离测量。欧基理德总和称为分支信息；对 于每一所接收的帧，存在六个此类量。每一假定相位具有后继相位，在可能的下拉相位 的情况下，所述后继相位随每一所接收的帧而改变。可能的转变路径在图7中展示且由 67表示。存在六个此类路径。决策过程维持六个测量，其等效于每一假定相位路径的欧 基理德距离总和。为了使程序响应于已改变条件，所述总和中的每一欧基理德距离随其 变旧而减小。欧基理德距离总和最小的相位轨迹被认为是有效轨迹。此轨迹的当前相位 称为"适用相位"。现可发生基于所选择的相位(只要其不是Ps)的反向电视电影处理， 如方框52中所示。如果选择Ps，那么对当前帧进行解交错。总的来说，所述适用相位用作当前下拉相位，或用作命令对已经被估计为具有有效 NTSC格式的帧进行解交错的指示符。对于从图2的视频输入端19接收的每个帧，计算四个度量中每一者的新值。这些值被定义为SADps 二Sl当前场l值(i,j)-先前场l值(i,j)lSADSS = Sl当前场2值(i, j)-先前场2值(i, j)| SADpo =2|当前场1值(^)-先前场2值(^)| SADC。 = Sl当前场l值(i， j)-当前场2值(i, j)|术语SAD是术语"绝对差求和"的縮写。图5中图形展示经求差以形成度量的场。 下标指代场号，字母指示先前(=P)或当前(=C)。图5中的括号是指对所述场进行成 对求差。SADps是指当前帧的场1 (标记为d)与先前帧的场1 (标记为Pi)之间的差 值，所述场被图5所提供的定义中标记为FS的括号括入；SADss是指当前帧的场2 (标 记为C》与先前帧的场2 (标记为P2)之间的差值，所述场均被标记为SS的括号括入；(1)(2)(3)(4)SADco是指当前帧的场2 (标记为C2)与当前帧的场1 (标记为C,)之间的差值，所述 场被标记为CO的括号括入；且SADpo是指当前帧的场1与先前帧的场2之间的差值， 所述场均被标记为PO的括号括入。下文描述用以评估每一 SAD的计算负荷。在常规NTSC中存在大约480条有效水平 线。为了使分辨率在水平方向上相同，在具有4:3纵横比的情况下，应存在480x4/3=640 条等效垂直线或自由度。640x480个像素的视频格式是先进电视标准委员会所接受的格 式之一。因此，每1/30秒(一帧的持续时间)产生640x480=307,200个新像素。以9.2x106 个像素/秒的速率产生新数据，这暗示着运行此系统的硬件或软件以大约10兆字节或更 快的速率处理数据。这是系统的高速部分之一。其可由硬件、软件、固件、中间件、微 码或其任何组合来实施。SAD计算器可以是独立组件，作为硬件、固件、中间件并入在 另一装置的组件中，或在处理器上所执行的微码或软件中实施，或其组合。当在软件、 固件、中间件或微码中实施时，执行计算的程序码或码段可存储在例如存储媒体等机器 可读媒体中。码段可表示程序、函数、子程序、过程、例行程序、子例行程序、模块、 软件包、类别或任何指令、数据结构或程序语句的组合。可通过传递和/或接收信息、数 据、自变量、参数或存储器内容将码段耦合到另一码段或硬件电路。图6中的流程图30明确图5中的关系，且其为等式1到4的图形表示。其展示存储 位置41、 42、 43和44，其中分别保留SADFS、 SADC0、 SADSS禾B SADpo的最新近值。 这些值均由四个绝对差总和计算器40产生，所述计算器40处理先前第一场数据的亮度 值31、当前第一场数据的亮度值32、当前第二场数据的亮度值33和先前第二场数据的 亮度值34。在定义度量的求和中，术语"值(i，j)"意谓位置i，j处的亮度值，其中对所有 有效像素求和，但不排除对有效像素的有意义子集求和。图8中的流程图80为说明用于检测电视电影化视频并将其反转以恢复原始经扫描影 片图像的过程的详细流程图。在步骤30中，评估图6中所定义的度量。继续进行到步骤 83，找到所述四个度量的较低包络值。SAD度量的较低包络是动态确定的量，其是SAD 不会穿透到其以下的最高数字基底。继续进行到步骤85,根据先前确定的度量、较低包 络值和以实验方式确定的常数A来确定下文在等式5到10中定义的分支信息量。由于连 续相位值可能是不一致的，因此在步骤87中确定量A以降低此表观不稳定性。当相位决 策序列与图7中展示的问题模型一致时，认为所述相位为一致的。在所述步骤之后，前 进到步骤89以使用A的当前值来计算决策变量。决策变量计算器89使用通向其的在80 的方框中产生的所有信息来评估决策变量。步骤30、 83、 85、 87和89是图3中的度量确定51的扩展。根据这些变量，相位选择器90找到适用相位。决策步骤91使用所述适 用相位来反转电视电影化视频或对其解交错，如图所示。其是对图2中的相位检测器21 的操作的更明确叙述。在一个方面中，图8的处理由图2的相位检测器21执行。在步骤 30处开始，检测器21通过上文参考图5描述的处理来确定多个度量，且连续通过步骤 83、 85、 87、 89、 90和91。流程图80说明用于估计当前相位的过程。流程图在步骤83处描述使用经确定的度 量和较低包络值来计算分支信息。分支信息可被认为是早先论述的欧基理德距离。可用 于产生分支信息的示范性等式是以下等式5到10。分支信息量在图9的方框109中计算 得到。经处理的视频数据可存储在连接到处理器25的存储媒体中，所述存储媒体可包括 (例如)芯片配置式存储媒体(例如，ROM、 RAM)或盘型存储媒体(例如，磁性的或 光学的)。在某些方面中，反向电视电影处理23和解交错器17可每一者含有所述存储媒 体的部分或全部。分支信息量由以下等式定义。分支信息(0)=《SADfs-HS)2+(SADSS-HS)2+(SADP0-HP)2+(SADC0-LC)2(5)分支信息(1)=《SADfs.-LS)2+(SADSS-HS)2+(SADP0-.LP)2+(SADC0-He)2(6)分支信息(2)=《SADfs.-HS)2+(SADSS-HS)2+(SADP0-LP)2+(SADC0-He)2(7)分支信息(3)=《SADfs-HS)2+(SADSS-LS)2+(SADP0--LP)2+(SADC0-.LC)2(8)分支信息(4)=《SADfs.-HS)2+(SADSS-HS)2+(SADP0-HP)2+(SADco-Lc)2(9)分支信息(5)=《SADFS.-LS)2+(SADSS-LS)2+(SADP0-LP)2+(SADC0-LC)2(10)分支计算的精确细节在图10的分支信息计算器109中展示。如计算器109中所示， 在推导分支信息中使用以下量SADFs和SADss的较低包络值Ls、 SADPO的较低包络值 Lp和SADco的较低包络值Lc。所述较低包络用作分支信息计算中的距离偏移量，其单 独或结合预定常数A创建Hs、 Hp和Hc。其值在下文描述的较低包络跟踪器中保持最新。 H偏移量被定义为HS=LS+AHpo=Lp+AHC=LC+A(11)(12)(13)图IIA、 IIB和llC中呈现跟踪Ls、 Lp和Lc值的过程。举例来说，考虑用于Lp的 跟踪算法100，其在图IIA的顶部展示。在比较器105中将度量SADpo与Lp的当前值加 上阈值Tp进行比较。如果度量SADpo超过Lp的当前值加上阈值Tp，那么不改变Lp的当 前值，如方框115中所示。如果不超过，那么Lp的新值变为SADpo与Lp的线性组合， 如方框113中所见。在方框115的另一方面中，Lp的新值为Lp+Tp。以类似方式计算图11B和11C中的量U和Lc。图IIA、 11B和11C中具有相同功 能的处理方框用相同编号表示，但添加撇号('或")以展示其对不同组变量进行操作。 举例来说，当形成SADpo与Lc的线性组合时，所述操作在方框113'中展示。对于Lp的 情况也是如此，用于115'的另一方面将用Lc+Tc代替Lc。然而，在Ls的情况下，图11B中的算法交替处理SADfs和SADss (依次将每一者标 记X)，因为此较低包络适用于所述两个变量。当将方框108中的SADps的当前值读取到 方框103中的X位置中且随后将107中的SADss的当前值读取到方框102中的X位置中 时，发生SADfs与SADss值的交替。对于Lp的情况也是如此，用于115"的另一方面将 用Ls+Ts代替Ls。通过实验来预定用于测试当前较低包络值的量A和阈值。图9为说明用于执行图8的步骤89的示范性过程的流程图。图9大体上展示用于更 新决策变量的过程。此处，用得自度量的新信息更新六个决策变量(对应于六个可能决 策)。所述决策变量如下找到Do二aD4+分支信息(0)(14)Df(xDq+分支信息(1)(15)DpaD,+分支信息(2)(16)Df(xD2+分支信息(3)(17)DeaD3+分支信息(4)(18)D5二(xD5+分支信息(5)(19)量a小于1且限制决策变量对其过去值的依赖性；a的使用等效于随其数据变旧减 小每一欧基理德距离的影响。在流程图62中，待更新的决策变量在左部列出，如在线 101、 102、 103、 104、 105和106上可得到的。接着在方框100的一者中将相位转变路 径中的一者上的决策变量的每一者乘以小于1的数字a;接着将旧决策变量的衰减值相 加到分支信息变量的当前值，所述分支信息变量由衰减决策变量所在的相位转变路径上 的下一相位进行索引。这发生在方框110中。在方框193中将变量D5偏移量A; A在方框112中计算。如下文描述，选择所述量以减少由此系统确定的相位序列中的不一致性。 最小决策变量在方框20中找到。总起来说，将特定针对每一决策的新信息相加到已经乘以a的适当决策变量的先前 值，以得到当前决策变量的值。当掌握新度量时，可作出新决策；因此，此技术能够在 接收到每个帧的场1和场2时作出新决策。这些决策变量是早先提及的欧基理德距离总 和。将适用相位选择为具有最小决策变量的下标的相位。在图8的方框卯中明确作出基 于决策变量的决策。某些决策允许在决策空间中进行。如方框91中所描述，这些决策为 (i)适用相位不是P5。反向电视电影处理视频(未展示使用适用相位来引导反向电视电影处理过程)；和(ii)适用相位为P5，解交错视频。每一相位可视为有限状态机的可能状态，其中状态之间的转变取决于决策变量的当 前值和六个分支信息量。当所述转变遵循以下模式P5 —P5或P0—P广P2—P3 —P4或P5 —P5 —P5 —P3—P4—Po时，机器正在正确操作。在相干决策串中可能存在偶然误差，因为度量源自本质上可变的视频。此技术检测到与图7不一致的相位序列。其操作在图12中概述。算法400 在方框405中存储本相位决策的下标"x)且在方框406中存储先前相位决策的下标Uy)。 在方框410中，测试x-y-5;在方框411中，测试以下各项x=l，y=:O或x=2，y=:l或x=3，y=:2或x=4，y=:3或x=0，y=:4。如果任一测试为肯定的，那么在方框420中宣布所述决策为一致的。如果没有测试 为肯定的，那么图9的方框193中所展示的偏移量在图13中加以计算并将其相加到与P5相关联的决策变量Ds。对Ds的修改也作为过程200的一部分出现在图13中，其对相位序列中的不一致性提供校正作用。假设流程图200的方框210中的一致性测试已经失败。沿着从方框210 导出的"否"分支前进，方框214中的下一测试为是否对于所有k5， D5>Di;或替代 地，是否对于k5，变量Di的至少一者大于Ds。如果第一情况有效，那么在方框216中 将初始值为&的参数S改变为3So。如果第二情况有效，那么在方框217中将S改变为4S0。 在方框112B中，将A的值更新为AB，其中△B=max(A-5,-40SQ) (20)再次返回到方框210，假设决策串被判断为一致的。在方框215中将参数S改变为S+, 其由下式定义5+=max(2S, 1650) (21) 将S的新惶插入Aa (方框112A中对于A的更新关系)。这是 △A=max(A+S,线) (22) 接着在方框193中将更新的A值相加到决策变量D5。图14展示一旦确定下拉相位如何在系统301中进行反向电视电影处理过程。通过此 信息，将场305和305'识别为表示相同视频场。对所述两个场一起求平均值，且将其与 场306组合以重建帧320。所重建的帧为320'。类似过程将重建帧322。得自帧321和323 的场不是重复的。通过将其第一场与第二场重新交织在一起来重建这些帧。在以上描述的方面中，每当接收到新帧时，找到四个新的度量值且使用新近计算的 决策变量来测试六重假定组。其它处理结构可能适于计算所述决策变量。维特比(Viterbi) 解码器将组成路径的分支的度量相加在一起以形成路径度量。此处定义的决策变量由类似规则形成每一者是新信息变量的"漏"总和。(在漏求和中，决策变量的先前值在与 新信息数据相加之前乘以小于1的数字)。维特比解码器结构可经修改以支持此程序的操 作。尽管根据处理每隔1/30秒出现新帧的常规视频来描述本方面，但应注意，此过程可 应用于在时间上向后记录和处理的帧。决策空间保持相同，但存在反映输入帧序列的时 间反转的微小变化。举例来说，来自时间反转模式的一串相干电视电影处理决策(展示P4 P3 P2 P0也将在时间上反转。对第一方面使用此变型将允许所述决策在作出成功决策时处理两个尝试 一者在时 间上向前进行，另一者则向后进行。尽管所述两个尝试并不独立，但其因每一尝试将以 不同次序处理度量而不同。此理念可结合缓冲器加以应用，所述缓冲器经维持以存储用于处理的未来视频帧。 如果发现视频段在正向处理方向上给出了不可接受的不一致结果，那么程序将从所述缓 冲器取出未来帧并试图通过在反方向上处理帧来克服视频伸展难度。本专利中所描述的视频处理还可应用于具有PAL格式的视频。请注意，可将所述方面描述为过程，所述过程被描绘为流程图、流程框图、结构图 或方框图。虽然流程图可将操作描述为顺序过程，但许多操作可并行执行或同时执行。 此外，可对操作的次序进行重新排列。当操作完成时，过程终止。过程可对应于方法、 函数、程序、子例行程序、子程序等。当过程对应于函数时，其的终止对应于函数返回 到调用函数或主函数。所属领域的技术人员还应容易了解，本文所揭示的装置的一个或一个以上元件可在 不影响所述装置的操作的情况下进行重新配置。同样，本文所揭示的装置的一个或一个 以上元件可在不影响所述装置的操作的情况下进行组合。所属领域的技术人员将了解信 息和信号可使用多种不同技术和技艺中的任一种来表示。所属领域的技术人员将进一步 了解，结合本文所揭示的实例描述的各种说明性逻辑块、模块和算法步骤可实施为电子 硬件、固件、计算机软件、中间件、微码或其组合。为了清楚说明硬件与软件的这种可 交换性，上文已经大体上在其功能性方面描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步 骤。将此类功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和对整个系统施加的设计限制。 熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但不应将此类实 施方案决策解释为造成与所揭示方法的范围的脱离。结合本文所揭示的实例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM 存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或此 项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息和向存储媒体写入信息。在替代方案中，存储媒体可与处理器 成一体式。处理器和存储媒体可驻留在专用集成电路(ASIC)中。所述ASIC可驻留在 无线调制解调器中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留在无线调制 解调器中。另外，结合本文所揭示的实例描述的各种说明性逻辑块、组件、模块和电路可用通 用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA) 或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文描述 的功能的其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，所 述处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算 装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个 以上微处理器或任何其它此类配置。提供先前对所揭示实例的描述是为了使得所属领域的技术人员能够制作或使用所揭 示的方法和设备。所属领域的技术人员将容易了解对这些实例的各种修改，且在不脱离 所揭示方法和设备的精神或范围的情况下，本文所界定的原理可应用于其它实例并可添 加额外元件。希望对所述方面的描述为说明性的，而不限制权利要求书的范围。
权利要求
1.一种处理多个视频帧的方法，其包含从所述视频帧确定多个度量；和使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中反向电视电影处理包含估计下拉相位。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中确定包含确定第一度量，所述第一度量指示所述多个视频帧中的第一帧的第一场与所述多 个视频帧中的第二帧的第一场之间的任何差值，所述第一帧在时间上跟随所述第二 帧；确定第二度量，所述第二度量指示第一帧的第二场与第二帧的第二场之间的任何 差值；确定第三度量，所述第三度量指示所述第一帧的所述第一场与所述第二帧的所述 第二场之间的任何差值；和确定第四度量，所述第四度量指示所述第一帧的所述第一场与所述第一帧的所述 第二场之间的任何差值，且其中所述第一、第二、第三和第四度量中的至少一者指 示下拉相位。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述四个度量中的至少一者指示所述视频帧中的 至少一者尚未经电视电影处理并符合广播标准。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中所述第一度量包含所述第一帧的所述第一场与所 述第二帧的所述第一场之间的绝对差总和(SADFS)，所述第二度量包含所述第一帧 的所述第二场与所述第二帧的所述第二场之间的绝对差总和(SADss)，所述第三度 量包含所述第一帧的所述第一场与所述第二帧的所述第二场之间的绝对差总和 (SADpo);且所述第四度量包含所述第一帧的所述第一场与所述第一帧的所述第二 场之间的绝对差总和(SADco)。
6. 根据权利要求5所述的方法，其进一步包含计算SADfs与SADss的较低包络水平和 SADpo与SADco的较低包络水平。
7. 根据权利要求3所述的方法，其中确定进一步包含从所述四个度量计算分支信息。
8. 根据权利要求l所述的方法，其中确定包含-为所述多个视频帧中的每一视频帧确定多个度量；从所述分支信息确定决策变量，且其中对所述视频帧进行反向电视电影处理进一 步包含为每一视频帧识别适用相位。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述适用相位指示所述多个视频帧中的所述视频 帧中的至少一者是已经受到电视电影处理还是符合广播标准。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中反向电视电影处理包含使用所述适用相位作为下 拉相位以进行反向电视电影处理。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其进一步包含检测所述适用相位中的不一致性。
12. 根据权利要求11所述的方法，其进一步包含通过调整对至少一个决策变量的补偿量 来减少所述检测到的不一致性。
13. 根据权利要求8所述的方法，其进一步包含在类维特比解码器中确定所述决策变量。
14. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包含至少对所述视频帧中的重复场求平均值。
15. 根据权利要求8所述的方法，其进一步包含经由状态机确定下拉相位。
16. —种用于处理多个视频帧的设备，其包含计算模块，其经配置以从所述视频帧确定多个度量；和相位检测器，其经配置以使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电 影处理。
17. 根据权利要求16所述的设备，其中所述相位检测器经进一步配置以估计下拉相位。
18. 根据权利要求16所述的设备，其中所述计算模块经配置以确定第一度量，所述第一度量指示所述多个视频帧中的第一帧的第一场与所述多 个视频帧中的第二帧的第一场之间的任何差值，所述第一帧在时间上跟随所述第二 帧；确定第二度量，所述第二度量指示第一帧的第二场与第二帧的第二场之间的任何 差值；确定第三度量，所述第三度量指示所述第一帧的所述第一场与所述第二帧的所述 第二场之间的任何差值；和确定第四度量，所述第四度量指示所述第一帧的所述第一场与所述第一帧的所述 第二场之间的任何差值，且其中所述相位检测器使用所述第一、第二、第三和第四 度量中的至少一者来指示下拉相位。
19. 根据权利要求18所述的设备，其中所述相位检测器使用由所述计算模块确定的所述四个度量中的至少一者来指示所述视频帧中的至少一者尚未受到电视电影处理 且符合广播标准。
20. 根据权利要求16所述的设备，其中所述计算模块经配置以为所述多个视频帧中的每一视频帧确定多个度量； 从所述度量确定分支信息；和 从所述分支信息确定决策变量。
21. 根据权利要求20所述的设备，其中相位检测器经配置以基于所述决策变量为每一 视频帧识别适用相位。
22. 根据权利要求21所述的设备，其中所述相位检测器经配置以基于所述适用相位指 示视频帧是已经受到电视电影处理还是符合广播标准。
23. 根据权利要求22所述的设备，其中所述相位检测器经配置以通过识别所述适用相 位作为下拉相位来对所述视频帧进行反向电视电影处理。
24. 根据权利要求20所述的设备，其中所述计算模块进一步包含确定下拉相位的状态 机。
25. —种用于处理多个视频帧的设备，其包含-用于从所述视频帧确定多个度量的装置；和用于使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理的装置。
26. 根据权利要求25所述的设备，其中所述反向电视电影处理装置基于下拉相位来对 所述视频帧进行反向电视电影处理。
27. 根据权利要求25所述的设备，其中所述用于反向电视电影处理的装置使用四个度 量中的至少一者来指示所述视频帧中的至少一者尚未受到电视电影处理且符合广 播标准。
28. 根据权利要求25所述的设备，其中所述用于确定所述度量的装置包含用于为所述多个视频帧中的每一视频帧确定所述多个度量的装置； 用于从所述度量确定分支信息的装置；和用于从所述分支信息确定决策变量的装置，且其中所述用于对所述视频进行反向 电视电影处理的装置包含用于基于所述决策变量为每一视频帧识别适用相位的装 置。
29. 根据权利要求28所述的设备，其中所述用于识别所述适用相位的装置包括用于指 示所述视频是已经受到电视电影处理还是符合广播标准的装置。
30. 根据权利要求29所述的设备，其中所述用于反向电视电影处理的装置识别所述适 用相位作为下拉相位以进行反向电视电影处理。
31. 根据权利要求30所述的设备，其中所述用于识别所述适用相位的装置包括用于检 测所述适用相位的值中的不一致性的装置。
32. 根据权利要求28所述的设备，其中所述用于确定下拉相位的装置包含状态机。
33. —种机器可读媒体，其包含用于处理多个视频帧的指令，其中所述指令在执行时致 使机器-从所述多个视频帧确定多个度量；和使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理。
34. 根据权利要求33所述的机器可读媒体，其中所述指令进一步致使所述机器为所述多个视频帧中的每一视频帧确定多个度量； 从所述度量确定分支信息；和从所述分支信息确定决策变量，其中致使所述机器对所述视频帧进行反向电视电 影处理的所述指令进一步致使所述机器基于所述决策变量来识别视频帧的适用相 位。
35. 根据权利要求34所述的机器可读媒体，其中致使所述机器识别所述适用相位的所 述指令进一步致使所述机器指示所述视频是已经受到电视电影处理还是符合广播 标准。
36. 根据权利要求35所述的机器可读媒体，其中所述指令进一步致使所述机器确定下 拉相位以用于对所述视频帧中的所述多个视频帧中的一者进行反向电视电影处理。
37. 根据权利要求34所述的机器可读媒体，其中所述指令进一步致使所述机器通过作 为状态机操作来确定下拉相位。
38. —种视频编码处理器，其经配置以从多个视频帧确定多个度量；和使用所述经确定的度量来对所述视频帧进行反向电视电影处理。
39. 根据权利要求38所述的视频编码处理器，其中所述处理器通过确定下拉相位来进 行反向电视电影处理。
40. 根据权利要求38所述的视频编码处理器，其中由所述处理器至少对所述视频帧中 重复的场一起求平均值以形成反向电视电影处理输出。
全文摘要
本文描述一种用于处理视频以确定哪些视频区段在电视电影处理中生成和哪些符合NTSC标准的技术。估计由电视电影处理产生的视频区段中的3:2下拉的当前下拉相位，且将其用于反转电视电影处理过程。
文档编号H04N7/01GK101331765SQ200680047591
公开日2008年12月24日 申请日期2006年10月24日 优先权日2005年10月24日
发明者方 刘, 涛 田, 维贾雅拉克希米·R·拉韦恩德拉恩 申请人:高通股份有限公司