JP2006229781A - 映像変換装置及び映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】映像信号中に映像のアスペクト比を示す制御信号や画面サイズ制御のための識別信号が無くても、映像の黒帯や字幕を考慮して的確且つ最小限の処理で画面の表示モードを切り換える。
【解決手段】黒帯判定部１１にて、入力映像信号に表示省略可能な黒帯が有るか否かを、実映像，黒帯，字幕付き黒帯の有無を映像信号の輝度レベルに基づき検出することで判定する。黒帯判定部１１では、実映像検出用，黒帯検出用，字幕検出用の所定範囲内の輝度レベルで、それぞれ実映像，黒帯映像，字幕付き黒帯映像の有無を検出する。映像切出部１２は、黒帯判定部１１における判定結果のみに基づいて、入力映像信号から切り出す映像信号の範囲を決定して、切り出しを行う。スケーリング部１３は、映像切出部１２で切り出された映像信号を、表示パネル５における表示解像度に合うように変倍する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像変換装置、及び該装置を備えた映像表示装置に関する。

映像ソースを表示するために、液晶パネル、プラズマパネル等のマトリックス型表示パネルを用いた映像表示装置が知られている。このような映像表示装置には、通常、パーソナルコンピュータの表示規格に従った表示パネルが用いられる。このような表示パネルの例としては、画素数のアスペクト比率が４：３である４：３型のＶＧＡ（６４０ドット×４８０ドット）の表示パネルや、同じく４：３型のＸＧＡ（１０２４ドット×７６８ドット）の表示パネルなどが挙げられる。

一方、映像ソースのフォーマットでは、走査線が５２５本で有効走査線が４８０本のインターレース信号からなる５２５ｉ（ＮＴＳＣなど）や走査線が５２５本で有効走査線が４８０本のプログレッシブ信号からなる５２５ｐなどが標準方式として規定され、さらにＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）として映像信号の走査線が１１２５本で有効走査線が１０８０本のインターレース信号からなる１１２５ｉや１１２５ｐ（１０８０ｐ）や７５０ｐ（７２０ｐ）なども同様に規定されている。このように、映像ソースの走査線数は、マトリックス型表示パネルの画素の行数と異なるが、垂直スケーリングを施すことで、その映像ソースをマトリックス型表示パネルに表示することができる。ここでいう垂直スケーリングとは、映像走査線数をパネルの垂直方向画素数に変換するために、新たな水平走査信号を作り出す処理である。また、映像ソースをマトリックス型表示パネルに表示するためには、垂直スケーリングと併せて水平方向のスケーリングも適時行われる。

一方、有効画素数のアスペクト比率が１６：９の映像信号（以下、１６：９映像信号と称す）に適した１６：９型の表示パネル（ハイビジョンパネルという）として、水平方向解像度×垂直方向解像度が１，３６６×７６８である、１６：９型のＷ−ＸＧＡの表示パネルも市場に流通している。また、ハイビジョンパネルの中には、デジタル放送のハイビジョン信号フォーマット（１０８０ｉ）をそのままに表現可能なよう、水平方向解像度×垂直方向解像度が１，９２０×１，０８０であるフルスペックハイビジョンパネルも流通し始めている。

図８は、１６：９型の表示パネルにおいて、アスペクト比率４：３の映像信号を表示する方法を説明するための図である。１６：９型の表示パネルでは、図８（Ａ）で例示のごとき、４：３映像信号４１をそのままのアスペクト比率をもつ映像４２に変倍して表示し、さらに映像４２の左右に黒帯４２ａ，４２ｂを付ける表示方法がある。その他に、図８（Ｂ）で例示のごとき、４：３映像信号４３を１６：９の映像４４になるように変倍（中央部分のアスペクト比は保ちつつ、水平方向の両端に近づくにつれ大きく変倍させる）して表示する表示方法、図８（Ｃ）で例示のごとき、上端及び下端に黒帯４５ａ，４５ｂをもつレターボックス型の４：３映像信号４５から、黒帯４５ａ，４５ｂを除いた部分をそのままのアスペクト比率（１６：９）で変倍して映像４６として表示する表示方法、並びに、図８（Ｄ）で例示のごとき、元々１６：９映像信号から４：３に圧縮（スクィーズ記録）された映像信号４７を１６：９の映像４８に戻して表示する場合に好適な表示方法などがある。

図８（Ａ）〜（Ｄ）で例示した４：３の映像を１６：９の画面に表示する方法は、それぞれノーマルモード，ワイドモード，シネマモード，フルモードなどと呼ばれる各画面モードに対応している。表示パネルにおける各画面モードでの映像表示は、リモートコントローラなどによりユーザ選択可能となっている。

このように、映像信号を表示する映像表示装置においては、映像のアスペクト比を変更して表示するための画面モードが用意され、ユーザ操作により複数の画面モード間でのモード切換が可能となっている。

その一方で、映像表示装置には、自動切換モードが設けられているものがある。この自動切換モードとは、上述のごときモード切換をユーザ操作に依らず、映像信号を判別して自動的に最適な画面モードに切り換えるモードである。

現状の自動切換モードでは、映像信号に最適な画面モードを選択する際に、その映像信号に含まれるフルモード制御信号，レターボックス制御信号，ＩＤ−１信号などの識別信号を読み取ることで、映像信号のアスペクト比率を判定し、そのアスペクト比率に合致する画面モードを選択している。また、上述の識別信号だけでなく、映像信号の入力端子を判別した結果を、画面モードの選択に利用している。

なお、映像中の字幕部分を抽出する技術として、字幕の表示態様が任意である一般の画像に対して字幕が有るか否かを判定する字幕検出方法及び動画像の代表画像抽出装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の字幕検出方法では、画像を複数の領域に区分し、各領域別に字幕の特徴量を算出し、それらの特徴量により各領域が字幕有りの領域か否かを判別し、字幕有りの領域数を行方向及び列方向に投影し、その投影結果に基づいて画像中に字幕が有るか否かを判定している。
特開平８−２１２２３１号公報

しかしながら、従来の識別信号に基づく画面モード自動切換方法では、識別信号のない映像信号が入力されたときに画面モードが自動的に切り換らない。特に、このような自動切換方法では、レターボックス型の映像信号など黒帯を含んだ映像信号が入力されたときにも、その黒帯を表示することになってしまう。さらに、１６：９のスクィーズ信号が入力された場合には、黒帯内の字幕の有無に拘わらず、識別信号によってシネマサイズで表示されるよう画面モードが切り換るといった事態も生じていた。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、映像信号中に映像のアスペクト比を示す制御信号や画面サイズ制御のための識別信号が存在しなくても、映像の黒帯や黒帯内の字幕を考慮して的確且つ最小限の処理で画面の表示モードを切り換えることが可能な映像変換装置、該装置を備えた映像表示装置を提供することをその目的とする。

本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の各技術手段でそれぞれ構成される。

第１の技術手段は、所定の解像度をもつ表示パネルで入力映像信号を映像表示する際に、該入力映像信号を変換する映像変換装置であって、前記入力映像信号に表示省略可能な黒帯が有るか否かを、実映像の有無、黒帯の有無、及び字幕付き黒帯の有無を前記入力映像信号の輝度レベルに基づき検出することで判定する黒帯判定手段と、該黒帯判定手段における判定結果のみに基づいて、前記入力映像信号から切り出す映像信号の範囲を決定して、切り出しを行う映像切出手段と、該映像切出手段で切り出された映像信号を、前記表示パネルにおける所定の解像度に合うように変倍する変倍手段とを備え、前記黒帯判定手段は、前記入力映像信号における実映像検出用の所定範囲内の輝度レベルで実映像の有無を、前記入力映像信号における黒帯検出用の所定範囲内の輝度レベルで黒帯映像の有無を、前記入力映像信号における字幕検出用の所定範囲内の輝度レベルで字幕付き黒帯映像の有無を、それぞれ検出することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記黒帯判定手段は、黒帯及び字幕の検出に伴い、黒帯無し状態、黒帯有り且つ字幕無し状態、黒帯有り且つ字幕有り状態の３つの状態のうち、該当する状態を記憶する状態記憶手段を有し、次回の黒帯判定に際し、前記状態記憶手段で記憶された状態に基づいた判定を行うことを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記黒帯判定手段は、前記状態記憶手段で記憶された状態に応じて、前記実映像検出用の所定範囲、前記黒帯検出用の所定範囲、及び前記字幕検出用の所定範囲のうち、輝度レベルの読み込みを一部で解除する手段を有することを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１乃至第３のいずれかの技術手段において、前記実映像検出用の所定範囲は、前記映像信号が示す映像の中央部分に相当する範囲とし、前記黒帯検出用の所定範囲は、前記映像信号が示す映像の四隅のいずれか１又は複数の横長な部分に相当する範囲とし、前記字幕検出用の所定範囲は、前記映像信号が示す映像の下側中央の横長な部分に相当する範囲とすることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１乃至第４のいずれかの技術手段における映像変換装置と、表示パネルとを備えた映像表示装置であって、入力された映像信号に対して前記映像変換装置で変倍させて前記表示パネルで表示することを特徴としたものである。

本発明によれば、映像表示装置において、映像信号中に映像のアスペクト比を示す制御信号や画面サイズ制御のための識別信号が存在しなくても、映像の黒帯や黒帯内の字幕を考慮して的確且つ最小限の処理で画面の表示モードを切り換えることが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の一構成例を示す図で、図中、１は映像入力部、２はＡＤ変換部、３は映像処理部、４はパネル制御部、５は表示パネル、１１は黒帯判定部、１２は映像切出部、１３はスケーリング部、１４は画質調整部である。

本発明に係る映像表示装置は、映像信号を入力する映像入力部１と、入力された映像信号の映像を表示する表示パネル５と、映像変換装置とを備えるものとする。そして、本発明に係るこの映像変換装置は、映像処理部３で例示するように少なくとも黒帯判定部１１，映像切出部１２，変倍部（スケーリング部１３）を備えるものとし、所定の解像度をもつ表示パネルで入力映像信号を映像表示する際に、その入力映像信号をスケーリングにより変換して、表示パネル側に出力する。

この映像変換装置は、特に、表示パネルにおける表示画面のアスペクト比率が１６：９の解像度をもち、且つレターボックス型の映像信号を入力可能な映像表示装置に好適である。また、この映像変換装置は、例えば、テレビジョン受像機や各種レコーダ、各種チューナ機器、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などに組み込まれる。また、表示パネルとしては、デジタル映像ソース用の液晶パネルだけでなく、プラズマパネル等などの他のマトリックス型の表示装置に対しても、勿論アナログ映像信号に対応してＡＤ変換を伴うものであっても同様に適用可能である。

映像入力部１は、映像信号を入力する手段であり、デジタル放送又はアナログ放送を受信するチューナ等の手段や、ＤＶＤ等の可搬記録媒体から各種フォーマットの映像信号を読み出す手段、さらには外部から映像信号を入力する外部入力端子等でなる手段、或いはそれらを組み合わせた手段などがそれに該当する。例えば、通常のＵＶ放送，ＣＡＴＶ，ＢＳ，コンポジット信号，Ｓ端子信号，コンポーネント信号，パソコン信号などに拘わらず、映像入力部１で入力可能としておくことが好ましい。ＡＤ変換部２は、入力されたアナログ映像信号をデジタル変換する。勿論、デジタル信号は、映像入力部１から直接映像処理部３へ入力される。

映像処理部３は、本発明に係わる黒帯判定に基づいたスケーリング処理が行われるが、その他、ＩＰ変換処理や画質補正部１４での画質補正処理などを併せて実行するよう構成してもよい。本発明に係わる黒帯判定に基づいたスケーリング処理は、黒帯判定部１１，映像切出部１２，スケーリング部１３により実行される。

黒帯判定部１１は、入力映像信号に表示省略可能な黒帯が有るか否かを、実映像，黒帯，字幕付き黒帯の有無を映像信号の輝度レベルに基づき検出することで判定する。すなわち、黒帯判定部１１では、入力映像信号に対し、実映像検出用の所定範囲（所定映像領域）内の輝度レベルで実映像の有無を、黒帯検出用の所定範囲内の輝度レベルで黒帯映像の有無を、字幕検出用の所定範囲内の輝度レベルで字幕付き黒帯映像の有無を、それぞれ検出する。

映像切出部１２は、黒帯判定部１１における判定結果のみに基づいて、入力映像信号から切り出す映像信号の範囲を決定して、切り出しを行う。ここでの切り出し処理は、黒帯が無いと判定された場合には有効映像領域全てを切り出すだけであるが、黒帯有り且つ字幕無しと判定された場合には黒帯部分を除いた実映像領域を切り出す。また、黒帯有り且つ字幕有りと判定された場合には、例えば、有効映像領域全てを切り出すか、字幕部分を残して可能な限り黒帯部分を除いて切り出すか、字幕が無い上側黒帯部分を除いた映像領域を切り出すか、或いは字幕を無視して黒帯部分（字幕部分も含む）を除いた実映像領域を切り出すとよい。ここで、黒帯部分を除いた実映像領域や字幕部分を残した映像領域を切り出す際、最も簡単な手法として、想定しておいたレターボックス型の映像信号の実映像領域や字幕部分を残した映像領域と同じ領域を切り出せばよい。

スケーリング部１３は、映像切出部１２で切り出された映像信号を、表示パネル５における表示解像度（所定の解像度）に合うように変倍する。スケーリング部１３は、例えば垂直方向及び水平方向のスケーラや映像信号を保持しておくためのフレームメモリやラインメモリなどで構成される。黒帯判定に基づくスケーリングの一例を挙げると、黒帯を検出できなかったとき、並びに字幕付きの黒帯を検出したときには、画面の表示解像度に合うようにスケーリング、若しくは映像の左右端に黒帯を付加してからスケーリングし、字幕無し黒帯を検出したときのみ、予想される映像領域（実際にはレターボックス型の映像領域を想定）で切り取り、画面の表示解像度に合うようにスケーリングする。

スケーリング後の映像信号は、例えば画質調整部１４で画質調整を行うなどしてパネル制御部４へ出力される。パネル制御部（パネルコントローラ）４は、表示パネル５を制御し、所望の映像を画面上に表示させる。

このように、切り出した映像信号を表示パネルにおける表示解像度に合うように変倍するよう制御することで、切り出し範囲に応じた複数の表示モード間で、表示モードを切り換えることが可能となる。すなわち、本発明では、映像信号中に映像のアスペクト比を示す制御信号や画面サイズ制御のための識別信号が無くても、映像の黒帯や字幕を考慮して的確且つ最小限の処理で画面の表示モードを切り換えることができる。

また、映像処理部３は１つのＩＣ（映像処理ＩＣ）で実装することもでき、黒帯検出専用のＩＣを必要とせずに、映像処理ＩＣにより各ポイントの輝度値を読み取った結果に基づき、「黒帯が無い映像」，「黒帯が有る映像」，「黒帯が有り字幕が有る映像」を判別し、自動的に画面サイズを切り換えることができる。黒帯判定処理を、例えば映像処理ＩＣ内にプログラムとして実行可能に組み込んでもよいし、その処理の一部をハードウェアで構成してもよい。いずれにしても、このような構成により、コントラスト調整やスケーリング処理だけでなく、輝度値検出により黒帯の有無／字幕の有無の映像判別、並びにその判別に基づくスケーリング処理も行うことが、１つのＩＣで完結可能となり、コストダウンが可能となっただけでなく、マイコン等の他ＩＣとの通信時間の削減も可能となる。

図２は、図１の映像表示装置における画面モード切換処理の一例を示す図である。まず、ステップＳ１で黒帯検出用の領域の輝度値を、ステップＳ２で実映像検出用の領域の輝度値を、ステップＳ３で字幕検出用の領域の輝度値を、それぞれ読み出す。ステップＳ１〜Ｓ３の順序は問わず、以降の処理に必要な輝度値が適時読み出されていればよい。ステップＳ４では黒帯検出処理を、ステップＳ５で実映像（内部映像）検出処理を、ステップＳ６で字幕検出処理を、それぞれ実行する。

ステップＳ４〜Ｓ６における検出処理の結果、黒帯有りか否かを判定し（ステップＳ７）、黒帯無しであった場合には、実映像有りか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８で実映像有りと判定された場合、標準モードで映像を表示する（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ８で実映像無しと判定された場合、以前の表示モードを維持したまま映像を表示しておく（ステップＳ１０）。また、ステップＳ７で黒帯有りと判定された場合、字幕有りか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９で、字幕有りと判定された場合、標準モードで映像を表示し（ステップＳ１１）、逆に、字幕無しと判定された場合には拡大モードで映像を表示する（ステップＳ１２）。ここで、ステップＳ１２における拡大モードとは、黒帯と想定した領域を除いた部分を拡大して表示するモードであり、ワイドモードともいえるが、従来技術で説明したモードの中ではシネマモードに相当するものである。従って、本発明に係る黒帯判定に基づく表示モード切換処理は、オートシネマモード処理であるともいえる。

図３は、本発明に係る黒帯判定処理における、検出状態の好適な移行を説明するための模式図である。図３を参照して、図２のステップＳ４〜Ｓ６の好適な検出順序について説明する。

まず、黒帯判定未処理の状態２０から、黒帯判定を実行する制御がなされると、上部黒帯検出状態２１ｔへと移行する。上部黒帯検出状態２１ｔにおいて上部の黒帯検出を実行し、上部黒帯有りと判定された場合には、下部黒帯検出状態２１ｂへ移行し、逆に下部黒帯検出状態２１ｂで下部黒帯無しと判定された場合には上部黒帯検出状態２１ｔへ移行する。下部黒帯検出状態２１ｂにおいて上部の黒帯検出を実行し、下部黒帯が有ると判定された場合には、内部輝度検出状態２１ｍへ移行する。内部輝度検出状態２１ｍにおいて内部の実映像検出を実行し、内部輝度（すなわち実映像）が無いと判定された場合には、上部黒帯検出状態２１ｔへ移行する。これら上部黒帯検出状態２１ｔ，下部黒帯検出状態２１ｂ，内部輝度検出状態２１ｍは、いずれも黒帯無し時の状態２１に該当する。

内部輝度検出状態２１ｍにおいて、内部映像有りと判定された場合には、字幕検出状態２２ｗに移行する。この字幕検出状態２２ｗは、黒帯有り時の状態２２に該当し、字幕検出を実行する状態である。字幕検出状態２２ｗにおいて、字幕が無いと判定された場合には上部黒帯検出状態２１ｔへ移行し、字幕が有ると判定された場合には、上部黒帯検出状態２３ｔへ移行する。

上部黒帯検出状態２３ｔにおいて、上部黒帯有りと判定された場合には、下部黒帯検出状態２３ｂへ移行し、逆に下部黒帯検出状態２３ｂで下部黒帯有りと判定された場合には上部黒帯検出状態２３ｔへ移行する。これら上部黒帯検出状態２３ｔ及び下部黒帯検出状態２３ｂは、いずれも黒帯有り字幕有り時の状態２３に該当し、上部又は下部黒帯が無いと判定された場合に上部黒帯検出状態２１ｔへ移行する。なお、黒帯無し時の状態２１，黒帯有り時の状態２２，黒帯有り字幕有り時の状態２３のいずれの状態においても、黒帯判定が中止された段階で、黒帯判定未処理の状態２０へ戻る。

図４乃至図７は、図１乃至図３で説明した黒帯判定処理の具体例を詳細に説明するため図で、図４は検出領域の一例を示す図、図５は現在の検出状態に応じた輝度値読み込み処理の一例を説明するためのフロー図、図６及び図７は図５の処理に続く一連の黒帯判定処理の一例を説明するためのフロー図である。

図４において、３０は全映像領域、３１は上部黒帯領域、３２は実映像領域、３３は下部黒帯領域、Ｉは黒帯検出用の左側上部領域、IIは黒帯検出用の右側上部領域、IIIは黒帯検出用の左側下部領域、IVは黒帯検出用の右側下部領域、Vは実映像検出用領域、VIは字幕検出用領域である。

まず、図４で例示するように、上部黒帯領域３１，実映像領域３２，下部黒帯領域３３を、一般的なレターボックス型の１６：９映像信号に基づき決定しておく。そして、上部黒帯領域３１内に黒帯検出用の左側上部領域Ｉ及び黒帯検出用の右側上部領域IIを決定しておく。同時に、下部黒帯領域３３内に黒帯検出用の左側下部領域III及び黒帯検出用の右側下部領域IVと共に、字幕検出用領域VIを決定しておく。さらに、実映像領域３２内に実映像検出用領域Vを決定しておく。これら検出用領域I〜VIは、表示パネルにおける画面の座標に対応した入力映像信号の範囲として決定すればよい。すなわち、入力映像信号を走査していく過程での、水平同期信号に対する割合及び垂直同期信号に対する割合で領域を決定すればよい。

また、ここで例示するように、実映像検出用の所定範囲は、映像信号が示す映像の中央部分に相当する範囲（実映像検出用領域V）とし、黒帯検出用の所定範囲は、映像信号が示す映像の四隅のいずれか１又は複数の横長な部分に相当する範囲（領域I〜IV）とし、字幕検出用の所定範囲は、映像信号が示す映像の下側中央の横長な部分に相当する範囲（字幕検出用領域VI）となるよう、それぞれ決定しておくことが好ましい。すなわち、これらの所定範囲は、レターボックス型の映像信号が示す映像の実映像領域、黒帯領域、及び字幕領域に基づいて決定された領域で、且つ最小限の範囲をもつ領域であることが好ましい。

また、製品出荷時に検出用領域I〜VIの位置や幅や長さは、共通の座標をできるだけ用いたものとすることが好ましく、またより黒帯判定結果が正確となるように調整してもよい。さらに、例えば上部黒帯領域３１内の黒帯検出用の領域を左側上部領域Iだけにするなど、領域設定の方法は適宜決定すればよい。図４で例示するような検出用領域が決定されている状態で、輝度値の読み込み処理やこの処理を含む黒帯判定処理がなされる。

輝度値の読み込み処理では、まず、現在の検出状態を確認する（ステップＳ２１）。黒帯無しの場合、全ての領域I〜VIに対して、輝度値の最小値，最大値，平均値（平均輝度レベル：ＡＰＬ）を読み込む（ステップＳ２２）。なお、輝度値とは、入力された映像信号の輝度信号などの、映像信号の中の明るさに関する情報のいずれかを数値化したものであり、輝度値の読み込みは、例えば、デジタル映像信号の輝度信号を読み取ることで、或いはＲＧＢ信号の場合にはＧ信号或いは白レベルを読み取ることなどによって実行可能である。例えば、各領域に対し、検出ポイントの開始垂直位置、開始水平位置、高さ、及び幅を、それぞれ指定し、水平同期信号及び垂直同期信号から、指定された範囲の輝度値を読み込むとよい。

黒帯有り字幕有り場合、次に移行する可能性のある状態は黒帯無し状態又は黒帯有り状態であり、従って領域I〜IVのみに対して、輝度値の最小値，最大値，平均値（平均輝度レベル：ＡＰＬ）を読み込む（ステップＳ２３）。黒帯有り字幕無しの場合、次に移行する可能性のある状態は黒帯無し状態及び字幕付き黒帯有り状態であり、従って領域I，VIのみに対して、輝度値の最小値，最大値，平均値（平均輝度レベル：ＡＰＬ）を読み込む（ステップＳ２４）。ステップＳ２２〜Ｓ２４のいずれの処理の後でも、読み取った輝度値をメモリに格納する（ステップＳ２５）。このように、可能な限り輝度値の読み込みを少なくすることで処理が迅速になる。

また、輝度値を取り込むタイミングについては、１フィールドに１つの領域の輝度値を読み込み、２フィールド間に挟んで、最初のフィールドを１つ目のフィールドとすると４つ目のフィールド（フィールド間隔は例えば１６．７ｍｓ）において、次の領域の輝度値を読み込み、さらに次の領域の輝度値は７つ目のフィールドで読み込む、といった間隔で行ってもよい。

輝度値読み込み処理に続いて、図６及び図７で説明する処理が実行される。まず、輝度値の読み込みが完了したか否かを判定し（ステップＳ３１）、完了していなければ以降の処理は終了する。輝度値の読み込みが完了したとき、まず、領域Iの輝度値が条件iを満たすか否かを判定し（ステップＳ３２）、満たさない場合、領域I用一致回数用バッファをクリアする（ステップＳ３３）。一方、満たす場合、領域I用一致回数用バッファをインクリメントする（ステップＳ３４）。ここで、条件ｉとは、例えば２５５レベルで輝度値の最小値が１０以下且つ輝度値の最大値が１６以下などとなる。同様に、各領域II〜IVに対して、条件ii〜ivを満たすかを判定し、満たさない場合に対応するバッファをクリアし、満たす場合に対応するバッファをインクリメントする（ステップＳ３５〜Ｓ４３）。

次に、領域Vに対しても同様に、条件vを満たすかを判定し（ステップＳ４４）、満たさない場合に対応するバッファをクリアし（ステップＳ４５）、満たす場合に対応するバッファをインクリメントする（ステップＳ４６）。ここで、条件vとは、例えば２５５レベルで輝度値の最大値が１以上且つ輝度値の平均値が０でないなどとなる。なお、この例のように、実映像領域では輝度値の最小値が０となることがあるので判定には使用しない方がよい。

さらに、領域VIに対しても同様に、条件vｉを満たすかを判定し（ステップＳ４７）、満たさない場合に対応するバッファをクリアし（ステップＳ４８）、満たす場合に対応するバッファをインクリメントする（ステップＳ４９）。ここで、条件vｉとは、例えば２５５レベルで輝度値の最小値が１０以下且つ輝度値の最大値が１２８より大きいなどとなる。なお、入力映像信号によっては、ＡＤ変換を必要としない映像信号もある上に、異種のＡＤ変換器を通過させる方が好ましい信号種もあり、例えばＡＤ変換器の性能の違いにより、条件i〜vｉの閾値を異ならしめてもよい。

輝度値の読み込みに続いて読み込んだ輝度値の閾値処理がなされた後、領域I〜VIの全てがｎ回以上一致するか否かを判定し（ステップＳ５０）、一致していれば、上部下部黒帯確定状態とする（ステップＳ５１）。ここで、例えばｎ＝３と決めておけばよい。一方、ステップＳ５０で一致していなかった場合、現在の状態は黒帯無し確定状態かを判定する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２で黒帯無し確定状態であると判定された場合、黒帯無し確定状態にして（ステップＳ５６）、処理を終了する。一方、ステップＳ５２で黒帯無し確定状態でないと判定された場合、黒帯有りから黒帯無しへの移行判定用バッファをインクリメントして（ステップＳ５３）、黒帯有りから黒帯無しへの移行判定用バッファはｌ回以上か否かを判定する（ステップＳ５４）。ここで、例えばｌ＝２と決めておけばよい。ステップＳ５４でｌ回未満のときはステップＳ５１へ進み、ｌ回以上のときには、黒帯有りから黒帯無しへの移行判定用バッファをクリアし（ステップＳ５５）、その後、黒帯無し確定状態にして（ステップＳ５６）、処理を終了する。

ステップＳ５１に続き、現在の状態は黒帯有り確定状態か否かを判定する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７で黒帯有り確定状態であると判定されたときには、黒帯有り映像確定状態にする（ステップＳ５８）。一方、ステップＳ５７で黒帯有り確定状態でないと判定されたときには、領域Vがｎ回一致か否かを判定する（ステップＳ５９）。なお、ここでのｎは、ステップＳ５０で用いるｎと異なる値を用いても構わない。ステップＳ５９でｎ回一致であると判定されたとき、ステップＳ５８へ進む。一方、ステップＳ５９でｎ回一致していないと判定されたとき、現在の状態を保持し（ステップＳ６０）、処理を終了する。

ステップＳ５８に続き、字幕有り確定状態であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。ステップＳ６０で字幕有り確定状態であると判定されたとき、黒帯有り字幕有り確定状態にして（ステップＳ６２）、処理を終了する。ステップＳ６０で字幕有り確定状態でないと判定されたとき、領域VIの一致回数がｍ回一致したか否かを判定する（ステップＳ６３）。ステップＳ６３でｍ回一致したと判定されたときには、ステップＳ６２へ進み、一方、ｍ回一致していないと判定されたときには、黒帯有り字幕無し確定状態にして（ステップＳ６４）、処理を終了する。

このように、黒帯判定部では、黒帯及び字幕の検出に伴い、黒帯無し状態、黒帯有り且つ字幕無し状態、黒帯有り且つ字幕有り状態の３つの状態のうち、該当する状態を記憶する状態記憶部を有し、次回の黒帯判定に際し、記憶された状態に基づいた判定を行うようにすることが好ましい。この状態記憶部を具備することで、黒帯判定処理の精度を保ちながら処理速度を速めることができる。そして、図５を参照して上述したように、状態記憶部で記憶された状態に応じて、実映像検出用の所定範囲、黒帯検出用の所定範囲、及び字幕検出用の所定範囲のうち、輝度レベルの読み込みを一部で解除すればよい。

以上のような処理により、例えば１６：９型の表示パネルにおいて、アスペクト比率４：３の映像信号を表示する際には、図８（Ｃ）で例示のごとき、上端及び下端に黒帯４５ａ，４５ｂをもつレターボックス型の４：３映像信号４５が入力されても、自動的に黒帯４５ａ，４５ｂを除いた部分をそのままのアスペクト比率（１６：９）で変倍して映像４６として表示することができる。勿論、アスペクト比率１６：９の映像信号（黒帯無し又は字幕有り）が入力された場合には、誤判定無くそのまま表示させることが可能である。勿論、図８（Ａ）で例示のごとき、４：３映像信号４１が入力された場合、そのままのアスペクト比率をもつ映像４２に変倍して表示し、さらに映像４２の左右に黒帯４２ａ，４２ｂを付けて表示させてもよいし、図８（Ｂ）で例示のごとき、１６：９の映像４４になるように変倍して表示してもよい。また、図８（Ｄ）で例示のごとき、元々１６：９映像信号から４：３に圧縮（スクィーズ記録）された映像信号４７が入力された場合には、１６：９の映像４８に戻して表示することができる。

このように、本発明に係わるオートシネマモードを設けておき、ユーザがそのモードをリモートコントローラなどにより選択しておくだけで、自動的且つ適時に拡大モード（シネマモード）か通常モード（ノーマルモード／ワイドモード／フルモードのいずれか）とを切り替えることができる。また、最初は字幕がなく黒帯だけの映像信号は、シネマモードで表示しておき、字幕が出現した段階で字幕も表示可能なように元の表示モードに戻し、次に字幕が消えてもそのままのモードを維持するといった応用も可能である。

本発明の一実施形態に係る映像表示装置の一構成例を示す図である。 図１の映像表示装置における画面モード切換処理の一例を示す図である。 本発明に係る黒帯判定処理における、検出状態の好適な移行を説明するための模式図である。 図１乃至図３で説明した黒帯判定処理の具体例を詳細に説明するため図で、検出領域の一例を示す図である。 図１乃至図３で説明した黒帯判定処理の具体例を詳細に説明するため図で、現在の検出状態に応じた輝度値読み込み処理の一例を説明するためのフロー図である。 図１乃至図３で説明した黒帯判定処理の具体例を詳細に説明するため図で、図５の処理に続く一連の黒帯判定処理の一例を説明するためのフロー図である。 図１乃至図３で説明した黒帯判定処理の具体例を詳細に説明するため図で、図６の処理に続く一連の黒帯判定処理の一例を説明するためのフロー図である。 １６：９型の表示パネルにおいて、アスペクト比率４：３の映像信号を表示する方法を説明するための図である。

符号の説明

１…映像入力部、２…ＡＤ変換部、３…映像処理部、４…パネル制御部、５…表示パネル、１１…黒帯判定部、１２…映像切出部、１３…スケーリング部、１４…画質調整部、３０…全映像領域、３１…上部黒帯領域、３２…実映像領域、３３…下部黒帯領域、Ｉ…黒帯検出用の左側上部領域、II…黒帯検出用の右側上部領域、III…黒帯検出用の左側下部領域、IV…黒帯検出用の右側下部領域、V…実映像検出用領域、VI…字幕検出用領域。

Claims (5)

1. 所定の解像度をもつ表示パネルで入力映像信号を映像表示する際に、該入力映像信号を変換する映像変換装置であって、前記入力映像信号に表示省略可能な黒帯が有るか否かを、実映像の有無、黒帯の有無、及び字幕付き黒帯の有無を前記入力映像信号の輝度レベルに基づき検出することで判定する黒帯判定手段と、該黒帯判定手段における判定結果のみに基づいて、前記入力映像信号から切り出す映像信号の範囲を決定して、切り出しを行う映像切出手段と、該映像切出手段で切り出された映像信号を、前記表示パネルにおける所定の解像度に合うように変倍する変倍手段とを備え、前記黒帯判定手段は、前記入力映像信号における実映像検出用の所定範囲内の輝度レベルで実映像の有無を、前記入力映像信号における黒帯検出用の所定範囲内の輝度レベルで黒帯映像の有無を、前記入力映像信号における字幕検出用の所定範囲内の輝度レベルで字幕付き黒帯映像の有無を、それぞれ検出することを特徴とする映像変換装置。
2. 前記黒帯判定手段は、黒帯及び字幕の検出に伴い、黒帯無し状態、黒帯有り且つ字幕無し状態、黒帯有り且つ字幕有り状態の３つの状態のうち、該当する状態を記憶する状態記憶手段を有し、次回の黒帯判定に際し、前記状態記憶手段で記憶された状態に基づいた判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像変換装置。
3. 前記黒帯判定手段は、前記状態記憶手段で記憶された状態に応じて、前記実映像検出用の所定範囲、前記黒帯検出用の所定範囲、及び前記字幕検出用の所定範囲のうち、輝度レベルの読み込みを一部で解除する手段を有することを特徴とする請求項２に記載の映像変換装置。
4. 前記実映像検出用の所定範囲は、前記映像信号が示す映像の中央部分に相当する範囲とし、前記黒帯検出用の所定範囲は、前記映像信号が示す映像の四隅のいずれか１又は複数の横長な部分に相当する範囲とし、前記字幕検出用の所定範囲は、前記映像信号が示す映像の下側中央の横長な部分に相当する範囲とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像変換装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の映像変換装置と、表示パネルとを備えた映像表示装置であって、入力された映像信号に対して前記映像変換装置で変倍させて前記表示パネルで表示することを特徴とする映像表示装置。

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