JP2005073167A - 映像信号処理装置及び映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等の異なる方式のビデオ信号の入力に応じて適切なオンスクリーン画像の表示を行う映像信号処理装置を提供する。
【解決手段】外部からビデオ信号を受信する映像信号受信回路４０と、ビデオ画像に重ね合わせて表示される固定画素のオンスクリーン画像に対応するオンスクリーン画像信号を生成する副画像信号生成回路５０と、映像信号受信回路４０で受信されたビデオ信号を固定画素の映像信号に変換すると共に、副画像信号生成回路５０で生成されたオンスクリーン画像信号と合成して出力するインターフェース回路６０とを含み、副画像信号生成回路５０は、ビデオ信号の方式に応じて垂直方向の画素数が変更されたオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする映像信号処理装置によって上記課題を解決することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なる方式のビデオ信号に応じて適切なオンスクリーン画像の表示を可能とする映像信号処理装置及び映像表示装置に関する。

テレビジョンの表示装置において、チャンネル番号、画面のサイズ、水平方向又は垂直方向の位置、表示の明るさ等の調整を行うためのメニュー画面をビデオ画像に重畳させて表示するオンスクリーン(OSD:On Screen Display)表示が用いられている。

図８に、ＮＴＳＣ方式のビデオ画像とオンスクリーン画像とをＱＶＧＡの液晶ディスプレイに表示するための映像表示装置の構成を示す。映像表示装置は、映像信号処理装置１００及びディスプレイ２００を含んで構成される。映像信号処理装置１００は、映像信号受信回路１０、副画像信号生成回路２０、インターフェース回路３０を含む。

映像信号受信回路１０は、テレビジョン等のビデオ信号を受信する。例えば、テレビジョン映像信号を受信するための映像信号受信回路１０は、アンテナ、チューナ、増幅器等を含み、空間を伝播するテレビジョン映像信号を受信して、コンポジット・ビデオ信号として出力する。

副画像信号生成回路２０は、制御部２１、メモリ２２、水平方向カウンタ２３及び垂直方向カウンタ２４を含んで構成される。

メモリ２２には、文字データ及びオンスクリーン画像を構成する文字列データが格納されている。文字データは、各文字が横１２画素×縦１８画素で構成される。制御部２１は、外部から表示対象となるオンスクリーン画像の指定信号を受けて、メモリ２２からオンスクリーン画像を構成する文字列データを読み出す。続いて、文字列データに含まれる文字データをメモリ２２から読み出し、図９に示すように、オンスクリーン画像の画像データを構成する。ＱＶＧＡの液晶ディスプレイは横４８０画素×縦２３４画素の解像度を有するので、表示できる最大の文字数を横４０文字×縦１３文字としてオンスクリーン画像が構成される。

続いて、制御部２１は水平方向カウンタ２３及び垂直方向カウンタ２４を用いて、オンスクリーン画像の各画素のデータをＶＲＡＭ(Video RAM)に書き込めるように配列する。水平方向カウンタ２３は、オンスクリーン画像における水平方向の画素のデータを順に出力するためのカウンタとして用いられる。垂直方向カウンタ２４は、オンスクリーン画像における水平方向に配列された画素群を順に出力するためのカウンタとして用いられる。制御部２１は、図１０に示すように、１つずつ増加する水平方向カウンタ２３を参照して、画像の左上隅（０，０）の画素から順に水平方向の画素のデータを配列する。右端（４７９，０）の画素まで配列し終えると、水平方向カウンタ２３がリセットされ、垂直方向カウンタ２４が１つ増加する。制御部２１は、水平方向カウンタ２３と垂直方向カウンタ２４とを参照して、（０，１）の画素から再び水平方向の画素のデータを順に配列する。垂直方向カウンタ２４を１ずつ増加させながら、水平方向への画素のデータの配列を繰り返すことによりオンスクリーン画像信号が生成される。

インターフェース回路３０は、映像信号受信回路１０及び副画像信号生成回路２０からそれぞれビデオ信号とオンスクリーン画像信号を受けて、ディスプレイに表示できる信号としてこれらの画像を合成する。まず、ビデオ信号をサンプリングして横４８０画素×縦２３４画素の固定画素の信号に変換し、オンスクリーン画像信号と同様にＶＲＡＭに書き込めるように配列する。次に、変換されたビデオ信号とオンスクリーン画像信号とを重畳させ、ビデオ信号とオンスクリーン画像信号との合成信号を生成して出力する。

日本、北米及び中南米で広く用いられているＮＴＳＣ方式は、水平方向の走査線が５２５本のインタレース方式である。ＱＶＧＡの液晶ディスプレイにおける垂直方向の画素数は２３４である。これに対して、ＮＴＳＣ方式において一回に走査される２６２本の走査線のうち実際の表示対象となるのは２３４本の走査線であり、ＱＶＧＡの垂直方向の画素数に丁度対応している。従って、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号は、水平方向及び垂直方向の圧縮を行うことなくオンスクリーン画像と重ね合わせて表示することができる。

一方、欧州、アジア及びアフリカ等で広く用いられているＰＡＬ方式は、走査線が６２５本のインタレース方式である。このうち、一回の走査において実際の表示対象となるのは２７０本の走査線である。従って、ＱＶＧＡの液晶ディスプレイにＰＡＬ方式のビデオ信号を表示させる場合、垂直方向２７０本の走査線を垂直方向２３４の画素へ圧縮する必要がある。

ところが、図１１に示すように、インターフェース回路３０の後段に圧縮回路３２を設け、ビデオ信号とオンスクリーン画像信号とを合成した上で圧縮処理を行うと、図１２のように、ビデオ信号と共にオンスクリーン画像までもが圧縮されてしまいＱＶＧＡの液晶ディスプレイのスクリーン全体にオンスクリーン画像を表示することができなくなる。

この問題を避けるために、図１３に示すように、ビデオ信号に対して圧縮処理を行った上でオンスクリーン画像信号を合成する構成とすることが考えられる。しかしながら、図８に示したＮＴＳＣ方式から回路構成を大きく変える必要があり、回路が複雑になると共に製造コストが増加する問題を生ずる。

本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、異なる方式のビデオ信号に応じて適切なオンスクリーン画像の表示を可能とする映像信号処理装置及び映像表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決できる本発明は、ビデオ信号を受信する映像信号受信回路と、ビデオ画像に重ね合わせて表示される固定画素のオンスクリーン画像に対応するオンスクリーン画像信号を生成する副画像信号生成回路と、前記映像信号受信回路で受信されたビデオ信号を固定画素の映像信号に変換すると共に、前記副画像信号生成回路で生成されたオンスクリーン画像信号と合成して出力するインターフェース回路と、を含む映像信号処理装置であって、前記副画像信号生成回路は、ビデオ信号の方式に応じて垂直方向の画素数が変更されたオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする。

ここで、上記本発明の映像信号処理装置において、前記副画像信号生成回路は、オンスクリーン画像における水平方向の画素のデータを順に配列するための水平方向カウンタと、オンスクリーン画像における水平方向に配列された画素群を順に配列するための垂直方向カウンタと、を含み、ビデオ信号の方式に応じて、垂直方向カウンタのカウント数を変更してオンスクリーン画像信号を生成することが好適である。

さらに、上記本発明の映像信号処理装置において、オンスクリーン画像に表示される文字を縦１８画素で構成し、前記副画像信号生成回路において、ビデオ信号がＮＴＳＣ方式の場合には垂直方向の画素数が２３４画素であるオンスクリーン画像信号を生成し、ビデオ信号がＰＡＬ方式の場合には垂直方向の画素数が２７３画素であるオンスクリーン画像信号を生成することが好適である。

なお、上記本発明の映像信号処理装置において、前記インターフェース回路から出力された信号を圧縮する圧縮手段を備えても良い。このとき、ビデオ信号の方式に応じて、前記圧縮手段における圧縮比を変更して圧縮を行うことが好適である。

上記課題を解決できる本発明は、ビデオ信号を受信する映像信号受信回路と、ビデオ画像に重ね合わせて表示される固定画素のオンスクリーン画像に対応するオンスクリーン画像信号を生成する副画像信号生成回路と、前記映像信号受信回路で受信されたビデオ信号を固定画素の映像信号に変換すると共に、前記副画像信号生成回路で生成されたオンスクリーン画像信号と合成して出力するインターフェース回路と、前記インターフェース回路から出力された映像信号を視覚的に表示する固定画素のディスプレイを含む映像表示装置であって、前記副画像信号生成回路は、ビデオ信号の方式に応じて垂直方向の画素数が変更されたオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする。

ここで、上記本発明の映像表示装置において、前記ディスプレイはＱＶＧＡの解像度を有するディスプレイであって、オンスクリーン画像に表示される文字を縦１８画素で構成し、前記副画像信号生成回路において、ビデオ信号がＮＴＳＣ方式の場合には垂直方向の画素数が２３４画素であるオンスクリーン画像信号を生成し、ビデオ信号がＰＡＬ方式の場合には垂直方向の画素数が２７３画素であるオンスクリーン画像信号を生成することが好適である。

本発明によれば、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等の異なる方式のビデオ信号の入力に応じて適切なオンスクリーン画像の表示を行う映像信号処理装置及び映像表示装置を提供することができる。

本発明の実施の形態における映像表示装置は、図１に示すように、映像信号処理装置４００及びディスプレイ２００を含んで構成される。映像信号処理装置４００は、映像信号受信回路４０、副画像信号生成回路５０、インターフェース回路６０、圧縮回路７０を含む。また、ディスプレイ２００は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の固定画素のディスプレイであり、横４８０画素×縦２３４画素の解像度を有するＱＶＧＡのディスプレイとして説明を行う。

映像信号受信回路４０は、テレビジョン放送等のビデオ信号を受信する。本実施の形態における映像信号受信回路４０は、複数の方式のビデオ信号を受信することができる。例えば、日本、北米及び中南米で広く用いられているＮＴＳＣ方式のビデオ信号と欧州、アジア及びアフリカ等で広く用いられているＰＡＬ方式のビデオ信号の両方を受信できるものとする。例えば、アンテナ、チューナ、復調回路、増幅回路等を含む一般的なテレビジョン受信回路によって構成することができる。ただし、これらの構成要素を総て装置内部に設ける必要はなく、装置外部からビデオ信号を受信できるものであれば良い。受信された信号は、同期信号と画素情報とが複合されたコンポジット・ビデオ信号として出力される。

副画像信号生成回路５０は、制御部５１、メモリ５２、水平方向カウンタ５３、垂直方向カウンタ５４、水平方向制御レジスタ５５及び垂直方向制御レジスタ５６を含んで構成される。

メモリ５２には、文字データ及び各オンスクリーン画像を構成する文字列データが格納されている。文字データは、各文字が横１２画素×縦１８画素で構成される。制御部５１は、表示対象となるオンスクリーン画像を指定するスクリーン選択信号を装置外部から受けて、メモリ５２から指定されたオンスクリーン画像を構成するデータを読み出す。

続いて、オンスクリーン画像を構成する各文字の文字データをメモリ５２から読み出し、オンスクリーン画像の画像データを構成する。このとき、映像信号受信回路４０で受信されたビデオ信号がＮＴＳＣ方式であれば、図２（ａ）に示すように、表示できる最大の文字数を横４０文字×縦１３文字としてオンスクリーン画像を構成する。一方、映像信号受信回路４０で受信されたビデオ信号がＰＡＬ方式であれば、図２（ｂ）に示すように、表示できる最大の文字数を横４０文字×縦１５文字としてオンスクリーン画像を構成する。

各文字は横１２画素×縦１８画素で構成されるので、ＮＴＳＣ方式のオンスクリーン画像は横４８０画素×縦２３４画素となり、ＰＡＬ方式のオンスクリーン画像は横４８０画素×縦２７０画素となる。

より具体的には、図３に示すように、メモリ５２に、ＮＴＳＣ方式で用いられる各オンスクリーン画像を構成データ（最大文字数：横４０文字×縦１３文字）と、ＰＡＬ方式で用いられる各オンスクリーン画像の構成データ（最大文字数：横４０文字×縦１５文字）とを別個に格納及び保持しておき、ビデオ信号の方式を表す外部からの切替信号に基づいてＮＴＳＣ方式又はＰＡＬ方式のいずれかを選択し、スクリーン選択信号に基づいてスクリーンの種類を選択する等の方法を採ることができる。

また、受信される各方式のビデオ信号に固有の特徴に基づいて、映像信号受信回路４０においてビデオ信号の方式を自動的に割り出すこともできる。図４のように、映像信号受信回路４０で決定されたビデオ信号の方式を示す切替信号を副画像信号生成回路５０へ出力し、オンスクリーン画像信号の構成データの選択を自動的に行うようにすることが好適である。

例えば、ＮＴＳＣ方式では走査線数が５２５本、毎秒３０フレームのビデオ信号が受信され、ＰＡＬ方式では走査線数が６２５本、毎秒２５フレームのビデオ信号が受信されることとなるので、これらの違いに基づいてビデオ信号の方式を割り出すことができる。また、ビデオ信号の方式によって水平走査周波数や垂直走査周波数も異なるので、これらの違いに基づいてビデオ信号の方式を割り出しても良い。

続いて、制御部５１は、水平方向カウンタ５３及び垂直方向カウンタ５４を用いて、オンスクリーン画像の各画素のデータをＶＲＡＭ(Video RAM)に書き込めるように配列してオンスクリーン画像信号を生成する。生成されたオンスクリーン画像信号はインターフェース回路６０へ出力される。

水平方向カウンタ５３及び垂直方向カウンタ５４にはそれぞれ水平方向制御レジスタ５５及び垂直方向制御レジスタ５６が設けられている。水平方向カウンタ２３は、０から順に水平方向制御レジスタ５５に設定されている値までカウントを行い、オンスクリーン画像における水平方向の画素のデータを順に出力するためのカウンタとして用いられる。垂直方向カウンタ２４は、０から順に垂直方向制御レジスタ５６に設定されている値までカウントを行い、オンスクリーン画像における水平方向に配列された画素群を順に出力するためのカウンタとして用いられる。

制御部２１は、切替信号に基づいて垂直方向制御レジスタ５６に最大画素数を設定する。すなわち、ＮＴＳＣ方式を対象とする場合、垂直方向制御レジスタ５６には２３３が設定される。一方、ＰＡＬ方式を対象とする場合、垂直方向制御レジスタ５６には２６９が設定される。また、水平方向制御レジスタ５５には、ＮＴＳＣ方式又はＰＡＬ方式に関わらず、４７９が設定される。

ＮＴＳＣ方式のビデオ信号が対象となる場合、水平方向カウンタ５３及び垂直方向カウンタ５４はそれぞれ０からカウントされ始める。制御部５１は、水平方向カウンタ５３及び垂直方向カウンタ５４を参照して、図１０に示したように、画像の左上隅（０，０）の画素から順に水平方向の画素のデータを配列する。水平方向カウンタ５３のデータは１つずつ増加され、水平方向制御レジスタには４７９が設定されているので、右端（４７９，０）の画素まで画素データが順に配列される。次に、水平方向カウンタ２３がリセットされ、垂直方向カウンタ２４のデータが１つ増加される。制御部２１は、水平方向カウンタ２３と垂直方向カウンタ２４とを参照して、（０，１）の画素から再び水平方向の画素のデータを順に配列する。垂直方向カウンタ２４を１ずつ増加させながら、水平方向への画素のデータの配列を繰り返す。垂直方向制御レジスタ５６には２３３が設定されているので、右下端（４７９，２３３）の画素のデータまで配列が行われてオンスクリーン画像信号が出力される。

すなわち、ノンインタレース方式のテレビジョンと同様に、左上端から右下端まで走査を行うようにオンスクリーン画像の画像データが配列され、オンスクリーン画像信号として出力される。

一方、ＰＡＬ方式のビデオ信号が対象となる場合、水平方向制御レジスタ５５及び垂直方向制御レジスタ５６にはそれぞれ４７９及び２６９が設定されるので、図５に示すように、左上端（０，０）の画素から右下端（４７９，２６９）の画素までデータが順に配列されて出力される。

インターフェース回路６０は、映像信号受信回路４０及び副画像信号生成回路５０からそれぞれビデオ信号とオンスクリーン画像信号を受けて、ディスプレイに表示できる信号としてこれらの画像を合成する。

インターフェース回路６０は、映像信号受信回路４０から受けたビデオ信号をサンプリングし、ビデオ信号の方式に応じて異なる画素数のデジタルビデオ信号に変換する。まず、切替信号に基づいてビデオ信号がＮＴＳＣ方式であるか、またはＰＡＬ方式であるかを確認する。ＮＴＳＣ方式であった場合には、水平方向に対する１走査間に４８０回のサンプリングを行い横４８０画素に変換を行う。また、垂直方向には一回の走査線数と等しい縦２６２画素の固定画素に変換する。ビデオ信号には表示対象とならない信号が含まれており、変換された縦２６２画素のうち２３４画素が実際の表示領域に相当する。

一方、ＰＡＬ方式であった場合には、水平方向に対する１走査間に４８０回のサンプリングを行い横４８０画素に変換し、垂直方向には一回の走査線数と等しい縦３１２画素の固定画素に変換する。この縦３１２画素のうち２７０画素が実際の表示領域に相当する。

次に、変換されたビデオ信号とオンスクリーン画像信号とを重畳させ、ビデオ信号とオンスクリーン画像信号との合成信号を生成して出力する。このとき、ＮＴＳＣ方式の場合、オンスクリーン画像信号は横４８０画素×縦２３４画素として構成されているので、図６（ａ）のように、ビデオ信号の画素数と丁度一致して合成できる。また、ＰＡＬ方式の場合も、オンスクリーン画像信号は横４８０画素×縦２７０画素として構成されているので、図６（ｂ）のように、ビデオ信号と一致して合成できる。

なお、図１のように、切替信号を外部から取り込む態様としても良いし、図４のように、映像信号受信回路４０においてビデオ信号の方式を自動的に割り出して切替信号をインターフェース回路６０へ出力する態様としても良い。

圧縮回路７０では、インターフェース回路６０から出力された合成画像信号の圧縮を行う。まず、切替信号に基づいてビデオ信号がＮＴＳＣ方式であるか、またはＰＡＬ方式であるかを確認する。ＮＴＳＣ方式であった場合には、合成画像信号の画素数はＱＶＧＡの解像度と一致するので圧縮を行わない。一方、ＰＡＬ方式であった場合には、合成画像信号の垂直方向の２７３画素を２３４画素まで圧縮し、ＱＶＧＡの解像度に合わせる。

このとき、図７に示すように、いずれの方式においても、合成画像のビデオ信号とオンスクリーン画像信号とは同一の画素数で合成されているため、ＱＶＧＡのディスプレイ全体にオンスクリーン画像を表示することができる。

ここでも、図１のように、切替信号を外部から取り込む態様としても良いし、図４のように、映像信号受信回路４０においてビデオ信号の方式を自動的に割り出して切替信号として圧縮回路７０へ出力する態様としても良い。

なお、本発明の最も大きな特徴は、ビデオ信号の方式に応じてオンスクリーン画像信号の垂直方向の画素数を変更することにあり、具体的な態様は上記実施の形態に限定されるものではない。従って、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更を加え得る。

例えば、上記実施の形態では、ＱＶＧＡのディスプレイを対象として説明を行っているが、異なる解像度を有するＷＶＧＡ等のディスプレイを対象とした場合も画素数を変更することにより同様の作用を得ることができる。

本発明の実施の形態における映像表示装置の構成を示すブロック図である。 ＮＴＳＣ方式及びＰＡＬ方式におけるオンスクリーン画面の最大表示文字数を表す図である。 メモリ内に格納及び保持されるオンスクリーン画像の構成データを示す図である。 本発明の実施の形態における映像表示装置の別の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態おけるＰＡＬ方式に対するオンスクリーン画像信号を示す図である。 本発明の実施の形態におけるビデオ信号及びオンスクリーン信号の合成を説明する図である。 本発明の実施の形態における圧縮回路における圧縮処理を説明する図である。 従来の映像表示装置の構成を示すブロック図である。 オンスクリーン画像の画面構成を説明する図である。 ＮＴＳＣ方式に対するオンスクリーン画像信号を示す図である。 従来の映像表示装置の別の構成を示すブロック図である。 従来のビデオ信号及びオンスクリーン信号の合成及び圧縮を説明する図である。 従来の映像表示装置の別の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 映像信号受信回路、２０ 副画像信号生成回路、２１ 制御部、２２ メモリ、２３ 水平方向カウンタ、２４ 垂直方向カウンタ、３０ インターフェース回路、４０ 映像信号受信回路、５０ 副画像信号生成回路、５１ 制御部、５２ メモリ、５３ 水平方向カウンタ、５４ 垂直方向カウンタ、５５ 水平方向制御レジスタ、５６ 垂直方向制御レジスタ、６０ インターフェース回路、７０ 圧縮回路、１００ 映像信号処理装置、２００ ディスプレイ、４００ 映像信号処理装置。

Claims (7)

1. ビデオ信号を受信する映像信号受信回路と、
   ビデオ画像に重ね合わせて表示される固定画素のオンスクリーン画像に対応するオンスクリーン画像信号を生成する副画像信号生成回路と、
   前記映像信号受信回路で受信されたビデオ信号を固定画素の映像信号に変換すると共に、前記副画像信号生成回路で生成されたオンスクリーン画像信号と合成して出力するインターフェース回路と、を含む映像信号処理装置であって、
   前記副画像信号生成回路は、ビデオ信号の方式に応じて垂直方向の画素数が変更されたオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする映像信号処理装置。
2. 請求項１に記載の映像信号処理装置において、
   前記副画像信号生成回路は、
   オンスクリーン画像における水平方向の画素のデータを順に配列するための水平方向カウンタと、
   オンスクリーン画像における水平方向に配列された画素群を順に配列するための垂直方向カウンタと、
   を含み、
   ビデオ信号の方式に応じて、前記垂直方向カウンタのカウント数を変更してオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする映像信号処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の映像信号処理装置において、
   オンスクリーン画像に表示される文字を縦１８画素で構成し、
   前記副画像信号生成回路において、ビデオ信号がＮＴＳＣ方式の場合には垂直方向の画素数が２３４画素であるオンスクリーン画像信号を生成し、ビデオ信号がＰＡＬ方式の場合には垂直方向の画素数が２７３画素であるオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする映像信号処理装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の映像信号処理装置において、
   前記インターフェース回路から出力された信号を圧縮する圧縮手段を有することを特徴とする映像信号処理装置。
5. 請求項４に記載の映像信号処理装置において、
   ビデオ信号の方式に応じて、前記圧縮手段における圧縮比を変更して圧縮を行うことを特徴とする映像信号処理装置。
6. ビデオ信号を受信する映像信号受信回路と、
   ビデオ画像に重ね合わせて表示される固定画素のオンスクリーン画像に対応するオンスクリーン画像信号を生成する副画像信号生成回路と、
   前記映像信号受信回路で受信されたビデオ信号を固定画素の映像信号に変換すると共に、前記副画像信号生成回路で生成されたオンスクリーン画像信号と合成して出力するインターフェース回路と、
   前記インターフェース回路から出力された合成映像信号を視覚的に表示する固定画素のディスプレイを含む映像表示装置であって、
   前記副画像信号生成回路は、ビデオ信号の方式に応じて垂直方向の画素数が変更されたオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする映像表示装置。
7. 請求項６に記載の映像表示装置において、
   前記ディスプレイはＱＶＧＡの解像度を有するディスプレイであって、
   オンスクリーン画像に表示される文字を縦１８画素で構成し、
   前記副画像信号生成回路において、ビデオ信号がＮＴＳＣ方式の場合には垂直方向の画素数が２３４画素であるオンスクリーン画像信号を生成し、ビデオ信号がＰＡＬ方式の場合には垂直方向の画素数が２７３画素であるオンスクリーン画像信号を生成することを特徴とする映像表示装置。

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