Telecine 和 Inverse Telecine

最近总是琢磨着要往技术博客上写点东西，正好最近在做Inverse Telecine，就现学现卖，写点心得。

Telecine这个概念是在标准视频设备中看电影而引入的，这个单词为电视（Television）电影（Cinema）缩写而成。Telecine的简写为TK，因为TC已经用来表示Time Code了。

传统的电影的帧率为24fps，也叫做FLM24，而电视的帧率为25fps（PAL）或者30fps（NTSC），如果简单地在电视设备上直接播放电影的话，画面就会出现抖动，为了避免在这种现象，就需要在播放过程中适当地加入一些帧（或者场），这个过程就叫Telecine。从24fps转到30fps，正好是4->5的转换，也就是说，每4场会增加一场，这就是所谓的3:2 Pull-Down（有人把Pulldown翻译成“下拉”，不过我总觉得别扭）。如果原始序列为T0B0 T1B1 T2B2 T3B3， 做了3:2 Pulldown的序列为: T0B0 T0B1 T1B2 T2B2 T3B3。

还有种FLM30，这种电影在拍摄时就是按30fps采样的，在NTSC电视上播放时不需要增加帧，而只简单的将帧转换成场进行播放即可，这个过程就是2:2 Pulldown。

Inverse Telecine就是Telecine的逆过程，为什么要做Inverse Telecine呢？这可能又是个历史原因：目前的很多NTSC的流是从FLM24的源通过3:2 Pulldown转换得来的，用于电视播放。但现在的电视不像以前的电视，除了Interlace（隔行）模式外有Progressive（逐行）模式，也就是说，需要做Deinterlacing（去隔行）。通常的去隔行算法都是考虑正常的TBTB输入的，如果出现了上面所说的T0B0T0B1这样的输入，必然消弱去隔行算法的效果，于是Inverse Telecine就出现了。

因而Inverse Telecine就包含两个部分的内容：Telecine的探测和帧重组。

先说Telecine的探测，对于3:2 Pulldown，如果我们把相隔两场的差别做一个统计，应该呈现出（低高高高高 低高高高高）这样的特性，也就是一个低差别后跟着4个高差别。

对于2:2 Pulldown，上面的算法就失灵了，但由于组成一帧的两场总是来自于同一时间，那么相隔的两场的差总是成成对相似的统计特性，根据这样的统计特性，可以判断当前帧是否为2:2 Pulldown。

探测到当前视频序列属于哪种Pulldown之后，进行帧重组就很简单了：如果是2:2 Pulldown，什么都不用做，按正确的帧输出即可，如果为3:2 Pulldown，需要丢掉重复的场，同时把时间顺序颠倒了的场重新排列。