JP2008252757A - 映像信号処理装置と映像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に違和感なくスムーズに映像の切り換えを行う。
【解決手段】映像信号ＶＳeを第１の映像信号から第２の映像信号に切り換えて出力する際に、合成用映像信号ＶＳfを生成する。係数αを「１」から「０」となるように順次切り換えて、第１の映像信号である映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfの合成比を順次変更することで、第１の映像信号に基づく映像をフェードアウトさせる。その後、映像信号ＶＳeを第１の映像信号から第２の映像信号に切り換えたのち、係数αを「０」から「１」となるように順次切り換えて、第２映像信号である映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfの合成比を順次変更することで、第２の映像信号に基づく映像をフェードインさせる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、映像信号処理装置と映像信号処理方法に関する。詳しくは、出力する映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える際に、第１の映像信号に対するフェードアウト動作を行ってから、第１の映像信号を第２の映像信号に切り換えるものとし、第２の映像信号への切り換え後に、第２の映像信号に対するフェードイン動作を行うことで、違和感なくスムーズに映像の切り換えを行うものである。

従来、映像信号処理装置例えば映像信号に基づいて映像表示を行うテレビジョン装置等では、ユーザ操作に応じて放送システムの切り換えやチャネル切り換えおよび入力端子切り換え等を行うことで入力映像信号の切り換えができるようになされている。

このような入力映像信号の切り換えを行うことができる映像信号処理装置では、入力映像信号の切り換え時に画面が違和感なくスムーズに切り換えられるように処理される。例えば、特許文献１の発明では、映像切換信号を基に画像メモリヘの書き込みを停止してそのときの映像を所定期間スチル表示し、入力映像信号の切り換えが終わった後は、画像メモリへの１回当たりの書き込みライン数又は書き込み画素数をｎとして、１フィールドおきにｍ回（ｍは自然数）書き込みを行うことにより、ｎ×ｍの演算にしたがって書き込みライン数又は書き込み画素数を増してゆき、映像が画面の上下左右のいずれか一方向から、若しくは垂直、水平の複合した方向で徐々に切り換えることが開示されている。

また、特許文献２の発明では、チャネル切り換え時にメモリへの映像データの書き込み領域を時間の経過とともに一部のメモリ領域から全部のメモリ領域へ変化させて、チャネル切り換え時には切り換え前の映像画面を静止して表示し、チャネル切り換え後の動画面を時間の経過とともに拡大することが行われている。

さらに、入力映像信号の切り換えを行うことができる映像信号処理装置では、入力映像信号の切り換え時に発生するノイズを防ぐために画面全体を黒色表示とすることも行われている。

特開平１１−１０３４７０号公報 特開平２−２７８９７２号公報

ところで、画像メモリへの映像信号の書き込みを制御して、違和感なくスムーズに画面切り換えを行う場合には、画像メモリが必要となり、映像信号処理装置を安価に構成することができなくなってしまう。

また、種々の映像信号処理を行うための画像メモリが設けられている場合、この画像メモリを利用して違和感なくスムーズに画面切り換えを行うものとすると、メモリ容量の大きな画像メモリが必要となってしまう。また、画像メモリへのアクセスが増加するため、例えば画像メモリを用いた映像信号のリアルタイム処理が行われているときには、リアルタイム処理に遅延を生じさせてしまうおそれがある。

さらに、入力映像信号の切り換え時に画面全体を黒色表示とする場合、切り換え前と切り換え後が暗い映像であるときは、ノイズを防いで違和感なくスムーズに画面切り換えを行うことができる。しかし、切り換え前と切り換え後が明るい映像であるときは、入力映像信号の切り換え時に画面がフラッシュを生じたような状態となってしまう。また、チャネル切り換えのように入力映像信号の切り換えが連続的に繰り返し行われた場合、画面が点滅状態となって眩しく品位の低下した表示となってしまう。

そこで、この発明では容易に違和感なくスムーズに映像の切り換えを行うことができる映像信号処理装置と映像信号処理方法を提供するものである。

この発明の概念は、出力する映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える際に、第１の映像信号に対するフェードアウト動作を行ってから、第１の映像信号を第２の映像信号に切り換えるものとし、第２の映像信号への切り換え後に、第２の映像信号に対するフェードイン動作を行うことにある。

この発明に係る映像信号処理装置は、合成用映像信号を生成する信号生成部と、映像信号と合成用映像信号の合成を行う合成処理部と、映像信号の切換制御と合成処理部の動作制御を行う制御部とを有し、制御部は、映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える際に、第１の映像信号と合成用映像信号の合成比を順次変更して、合成処理部から出力される映像信号を第１の映像信号から徐々に合成用映像信号に切り換えるものとし、その後第１の映像信号から第２の映像信号への切り換えを行い、該第２の映像信号への切り換え後に、第２の映像信号と合成用映像信号の合成比を順次変更して、合成処理部から出力される映像信号を合成用映像信号から徐々に第２の映像信号に切り換えるものである。

また、この発明に係る映像信号処理方法は、出力する映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える映像信号処理方法であって、合成用映像信号を生成する信号生成工程と、第１の映像信号と合成用映像信号の合成比を順次変更して、出力する映像信号を第１の映像信号から徐々に合成用映像信号に切り換える第１の切換処理工程と、第１の切換処理工程が行われたのち、第１の映像信号を第２の映像信号に切り換える第２の切換処理工程と、第２の映像信号への切り換え後に、第２の映像信号と合成用映像信号の合成比を順次変更して、出力する映像信号を合成映像信号から徐々に第２の映像信号に切り換える第３の切換工程を設けたものである。

この発明によれば、映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える際に、第１の映像信号と合成用映像信号の合成比を順次変更して、出力される映像信号が第１の映像信号から徐々に合成用映像信号に切り換えられて、その後第１の映像信号から第２の映像信号への切り換えが行われる。この第２の映像信号への切り換え後に、第２の映像信号と合成用映像信号の合成比を順次変更して、出力される映像信号が合成用映像信号から徐々に第２の映像信号に切り換えられる。このため、容易に違和感なくスムーズに映像の切り換えを行うことができる。

以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。映像信号処理装置は、映像信号の切り換えが可能な装置であり、例えば、テレビジョン装置、記録媒体（磁気テープ，磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ等）を用いて映像信号の記録再生を行う映像記録再生装置、セットトップボックス等である。以下、映像信号処理装置がテレビジョン装置であるものとして説明を行う。

図１は、映像信号処理装置の構成を示している。映像信号処理装置１０は、例えば地上アナログ放送や地上ディジタル放送、ディジタル衛星放送等の放送信号を受信する機能を有している。衛星放送用アンテナ１１は、ディジタル衛星放送を受信するアンテナであり、衛星放送用アンテナ１１で受信された受信信号ＲＦ1は衛星放送用チューナ１２に供給される。衛星放送用チューナ１２は、所望のチャネル（周波数）を選局して得られた中間周波信号ＲＳ1をディジタル復調部１３に供給する。ディジタル復調部１３は、衛星放送で用いられている変調方式に対応した復調処理例えばＱＰＳＫ復調処理等を行い、得られたトランスポートストリームＴＳ1をストリーム切換部２１に供給する。なお、衛星放送用チューナ１２の選局動作は、後述する制御部５０からの制御信号ＣＴによって制御される。

地上放送用アンテナ１５は、地上放送を受信するアンテナであり、地上放送用アンテナ１５で受信された受信信号ＲＦ2は地上放送用チューナ１６に供給される。地上放送用チューナ１６は、地上ディジタル放送受信時に、所望のチャネルを選局して得られた中間周波信号ＲＳ2をディジタル復調部１７に供給する。また、地上放送用チューナ１６は、地上アナログ放送受信時に、所望のチャネルを選局して得られた中間周波信号ＲＳ3を映像／音声復調部２６に供給する。ディジタル復調部１７は、地上ディジタル放送で用いられている変調方式に対応した復調処理例えばＱＦＤＭ復調処理等を行い、得られたトランスポートストリームＴＳ2をストリーム切換部２１に供給する。

ストリーム切換部２１は、ディジタル衛星放送を受信するときにはトランスポートストリームＴＳ1を選択してデマルチプレクサ２２に供給する。また、地上ディジタル放送を受信するときにはトランスポートストリームＴＳ2を選択してデマルチプレクサ２２に供給する。

デマルチプレクサ２２は、トランスポートストリームＴＳ1，ＴＳ2に時分割的に多重して含まれている映像データＤＴv、音声データＤＴa、放送データＤＴdなどを分離して、映像データＤＴvおよび音声データＤＴaをデコーダ部２３に供給し、放送データＤＴdを放送データ処理部２４に供給する。

デコーダ部２３は、映像データＤＴvの復号を行い、得られた映像信号ＶＳaを映像切換部３１に供給する。また、デコーダ部２３は、音声データＤＴaの復号を行い、得られた音声信号ＡＳaを音声切換部４１に供給する。

放送データ処理部２４は、ユーザ操作に応じた所定の処理、例えばＥＰＧ(Electric Program Guide)表示等を行うための制御信号ＣＳを生成して信号生成部３３に供給する。

映像／音声復調部２６は、地上アナログ放送の受信時に地上放送用チューナ１６から供給された中間周波信号ＲＳ3の復調処理を行い、得られた映像信号をディジタルの映像信号ＶＳbに変換して映像切換部３１に供給し、得られた音声信号ＡＳbを音声切換部４１に供給する。

映像切換部３１には、外部入力端子２８が接続されており、この外部入力端子２８を介して外部機器からコンポジット方式やコンポーネント方式、ＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)方式、ＤＶＩ(Digital Visual Interface)方式等の映像信号の入力を行うことができるようになされている。また、映像切換部３１には信号処理部３２が接続されており、信号処理部３２に供給する映像信号を、デコーダ部２３から供給された映像信号ＶＳa、映像／音声復調部２６からの映像信号ＶＳb、外部入力端子２８を介して供給された映像信号ＶＳcのいずれかに切り換える。

信号処理部３２は、映像切換部３１から供給された映像信号ＶＳdを用いてインタレース／プログレッシブ変換(Ｉ／Ｐ変換)処理や画素数変換処理等を必要に応じて行い、処理後の映像信号ＶＳeを合成処理部３４に供給する。また、信号処理部３２は、映像信号ＶＳdの平均輝度レベルを検出して、検出結果を示す平均輝度レベル信号ＹＬを制御部５０に供給する。例えば、信号処理部３２は、供給された映像信号ＶＳdが輝度信号と色差信号で構成されている場合、輝度信号を平均することにより平均輝度レベル信号ＹＬを生成する。また、映像信号ＶＳdが三原色信号やコンポジット信号等であるときは、輝度信号を生成して、生成した輝度信号を平均することにより平均輝度レベル信号ＹＬを生成する。ここで、信号処理部３２から出力する映像信号ＶＳeをプログレッシブ方式とする場合、輝度信号をフレーム単位で平均して平均輝度レベル信号ＹＬを生成する。また、映像信号ＶＳeをインタレース方式とする場合、輝度信号をフィールド単位で平均して平均輝度レベル信号ＹＬを生成する。なお、信号処理部３２にはメモリ３２ａ接続されており、このメモリ３２ａを使用してＩ／Ｐ変換処理や画素数変換処理等が行われる。

信号生成部３３は、放送データ処理部２４から供給された制御信号ＣＳ又は後述する制御部５０からの制御信号ＣＴに基づき、オンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを生成して合成処理部３４に供給する。例えば、信号生成部３３は、放送データ処理部２４から供給された制御信号ＣＳや制御部５０からの制御信号ＣＴに基づき、ＥＰＧ表示やチャネル表示等を行うためのオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscを生成して合成処理部３４に供給する。また、信号生成部３３は、制御部５０からの制御信号ＣＴに基づき、合成用映像信号ＶＳfを生成して合成処理部３４に供給する。この合成用映像信号ＶＳfは、後述するように信号切換操作が行われたとき、映像のフェードアウト・フェードイン動作やミュート動作を行うための例えば単一表示の映像信号である。

合成処理部３４は、信号処理部３２から供給された映像信号ＶＳeに信号生成部３３から供給されたオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscや合成用映像信号ＶＳfを合成して、映像出力信号ＶＳgとして映像出力処理部３５に供給する。また、合成処理部３４は、映像信号ＶＳeにオンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscや合成用映像信号ＶＳfを合成するとき、いわゆるアルファブレンド処理を行い、映像出力信号ＶＳgにおける映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfの合成比を可変できるようにする。

図２は合成処理部３４の構成を示している。信号処理部３２から供給された映像信号（例えば三原色信号）ＶＳeは乗算器３４１に供給される。乗算器３４１は、映像信号ＶＳeに係数αを乗算して加算器３４３に供給する。また、信号生成部３３から供給された合成用映像信号（例えば三原色信号）ＶＳfは乗算器３４２に供給される。乗算器３４２は、合成用映像信号ＶＳfや，オンスクリーン表示用映像信号ＶＳoscに係数（１−α）を乗算して加算器３４３に供給する。加算器３４３は、乗算器３４１から供給された映像信号α×ＶＳeと乗算器３４２から供給された映像信号（１−α）×ＶＳfあるいは映像信号（１−α）×ＶＳoscを加算して、加算結果を映像出力信号ＶＳgとして映像出力処理部３５に供給する。

このように合成処理部３４を構成すれば、制御部５０からの制御信号ＣＴによって係数αの値を「０≦α≦１」の範囲内で可変ことにより、映像出力信号ＶＳgにおける映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfの合成比（割合）を変化させることができる。

映像出力処理部３５には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display），ＰＤＰ（Plasma Display Panel），ＥＬ(Electro Luminescence)，陰極線管などの表示デバイスを用いて構成された表示部３６が接続されている。映像出力処理部３５は、映像出力信号ＶＳgに基づき、表示デバイスを駆動するための表示駆動信号ＤＲを生成して表示部３６に供給する。このため表示部３６で映像表示を行うことができる。また、映像出力処理部３５は、外部機器（図示せず）に映像信号を供給するとき、映像出力信号ＶＳgを外部機器に対応したフォーマットの出力信号Ｖoutとして出力する。

音声切換部４１には、外部入力端子２８が接続されており、この外部入力端子２８を介して外部機器から音声信号ＡＳcの入力を行うことができるようになされている。また、音声切換部４１には音声出力処理部４２が接続されており、音声出力処理部４２に供給する音声信号を、デコーダ部２３から供給された音声信号ＡＳa、映像／音声復調部２６からの音声信号ＡＳb、外部入力端子２８を介して供給された音声信号ＡＳcのいずれかに切り換える。

音声出力処理部４２には、スピーカを用いて構成された音声出力部４３が接続されている。音声出力処理部４２は、音声切換部４１から供給された音声信号ＡＳdを用いて音声処理例えば信号レベル調整や音質調整、ノイズ除去処理等を行い、音声処理後の音声出力信号ＤＲaを音声出力部４３に供給して音声出力を行う。また、音声出力処理部４２は、外部機器（図示せず）に音声信号を供給するとき、音声処理後の信号を外部機器に対応したフォーマットの出力信号Ａoutとして出力する。

制御部５０にはユーザインタフェース部５１が接続されている。ユーザインタフェース部５１はユーザ操作に応じた操作信号ＰＳを制御部５０に供給するものであり、例えば操作キーやリモートコントロール信号受信部等で構成されている。

制御部５０は、バス５５を介して上述の各部と接続されている。制御部５０は、ユーザインタフェース部５１からの操作信号ＰＳに基づき、制御信号ＣＴを生成して各部に供給することで、映像信号処理装置の動作がユーザ操作に応じた動作となるように制御する。例えば、ユーザインタフェース部５１から供給された操作信号ＰＳによって、チャネル切り換えや放送切り換え又は入力切り換え等の信号切り換え操作が行われたことが示されたとき、制御部５０は、所望のチャネルや所望の放送方式の映像／音声又は外部から供給された映像／音声の提示等を行うことができるように、衛星放送用チューナ１２や地上放送用チューナ１６の選局動作や、ストリーム切換部２１や映像切換部３１および音声切換部４１の切り換え動作等を制御する。また、制御部５０は、信号切り換えを行うとき、信号生成部３３や合成処理部３４の動作を制御して、映像のフェードアウト・フェードイン動作や映像のミュート動作を行い、信号切り換え時の品位を低下させることなく、また違和感なくスムーズに映像の切り換えを行う。

図３は、信号切り換え時の動作を示すフローチャートであり、フェードアウト・フェードイン動作を行う場合を示している。なお、信号切り換え操作が行われる前では、係数αが「１」に設定されており、信号処理部３２から供給された映像信号ＶＳeが映像出力信号ＶＳgとして映像出力処理部３５に供給されているものとする。フェードアウト・フェードイン動作では、例えば係数αの変化量を示すステップレベルｄが予め設定されており、このステップレベルｄに応じて映像信号の合成比が変化されてフェードアウト動作やフェードイン動作が行われる。

ステップＳＴ１で制御部５０は、信号切り換え操作が行われたか否かを判別する。制御部５０は、ユーザインタフェース部５１から信号切り換え操作を示している操作信号ＰＳが供給されたときステップＳＴ２に進み、信号切り換え操作を示している操作信号ＰＳが供給されないときはステップＳＴ１に戻る。

ステップＳＴ２で制御部５０は、係数αからステップレベルｄを減算した減算結果（α−ｄ）が「０」以下であるか否かを判別する。制御部５０は、減算結果（α−ｄ）が「０」以下でないときステップＳＴ３に進み、減算結果（α−ｄ）が「０」以下であるときステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ３で制御部５０は、減算結果（α−ｄ）を係数αに設定してステップＳＴ４に進む。ステップＳＴ４で制御部５０は、所定時間Ｔwの待機を行ったのちステップＳＴ２に戻る。ここで、制御部５０は、所定時間Ｔwを例えばフレーム期間単位の時間とする。この場合合成比の切り換えをフレーム画像単位で行うことが可能となる。

ステップＳＴ５で制御部５０は、係数αを「０」に設定してステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６で制御部５０は切換処理を行う。例えば、操作信号ＰＳによってチャネル切り換え操作が行われたと判別されたときは、衛星放送用チューナ１２や地上放送用チューナ１６で選局するチャネルを切り換える。また、１つの周波数チャネルで複数の編成チャネルの番組が放送されているときは、デマルチプレクサ２２やデコーダ部２３を制御して、所望のチャネルの映像信号ＶＳaや音声信号ＡＳaが得られるようにする。また、操作信号ＰＳによって放送切り換え操作や入力切り換え操作が行われたことが示されたとき、制御部５０は、ストリーム切換部２１や映像切換部３１および音声切換部４１を制御して、所望の映像信号を映像信号ＶＳdとして信号処理部３２に供給し、所望の音声信号を音声信号ＡＳdとして音声出力処理部４２供給する。

ステップＳＴ７で制御部５０は、係数αにステップレベルｄを加算した加算結果（α＋ｄ）が「１」以上であるか否かを判別する。制御部５０は、加算結果（α＋ｄ）が「１」以上でないときステップＳＴ８に進み、加算結果（α＋ｄ）が「１」以上であるときステップＳＴ１０に進む。

ステップＳＴ８で制御部５０は、加算結果（α＋ｄ）を係数αに設定してステップＳＴ９に進む。ステップＳＴ９で制御部５０は、所定時間Ｔwの待機を行ったのちステップＳＴ７に戻る。

このように、係数αからステップレベルｄを順次減算して、減算結果を係数αの新たな値とすれば、映像出力信号ＶＳgにおける映像信号ＶＳeの割合がステップ的に減少して、合成用映像信号ＶＳfの割合がステップ的に増加する。係数αからステップレベルｄを順次加算して、減算結果を係数αの新たな値とすれば、映像出力信号ＶＳgにおける映像信号ＶＳeの割合がステップ的に増加して、合成用映像信号ＶＳfの割合がステップ的に減少する。したがって、合成用映像信号ＶＳfを黒レベルの信号とすれば、フェードアウト動作が行われて黒色のみの映像とされたときに信号切り換えが行われる。また、信号切り換え後にフェードイン動作が行われて黒色のみの映像から信号切り換え後の映像に順次切り換えられる。

なお、ステップレベルｄの値を小さくすれば、フェードアウト動作やフェードイン動作が滑らかに行われる。また、所定時間Ｔwを調整すればフェードアウト動作やフェードイン動作の速さを調整できる。例えば、フェードアウト動作に要する時間や、フェードイン動作に要する時間を０．１秒〜０．５秒程度とすれば、容易に違和感なくスムーズに映像の切り換えを行うことができる。また、フェードアウト・フェードイン動作によって信号切換に時間を要してしまい、ユーザ操作に対する応答の遅れを生じさせてしまうこともない。さらに、ステップレベルｄや所定時間Ｔwを予め設定しておくだけでなく、ステップレベルｄや所定時間Ｔwを変更可能とすれば、自由度の高いフェードアウト・フェードイン動作を行うこともできる。

また図３に示す信号切り換え時の動作では、係数αにステップレベルｄを加減することで、フェードアウト・フェードイン動作を行うものとしたが、係数αを予め複数設定しておき、所定時間Ｔwが経過する毎に係数を切り換えることで、フェードアウト・フェードイン動作を行うものとしてもよい。

図４は、信号切り換え時の映像変化を示している。なお、図４では、合成用映像信号ＶＳfを黒レベルの信号としている。

図４の（Ａ）は、信号切り換え操作が行われたときの映像を示している。ここで、信号切り換え操作が行われてフェードアウト動作が行われると、係数αは「１」から順に小さい値に変更される。また、映像出力信号ＶＳgは、映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfが「α：（１−α）」の合成比で合成されたものであるから、例えば係数αが「０．６６」となると、このときの映像は、図４の（Ｂ）に示すように、信号切り換え操作が行われたときの映像よりも暗い映像となる。また、時間が経過すると係数αがさらに小さい値となり、例えば係数αが「０．３３」となると、このときの映像は、図４の（Ｃ）に示すように、図４の（Ｂ）に示す映像よりも暗い映像となる。

さらに時間が経過すると、係数αは「０」に設定される。したがって、映像出力信号ＶＳgは、合成用映像信号ＶＳfを示すものとなり、このときの映像は、図４の（Ｄ）に示すように黒画面表示となる。また、図４の（Ｄ）に示す映像が表示されているとき切り換え処理が行われる。

切り換え処理終了時の係数αは「０」となっているので、このときの映像は、図４の（Ｅ）に示すように引き続き黒画面表示となる。切り換え処理が終了してフェードイン動作が行われると、係数αは「０」から順に大きい値に変更される。ここで係数αが例えば「０．３３」となると、このときの映像は、図４の（Ｆ）に示すように、切り換え処理終了時の映像よりも明るい映像となる。また、時間が経過すると係数αがさらに大きな値となり、例えば係数αが「０．６６」となると、このときの映像は、図４の（Ｇ）に示すように、図４の（Ｆ）に示す映像よりも明るい映像となる。

さらに時間が経過すると、係数αは「１」に設定される。したがって、映像出力信号ＶＳgは、映像信号ＶＳeを示すものとなり、このときの映像は、図４の（Ｈ）に示すように信号切り換え操作によって選択した映像となる。

このように、信号切り換え操作が行われたときには、映像信号ＶＳeに合成用映像信号ＶＳfを合成してフェードアウト・フェードイン動作が行われるので、信号切り換え時の品位の低下を防止できる。また、信号生成部３３や合成処理部３４は、信号切り換え時のフェードアウト・フェードイン動作だけでなく、オンスクリーン表示にも用いられることから、アルファブレンド処理によってＥＰＧ表示等を行っている映像信号処理装置では、コストアップを招くことなく信号切り換え時の品位の低下を防止できる。また、メモリ３２ａを用いてフェードアウト・フェードイン動作を行うものでないことから、映像信号処理装置を安価に構成することができるだけでなく、リアルタイム処理に遅延を生じさせてしまうこともない。

ところで、上述の実施の形態は、合成用映像信号ＶＳfが黒レベルの信号とされていることから、例えば信号切り換え操作が行われたときの映像が明るいときにはフェードアウト動作における映像の輝度変化が大きい。例えば信号切り換え操作が行われたときの映像が図５の（Ａ）に示すように明るい映像であるとき、フェードアウト動作を行うと、係数αが例えば「０．６６」であるときの映像は図５の（Ｂ）、係数αが例えば「０．３３」であるときの映像は図５の（Ｃ）、係数αが「０」であるときの映像は図５（Ｄ）に示すものとなり、フェードアウト動作における映像の輝度変化が大きくなってしまう。また、合成用映像信号ＶＳfを白レベルの信号としても、信号切り換え操作が行われたときの映像が暗いときは、フェードアウト動作における映像の輝度変化が大きくなってしまう。

このため、信号切り換え操作を繰り返し行うものとすると、画面の点滅が緩やかとなるもの、引き続き画面が点滅したようになってしまうおそれがある。そこで、制御部５０は、信号処理部３２で得られた平均輝度レベル信号ＹＬに基づき、信号切り換え操作が行われたときの映像の輝度に応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定することで、フェードアウト動作における映像の輝度変化を少なくする。

図６は、信号切り換え時の他の動作として、信号切り換え操作が行われたときの映像の明るさに応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定するときのフローチャートを示している。

ステップＳＴ２１で制御部５０は、信号切り換え操作が行われたか否かを判別する。制御部５０は、ユーザインタフェース部５１から信号切り換え操作を示している操作信号ＰＳが供給されたときステップＳＴ２２に進み、信号切り換え操作を示している操作信号ＰＳが供給されないときはステップＳＴ２１に戻る。

ステップＳＴ２２で制御部５０は、平均輝度レベルを判別する。すなわち、制御部５０は信号処理部３２で平均輝度レベル信号ＹＬの生成を行わせて、この平均輝度レベル信号ＹＬに基づき、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルを判別してステップＳＴ２３に進む。

ステップＳＴ２３で制御部５０は、合成用映像信号ＶＳfの信号レベル設定を行う。制御部５０は、フェードアウト動作における映像の輝度変化が少なくなるように、合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを、ステップＳＴ２２で判別した平均輝度レベルに応じて設定してステップＳＴ２４に進む。

ステップＳＴ２４からステップＳＴ３２の処理は、図３のステップＳＴ２からステップＳＴ１０の処理に対応するものであり、ステップＳＴ２４からステップＳＴ２７の処理を行うことで、フェードアウト動作を行うことができる。その後、ステップＳＴ２８でステップＳＴ６と同様に切り換え処理を行う。さらに、ステップＳＴ２９からステップＳＴ３２の処理を行うことで、フェードイン動作を行うことができる。

このように、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定すれば、フェードアウト動作における映像の輝度変化を少なくできる。また、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じた明るさの映像が表示されているときに信号切り換えが行われる。さらに、信号切り換え後にフェードイン動作が行われて信号切り換え後の映像に順次切り換えられる。

図７は、信号切り換え時の映像変化を示しており、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号の信号レベルを設定する場合、例えば信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルと合成用映像信号に基づく映像の輝度レベルが等しくなるように、合成用映像信号の信号レベルを設定する場合である。

図７の（Ａ）は、信号切り換え操作が行われたときの映像を示している。ここで、信号切り換え操作が行われてフェードアウト動作が行われると、係数αは「１」から順に小さい値に変更される。また、映像出力信号ＶＳgは、映像信号ＶＳeと合成用映像信号ＶＳfが「α：（１−α）」の合成比で合成されたものであり、合成用映像信号ＶＳfの信号レベルは、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて設定されていることから、例えば係数αが「０．６６」となると、このときの映像は、図７の（Ｂ）に示すように、信号切り換え操作が行われたときの映像と同等の明るさの映像となり、図５の（Ｂ）に示すような暗い映像とはならない。また、時間が経過すると係数αがさらに小さい値となり、例えば係数αが「０．３３」となると、このときの映像は、図７の（Ｃ）に示すように、図７の（Ｂ）に示す映像と同等の明るさの映像となり、図５の（Ｃ）に示すようなさらに暗い映像とはならない。

さらに時間が経過すると、係数αは「０」に設定される。したがって、映像出力信号ＶＳgは、合成用映像信号ＶＳfを示すものとなり、このときの映像は、図７の（Ｄ）に示すように、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルである画面表示となる。

切り換え処理終了時の係数αは「０」となっているので、このときの映像は、図７の（Ｅ）に示すように、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルである画面表示が引き続き行われる。切り換え処理が終了してフェードイン動作が行われると、係数αは「０」から順に大きい値に変更される。ここで係数αが例えば「０．３３」となると、このときの映像は、図７の（Ｆ）に示すように、信号切り換え操作によって選択した映像が含まれた映像となる。また、時間が経過すると係数αがさらに大きな値となり、例えば係数αが「０．６６」となると、このときの映像は、図７の（Ｇ）に示すように、図７の（Ｆ）に示す映像よりも信号切り換え操作によって選択した映像がより多く含まれた映像となる。

さらに時間が経過すると、係数αは「１」に設定される。したがって、映像出力信号ＶＳgは、映像信号ＶＳeを示すものとなり、このときの映像は、図７の（Ｈ）に示すように信号切り換え操作によって選択した映像となる。

このように、信号切り換え操作が行われたとき、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定して、この合成用映像信号ＶＳfを映像信号ＶＳeに合成してフェードアウト・フェードイン動作が行われるので、映像出力信号ＶＳgに基づく映像は、信号切り換え操作を繰り返しても画面が点滅したように表示されてしまうことを防止できる。

ところで、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定すると、上述のようにフェードアウト動作における輝度変化を少なくできる。したがって、信号切り換え操作が行われたときに、映像のフェードアウト・フェードイン動作に換えて、映像のミュート動作を行うものとしても、信号切り換え時の品位の低下や、信号切り換え操作を繰り返したとき点滅したように映像表示が行われてしまうことを防止できる。

次に、信号切り換え操作が行われたときにミュート動作を行う場合について説明する。ミュート動作を行う場合、制御部５０は、信号処理部３２からの平均輝度レベル信号ＹＬに基づき、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定する。また、制御部５０は係数αを「０」又は「１」のいずれかに切り換える。このとき、合成処理部３４から出力される映像出力信号ＶＳgは映像信号ＶＳe又は映像信号ＶＳfのいずれかとなり、合成処理部３４は信号切換処理部として動作する。

図８は、信号切り換え時にミュート動作を行う場合のフローチャートを示している。

ステップＳＴ４１で制御部５０は、信号切り換え操作が行われたか否かを判別する。制御部５０は、ユーザインタフェース部５１から信号切り換え操作を示している操作信号ＰＳが供給されたときステップＳＴ４２に進み、信号切り換え操作を示している操作信号ＰＳが供給されないときはステップＳＴ４１に戻る。

ステップＳＴ４２で制御部５０は、平均輝度レベルの判別を行う。すなわち、図６のステップＳＴ２２と同様に、制御部５０は信号処理部３２で平均輝度レベル信号ＹＬの生成を行わせて、この平均輝度レベル信号ＹＬに基づき、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルを判別してステップＳＴ４３に進む。

ステップＳＴ４３で制御部５０は、合成用映像信号ＶＳfの信号レベル設定を行う。制御部５０は、ミュート動作における映像の輝度変化が少なくなるように、合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを、ステップＳＴ４２で判別した平均輝度レベルに応じて設定してステップＳＴ４４に進む。

ステップＳＴ４４で制御部５０は、ミュート動作を開始する。制御部５０は、係数αを「１」から「０」に切り換えてステップＳＴ４５に進む。このとき、合成処理部３４から出力される映像出力信号ＶＳgは、映像信号ＶＳeから合成用映像信号ＶＳfに切り換えられる。したがって、合成処理部３４は信号切換処理部として動作することとなる。

ステップＳＴ４５で制御部５０は切換処理を行ってステップＳＴ４６に進む。この切換処理では、図３のステップＳＴ６と同様な処理を行う。

ステップＳＴ４６で制御部５０は、ミュート動作を終了する。すなわち、制御部５０は、係数αを「０」から「１」に切り換えて信号切り換え処理を終了する。

このような処理を行うことで、切換処理の期間中はミュート動作が行われる。また、ミュート動作が行われているときの映像は、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じた映像とされる。

図９は、信号切り換え時の映像変化を示しており、ミュート動作を行う場合である。図９の（Ａ）（Ｂ）は、信号切り換え操作が行われたときの映像を示している。ここで、信号切り換え操作が行われてミュート動作が行われると、係数αは「１」から「０」に変更されて、映像出力信号ＶＳgは、合成用映像信号ＶＳfを示すものとなる。ここで、合成用映像信号ＶＳfの信号レベルは、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて設定されることから、図９の（Ａ）に示すように暗い映像のときは、合成用映像信号ＶＳfの信号レベルが低く設定されて、図９の（Ｃ）に示すように、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じた暗い映像となる。また、図９の（Ｂ）に示すように明るい映像のときは、合成用映像信号ＶＳfの信号レベルが高く設定されて、図９の（Ｄ）に示すように、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じた明るい映像となる。

この図９の（Ｃ）（Ｄ）に示す映像が表示されているミュート期間中に切り換え処理が行われて、切り換え処理が終了したときにはミュート動作を終了される。すなわち、係数αが「０」から「１」に変更されるので、映像出力信号ＶＳgは、映像信号ＶＳeを示すものとなる。したがって、ミュート動作の終了後は、図９の（Ｅ）（Ｆ）に示すように、信号切り換え操作によって選択した映像となる。

このように、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号ＶＳfの信号レベルを設定すると、切換処理の期間にミュート動作を行っても、ミュート動作時による輝度レベルの変化を少なくできるので、信号切り換え時の品位の低下や、信号切り換え操作を繰り返したとき点滅したように映像表示が行われてしまうことを防止できる。

なお、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルに応じて合成用映像信号の信号レベルを設定する場合、合成用映像信号の信号レベルは、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルと合成用映像信号に基づく映像の輝度レベルが等しくなるように設定する場合に限られるものではない。例えば、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルが非常に高い場合、その後信号切り換え操作によって選択される映像は、信号切り換え操作が行われたときの映像よりも暗い映像となる場合が多い。また、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルが非常に低い場合、その後信号切り換え操作によって選択される映像は、信号切り換え操作が行われたときの映像よりも明るい映像となる場合が多い。したがって、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルが、所定の閾値よりも高いときには、合成用映像信号に基づく映像の輝度レベルが信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルよりも低くなるいように合成用映像信号の信号レベルを設定する。また、信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルが、所定の閾値よりも低いときには、合成用映像信号に基づく映像の輝度レベルが信号切り換え操作が行われたときの映像の平均輝度レベルよりも高くなるように合成用映像信号の信号レベルを設定する。このように合成用映像信号の信号レベルを設定すれば、フェードイン動作における輝度レベル変化や、ミュート動作を終了したときの輝度レベル変化を小さくすることができる。

映像信号処理装置の構成を示す図である。 合成処理部の構成を示す図である。 信号切り換え時の動作を示すフローチャートである。 信号切り換え時の映像変化を示す図である。 信号切り換え時に映像が明るいときの映像変化を示す図である。 信号切り換え時の他の動作を示すフローチャートである。 信号切り換え時の映像変化（他の動作を行った場合）を示す図である。 信号切り換え時のミュート動作を示すフローチャートである。 信号切り換え時の映像変化（ミュート動作を行った場合）を示す図である。

符号の説明

１０・・・映像信号処理装置、１１・・・衛星放送用アンテナ、１２・・・衛星放送用チューナ、１３，１７・・・ディジタル復調部、１５・・・地上放送用アンテナ、１６・・・地上放送用チューナ、２１・・・ストリーム切換部、２２・・・デマルチプレクサ、２３・・・デコーダ部、２４・・・放送データ処理部、２６・・・映像／音声復調部、２８・・・外部入力端子、３１・・・映像切換部、３２・・・信号処理部、３２ａ・・・メモリ、３３・・・信号生成部、３４・・・合成処理部、３５・・・映像出力処理部、３６・・・表示部、４１・・・音声切換部、４２・・・音声出力処理部、４３・・・音声出力部、５０・・・制御部、５１・・・ユーザインタフェース部、５５・・・バス、３４１，３４２・・・乗算器、３４３・・・加算器

Claims (5)

1. 合成用映像信号を生成する信号生成部と、
   映像信号と前記合成用映像信号の合成を行う合成処理部と、
   前記映像信号の切換制御と前記合成処理部の動作制御を行う制御部とを有し、
   前記制御部は、前記映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える際に、前記第１の映像信号と前記合成用映像信号の合成比を順次変更して、前記合成処理部から出力される映像信号を前記第１の映像信号から徐々に前記合成用映像信号に切り換えるものとし、その後前記第１の映像信号から前記第２の映像信号への切り換えを行い、該第２の映像信号への切り換え後に、前記第２の映像信号と前記合成用映像信号の合成比を順次変更して、前記合成処理部から出力される映像信号を前記合成用映像信号から徐々に前記第２の映像信号に切り換える
   ことを特徴とする映像信号処理装置。
2. 前記合成処理部は、
   前記映像信号と係数αを乗算する第１の乗算器と、
   前記合成用映像信号と係数（１−α）を乗算する第２の乗算器と、
   前記第１および第２の乗算器で得られた乗算結果を加算する加算器を有し、
   前記制御部は、前記係数αを切り換えることで前記合成処理部における前記映像信号と前記合成用映像信号の合成比を順次変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 映像信号の平均輝度レベルを検出する信号処理部を設け、
   前記信号生成部は、前記信号処理部で検出された前記第１の映像信号の平均輝度レベルに応じて前記合成用映像信号の信号レベルを設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
4. 前記信号生成部は、オンスクリーン表示用映像信号の生成を行い、
   前記合成処理部は、前記映像信号と前記オンスクリーン表示用映像信号を合成する
   ことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
5. 出力する映像信号を第１の映像信号から第２の映像信号に切り換える映像信号処理方法において、
   合成用映像信号を生成する信号生成工程と、
   前記第１の映像信号と前記合成用映像信号の合成比を順次変更して、前記出力する映像信号を前記第１の映像信号から徐々に前記合成用映像信号に切り換える第１の切換処理工程と、
   前記第１の切換処理工程が行われたのち、前記第１の映像信号を前記第２の映像信号に切り換える第２の切換処理工程と、
   前記第２の映像信号への切り換え後に、前記第２の映像信号と前記合成用映像信号の合成比を順次変更して、前記出力する映像信号を前記合成映像信号から徐々に前記第２の映像信号に切り換える第３の切換工程を設けた
   ことを特徴とする映像信号処理方法。