TW201105131A - Method of detecting a subtitle - Google Patents

Description

201105131 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係有關去交錯（de-i nter 1 ac i ng )轉換，特別是 關於一種字幕區偵測方法，據以進行去交錯。 [先前技術3 [0002Γ —般的電視廣播視訊信號係採用交錯（interlaced)格 式，例如NTSC、PAL、SECAM，其以奇圖場（Held)及 偶圖場依序交錯顯示於電視機螢幕，利用視覺暫留原理 來顯示出圖框（frame)的視訊内容。交錯視訊信號僅需 ^ 使用低頻寬即可傳送可接受的視訊品質；然而，其缺點 為造成垂直解析度的降低、線條或區域的閃爍（f 1 icker )現象。一般電腦顯示器的視訊信號則是採用非交錯（ non-interlaced)或循序（progressive)格式，其 係直接將圖框的視訊内容顯示於電腦顯示器上。 [0003] 為了讓交錯視訊信號能夠顯示於循序信號掺式之顯示器 (例如電腦的顯示器）上’必須先將交錯視訊信號轉換 q 為非交錯/循序視訊信號，:此稜格式轉k處理過程稱為去 交錯（de-interlacing)或倍頻循序。藉由去交錯轉換 ，將原本的奇圖場（f ield )及偶圖場結合產生一個圖框 〇 [0004] 視訊信號的去交錯轉換方法可以歸納為下列兩種：空間 (spatial )轉換及時間（temporal )轉換。在空間轉 換中，僅使用同一圖場的像素（p i xe 1 )以產生新的像素 ，因此，此種轉換一般又稱為圖場内（intra-field) 轉換。在時間轉換中，使用相鄰不同圖場的像素來產生 098124522 表單編號A0101 0982041877-0 201105131 新像素’因此’此種轉換一般又稱為圖場間（inter_ field)轉換。通常，靜止區係以時間上或圖場間（ inter-field)插補技術來進行去交錯，而移動區則以 空間上或圖場内（intra-field)插補技術來進行去交 錯。 [0005] [0006] [0007] [0008] 098124522 一般來說，移動偵測（motion detection)通常採用 同一奇偶圖場（same parity field)相對應像素之間 的差值來判斷；差值大者表示有移動，差值小者表示沒 有移動。然而，字幕區的背景如果有移動時，則可能將 字幕區視為移動區來進行去交錯，因而造成字幕區的閃 動現象。 鑑於傳統技術無法正確判斷字幕區.因而造成字幕區的閃 動，因此亟需提出一種新穎移動偵測及去交錯機制，用 以正確偵測出字幕區，以利去交錯之進行。 【發明内容】 鑑於上述，本發明實施例提出一種字幕區之偵測方法， 用以正確偵測得到字幕區’據以進行去交錯，而得以改 善字幕區的閃動現象。 很骒丰發明實施例，首先，對目前掃描線的每一目標 素進行字幕像素❹！，用關定目前掃描線之每一像 是否為字幕像素。計數前―圖㈣字幕像素之個數（ )，當其大於-預設值時，則將目前掃描線的字幕像 設為靜止像素。計數目㈣字幕像素. 個數（spl)，當其大於-預設值時，則根據前一圖相 後-圖框，將目前掃描線的部分非靜 表單編號麵 第4_17頁 像素㈣汉疋< 201105131 靜止像素。 [0009] 根據一實施例，上述之字幕像素偵測步驟包含下列步驟 。首先，進行目標像素的移動偵測。偵測目標像素之相 鄰像素之亮度值，判定是否存在有特別大或特別小的亮 度值。接著，檢查前一圖框中，相應於目標像素的相鄰 像素之狀態是否為靜止。最後，偵測目標像素是否位於 字幕邊界。 Ο 【實施方式】 第一圖例示三個連續圖框（亦即，前一圖框、目前圖框 及後一圖框）的部分掃描線。其中，前一圖框及後一圖 框為奇圖場，而目前圖框為偶圖場。前一圖框顯示有掃 描線PA、PC、ΡΕ，目前圖框顯示有掃描線Β、D，而後一 圖框則顯示有掃描線NA、NC、NE。 [0011] 第二圖顯示字幕（subt i 11 e )像素之偵測方法的流程圖 ，用以偵測待去交錯之目前像素t(又稱為目標像素）， 以決定其是否可能為字幕像素。本實施例雖以步驟21至 〇 24依序偵測目標像素t，然而，這些步驟的順序是可以變 更的。再者，有些步驟可予以省略，也可增加其他額外 步驟。 [0012] 首先，以步驟21進行目標像素t的移動偵測（motion detection)。鑑於字幕出現的時間一般都會維持數秒 之久，以便觀看者進行閱讀。所以，對字幕區域進行移 動偵測時，至少二張以上的同奇偶（same parity)圖 場之間的差異會特別小。在本實施例中，上述同奇偶圖 098124522 場之差異係藉由量測相應於目標像素t之前一圖框多個像 表單編號A0101 第5頁/共17頁 0982041877-0 201105131 素點（你丨 如，涵盍像素Pc之視窗中的多個像辛彳si )=像素點（例如，涵蓋像素nc之視窗的多個像素 ，絕對差之和（sum of abs〇lute ences 〇AnN Ier_ ，AD)。絕對差之和的值SAD可以由下式表示： nci代表後—圖框之掃描線NC上的像素，pci代表 別圖植之掃描線PC上的像素，以表視窗的像素個數。 [0013] [0014] 對差之和SAD如果小於—預設值τ，則註明該目標 絕對的狀態為靜止（static)，並繼續後續步驟；如果 、，蛀之和SAD大於預設值T，則註明為移動（m〇ti〇n) 二、。束第二圖流程及決定該目標像素‘為字幕像素。 ，著’以步驟22傾測目標像素t之相鄰像素（例如目前圖 框中位於目標像素t上方的像素b及下方的像素d，及位於 ,圖樞中相應於目標像素t的像素pc)之亮度值，用以 伯測是否存在有特別大或特別小的亮度值。為了讓字幕 醒目並與背景產生區別，字幕通常會使m(特別小 亮度值）外框配合亮色（特別大亮度值）内字以加強對 比。因此，當步驟22偵測到特別大或特別小亮度值時， 該目標像素t即可能位於字幕區，並繼續後續步驟；否則 ，結束第二圖流程及決定該目標像素七非為字幕像素。在 本實施例中，步驟22係藉由判定像素b、d、^是否具特 別大売度值（大於預設值T2)或者是否具特別小亮度值 (小於預設值T3)。亦即，b>T2或d>T2或PC>T2或b<T3 或d<T3或pc<T3 。 [0015] 098124522 然而，如果像素落於平滑區時（亦即—般的單調亮度值 表單編號A0101 第6頁/共17頁 0982041877-0 201105131 巻 )，則上述步驟21及22並不足以辨別出字幕。甚者’還 有可能因而錯誤偵測出很多的字幕像素。因此’本實施 例繼續以步驟23及24來做進一步的偵測。 [0016] 於步驟23，檢查前一圖框中，相應於目標像素七的相鄰像 素（例如像素pb及pd)之狀態是否為靜止。如果為是’ 則繼續後續步驟；否則，結束第二圖流程及決定該目標 像素t非為字幕像素。在本實施例中，係檢查像素Pb及Pd 之狀態是否皆為靜止。 0 [0017] 最後，於步驟24，偵測目標像素t是否位於字幕邊界。字 幕的邊界一般具有下列兩種情形之一 ：（a)目標像素t的 上下相鄰掃描線（例如掃描ί§Β耘掃描線間的（絕 • :.響 S-Ι 對）差值很大；（b)目標像素t的上下袓鄭#描線之間的 (絕對）差值很小，但是，該上下相鄰掃描線與前一圖 框中相應目標像素t之掃描線（例如掃描線PC)之間的（ 絕對）差值卻很大。如果有情形（a)或（b)者，則判定目 標像素為字幕像素；否則，，結束第，二圖流程及決定該目 Ο 標像素t非為字幕像素。在丰施例中，情形（a)係判定 掃描線B (涵蓋像素b)之視窗平均值和掃描線1)(涵蓋像 素d)之視窗平均值的絕對差值是否大於_預設值Τ4。亦 即，丨B-D | >Τ4。情形（b)係判定掃描線Β (涵蓋像素b )之視窗平均值和掃描線D (涵蓋像素d)之視窗平均值 的絕對差值是否小於—預設值T5 (亦即，丨b_d丨 ，且掃描線Β/掃描線D與掃描線PC (涵蓋像素pc)之絕對 差值是否大於預設值T4 (亦即，| B-PC | >T4* ! D_pc I >T4)。 — 098124522 表單編號A0101 第7頁/共17頁 0982041877-0 201105131 [0018] $二圖顯示本發明實_之字幕區⑽彳方法的流程圖， ^所獲得的移動_結果可據以進行後續（未顯示於流 ::)的：交錯。首先’於步㈣中以第二圖之流程 對目則掃描線的每-目標像素進行字幕像素偵 用以判㈣掃描線之每-像素是否騎幕像素。、 測 [0019] 接著，於步驟32’計數前1框的字幕像素之個數（ _tltle pixels in — s⑷。由 :相同的字幕會連續出現於多張關t，因此，可藉由 别-圖框的結果以得知目前圓樞是否辱有字幕。一般來 說，-圖框中字幕像素個教(spf m大時，即可能真正 具有字幕。 [0020] 當前-圖框的字幕像素之個數（spf)大於—預設值以時 (步驟33)，則將目前掃描線的字幕像素設為靜止（ static)像素（步驟34);否則，即俵一般的移動摘測 (步驟35)之結果來進行去交錯。例如，以時間上或圖 場間（inter-field)插補技術以進行靜止區的去交錯 ，而以空間上或圖場内（intra_field)插補技術以進 行移動區的去交錯。接著，於步驟36，計數（目前圖框 )前一掃描線的字幕像素之個數（subtitle pixels in previous scan line, spl)。 [0021] 如果前一掃描線的字幕像素之個數（spl)大於一預設值 T6 (步驟37)，則目前掃描線即為具字幕之掃描線；否 則，即依一般的移動偵測（步驟35)之結果來進行‘交 錯。根據本實施例，可以由前一圖框運算完的資料（例 098124522 如spf )得知目前圖框是否具有字幕。 表單編號A0101 第8頁/共17頁 為了節省額外記錄 0982041877-0 201105131 訊息之儲存空間’字幕區的位置則由目前圖框的資料（ 例如s p 1 )來得到。 [0022] 經判定為具字幕之掃描線當中，有些像素係為靜止的， 而有些像素則非為靜止。如果”非靜止”像素所對應之 前一圖框像素及後一圖框像素之間的絕對差值小於一預 設值T7，則以步驟38將其調整設定為靜止（static)像 素。第四圖例示具字幕掃描線及其相應之前一圖框、後 一圖框掃描線。於此例子中，具字幕掃描線的第三像素

t3為非靜止像素，其相應之前一圖框像素為pc3，相應之 I 後一圖框像素為nc3 ^如果像素nc3和像素pc3的絕對差 值小於預設值T7 (亦即，| nc-pc | <T7)，則將像素t3 調整設定為靜止像素。 [0023] 根據本實施例，可使得字幕區及其鄰近區域判定為靜止 區，使其移動偵測不受背景移動的影響，並以時間上或 圖場間（inter-field)插補技術來進行該靜止區的去 交錯。 ^ [0024] 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定 本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精 神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請 專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0025] 第一圖例示三個連續圖框的部分掃描線。 第二圖顯示字幕像素之偵測方法的流程圖。 第三圖顯示本發明實施例之字幕區偵測方法的流程圖。 第四圖例示具字幕掃描線及其相應之前一圖框、後一圖 098124522 表單編號 A0101 第 9 頁/共 17 頁 0982041877-0 201105131 框掃描線。 【主要元件符號說明】 [0026] 21-24 字幕像素之偵測步驟 31-38 字幕區偵測步驟 PA、PC、PE前一圖框的掃描線 B > D 目前圖框的掃描線 NA、NC、NE後一圖框的掃描線 pa、pb、pc、pd、pe前一圖框的像素 b、d 目前圖框的像素 na ' nc ' ne 後一圖框的像素 098124522 表單編號A0101 第10頁/共17頁 0982041877-0

Claims (1)

1. 201105131 七、申請專利範圍： 1 . 一種字幕區偵測方法，包含： 對目前掃描線的每一目標像素進行字幕像素偵測，用以判 定該目前掃描線之每一像素是否為字幕像素； 計數前一圖框的字幕像素之個數（spf); 當該前一圖框的字幕像素個數（spf)大於一預設值時， 將該目前知描線的字幕像素I設為靜止像素， 計數目前圖框前一掃描線的字幕像素之個數（sp 1 );及 當該前一掃描線的字幕像素之個數（spl)大於一預設值 ® 時，根據前一圖框、後一圖框，將目前掃描線的部分非靜 止像素調整設定為靜止像素。 2 .如申請專利範圍第1項所述之字幕區偵測方法，其中上述 之字幕像素偵測步驟包含下列步驟： 進行該目標像素的移動偵測；及 偵測該目標像素之相鄰像素之亮度值，判定是否存在有特 別大或特別小的亮度值。 3 .如申請專利範圍第2項所述之字幕區偵測方法，其中上述 ❹ 目標像素的移動偵測步驟包含： 量測相應於該目標像素之前一圖框多個像素點及後一圖框 多個像素點之間的絕對差之和（SAD); 其中該絕對差之和（SAD)如果小於一預設值，則註明該 目標像素的狀態為靜止（static)，否則，註明為移動 (motion) ° 4 .如申請專利範圍第2項所述之字幕區偵測方法，其中上述 之相鄰像素包含目前圖框中位於該目標像素上方的像素及 098124522 表單編號A0101 第11頁/共17頁 0982041877-0 201105131 下方的像素，及位於前一圖框中相應於該目標像素的像素 5 .如申請專利範圍第2項所述之字幕區價測方法，其中上述 之字幕像素偵測步驟更包含： 檢查前-圖框中’相應於該目標像素的相鄰像素之狀態是 否為靜止。 6 .如申請專利範圍第5項所述之字幕區侦測方法其中上述 之字幕像素偵測步驟更包含： 偵測該目標像素是否位於字幕邊界。 •如申4專利範圍第6項所述之字幕區偵測方法，其中上述 0 字幕邊界的偵測步驟包含：v 判定目前掃描線的上一掃描婊之視窗平均值和下—掃描線 之視窗平均值的絕對差值是否大於一預設值。 如申請專利範圍第6項所述之字幕區制方法，其中上述 之字幕邊界的偵測步驟包含： 判定目前掃描線的上一掃描線之視窗平均4和下—掃描線 之視窗平均值的絕對暴值是否小於一預叙值，且該上一掃 描線/該下一掃描線與前一圖框的相應掃描線之絕對差值 I》 是否大於一預設值。 .如申請專利範圍第i項所述之字幕區制方法，如果目前 掃t田線之非靜止像素所對應之前一圖框像素及後—圖框像 素之間的絕對差值小於一預設值，則進行該靜止像素的調 整設定步驟。 098124522 10 . 如申明專利範圍第1項所述之字幕區^貞測方法，當該前一 圖框中字幕像素個數（spf)小於該預設值時，則判定該 目前掃描線非為字幕區，並以圖場間 表單編號細01 第12頁/共17頁 (inter-field) 0982041877-0 201105131 插補技術以進行靜止區的去交錯，或以圖場内（ intra-field)插補技術以進行移動區的去交錯。 11 .如申請專利範圍第丨項所述之字幕區偵測方法，當該目前 圖框前一掃描線的字幕像素之個數（Spl)小於該預設值 時’則判定該目前掃描線非為字幕區，並以圖場間（ inter-field)插補技術以進行靜止區的去交錯，或以 圖場内（intra-field)插補技術以進行移動區的去交 錯。 12 ·如申請專利範圍第1項所述之字幕區偵測方法，於該靜止 像素之調整設定步驟之後，以圖場間（inter-field) 插補技術以進行靜止區的去;交錯》

   098124522 表單編號A0101 第13頁/共17頁 0982041877-0