JP2008278211A - 映像表示装置、および、その映像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタルテレビ放送を表示する映像表示装置において、ＳＤ放送をＨＤ放送の表示形態で表示させるＨＤアップコンバート映像で、ＳＤ映像をそのままのアスペクト比で表示させる場合に、映像の左右端でドット妨害による影響が無いようにする。
【解決手段】デジタルテレビ放送のＨＤアップコンバート映像で、ＳＤ映像をそのままのアスペクト比で表示させる場合に、映像の左右端にドット妨害を隠すための表示対象としてサイドパネルを表示する。サイドパネルの幅は、サイドパネルを表示させるタイミング検出回路を設けて、輝度信号のレベルに基づいて、輝度信号のレベルが一定の閾値未満のときには、サイドパネルを表示させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、映像表示装置、および、その映像表示方法に係り、特に、デジタルテレビジョン放送において、ＳＤ映像をＨＤ映像として放送する形態の放送に関する画質向上に用いて好適な映像表示装置、および、その映像表示方法に関する。

近年、テレビ放送の分野においては、従来のアナログ放送からデジタル放送に移行しつつある。

デジタル放送では、画像データをデジタルデータとして扱い、画像データを圧縮して送信する画像圧縮技術などが用いられ、受信環境による画像の劣化などの問題が少ないという利点がある。

また、デジタル放送では、放送局側から送信される放送信号として、様々なフォーマットのものが存在する。代表的な信号としては、総走査線数が１１２５本（有効走査線数１０８０本）のＨＤ(High definition)フォーマットの信号（以下、「ＨＤ信号」、ＨＤ信号による映像を「ＨＤ映像」と呼ぶ）と、総走査線数が５２５本（有効走査線数４８０本）のＳＤ(Standard definition)フォーマットの信号（以下、「ＳＤ信号」、ＳＤ信号による映像を「ＳＤ映像」と呼ぶ）とがある。

また、ＳＤ映像をＨＤ映像の解像度に変換したＨＤアップコンバート映像が放送されることもある。

以下、図７を用いてＨＤアップコンバート映像の概要について説明する。
図７は、ＨＤアップコンバート映像の諸形態を示す図である。

図７（ａ）は、ＳＤ映像ソースの画面であり、アスペクト比（Aspect Ratio）は、４：３となっている。このＳＤ映像ソースを、ＨＤアップコンバート映像で放送するには、左側に示されるように、図７（ｂ）〜（ｄ）の表示例が考えられる。

ＨＤ映像のアスペクト比は、１６：９であるため、ＳＤ映像をＨＤ映像にそのまま、あてはめると両端に空き部分が生じる。図７（ｂ）は、その空き部分は、映像はなく黒塗りのように見える。また、図７（ｃ）は、その空き部分に、ＳＤ映像とは別の映像を入れ込んだ形態である。図７（ｄ）は、ＳＤ映像ソースを、ＨＤ映像のアスペクト比の１６：９に見合うように変換した例である。

ところで、デジタルテレビ放送において、ＮＴＳＣなどのコンポジットビデオ信号を分離して、輝度信号（Ｙ信号）、色差信号（Ｃ信号）を生成する場合がある。この場合に、クロスカラー妨害、ドット妨害が問題となる。輝度信号の高周波成分がＣ信号に残留したことによる弊害がクロスカラー妨害、逆に、色差信号の高周波成分がＹ信号に残留したことによる弊害が、ドット妨害である。

以下の特許文献１には、輝度信号に、水平パスフィルタと時間ハイパスフィルタを通すことにより、コンポーネント信号のドット妨害を除去する技術が開示されている。

特開２００３−３２５２６２号公報

ドット妨害は、上記のように、色差信号の高周波成分が輝度信号に混ざり込むことにより、画面にドット上の目障りな妨害が発生するものである。この画面に表れるドット上の妨害は、人間の目には、かすかに動いて見え、映像を見る場合に障害となる。この原因は、例えば、放送局で信号処理の性能に問題のある記録再生装置が使われている場合などによるものである。すなわち、放送局の放送機器等により、コンポジットビデオ信号を処理して記録再生する場合がある。この場合、コンポジットビデオ信号の信号処理において、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）とを分離する際に、回路が高精度(高性能)に分離することができず、両信号間の妨害を除去しきれずに記録してしまう。そして、このような処理を施した再生信号（デジタル放送の映像）を放送をチューナで受けて、表示する場合に、受信機側で最終的に得るコンポーネント信号にドット妨害やクロスカラー妨害が発生することになる。

以下、図８を用いてドット妨害の問題になる点について説明する。
図８は、ドット妨害を説明する図である。

ドット妨害による影響は、図８（ａ）に示したように表示対象の輝度の差が大きい部分に発生しやすい。そのため、ケースの映像の左右端で目立ちやすいという特質がある。

これは、テレビ番組の動画や静止画の映像と、その映像とは無関係の情報（図７（ｂ）の左右の黒塗り部分）の境目部分は、輝度段差が非常に激しくかつ急峻に黒色に切り替わる部分であるので、映像部分に色が着色（すなわち、白色以外）している部分に関してドット妨害が発生し、さらに、その映像の着色部分の色が濃い場合、ドット妨害(＝上下方向(垂直方向)にブツブツが流れてみえたりする妨害)は、より振幅レベルを増して、より目障りな妨害として出現するためである。

従来、ドット妨害に対しては、特許文献１のようなドット妨害除去回路により、影響を低減することがなされている。しかしながら、ＨＤアップコンバート映像で、ＳＤ映像をそのままのアスペクト比で表示させる場合には、映像の中側は、ドット妨害による影響は、軽減されて見えるものの、図８（ｂ）に示されるように、映像の左右端では、ドット妨害を低減しても、除去された後にボツボツとしたくぼみが発生とするという問題点があった。

また、図７（ｃ）に示したケースは、図７（ｂ）の場合のようには見にくくならないかも知れないが、横側に出した色（特に、黒に近く、輝度が低い色）によっては、相当見にくくなることも考えられる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、映像表示装置において、ＨＤアップコンバート映像で、ＳＤ映像をそのままのアスペクト比で表示させる場合に、映像の左右端でドット妨害による影響が無いような映像表示装置を提供することにある。

本発明の映像表示装置では、ＨＤアップコンバート映像で、ＳＤ映像をそのままのアスペクト比で表示させる場合に、映像の左右端にドット妨害を隠すための表示対象としてサイドパネルを表示する。

サイドパネルの幅は、サイドパネルを表示させるタイミング検出回路を設けて、輝度信号のレベルに基づいて、輝度信号のレベルが一定の閾値未満のときには、サイドパネルを表示させる。

本発明によれば、ＨＤアップコンバート映像で、ＳＤ映像をそのままのアスペクト比で表示させる場合に、映像の左右端でドット妨害による影響が無いような映像表示装置を提供すること映像表示装置を提供することができる。

以下、各実施形態を、図１ないし図６を用いて説明する。

〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図４を用いて説明する。

先ず、図１ないし図３を用いて第一の実施形態に係る映像表示装置の構成と動作について説明する。
図１は、第一の実施形態に係る映像表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図２は、第一の実施形態に係る映像表示装置の各フェーズにおける信号を模式的に映像として示した図である。
図３は、サイドパネルを表示したときと、表示しないときの映像を対比した図である。

図１に示される映像表示装置は、デジタルテレビジョン放送信号（地上波デジタル放送、ＢＳ／ＣＳデジタル放送信号等。以下、「ＤＴＶ信号」と略す）を受信して表示可能なテレビジョン受像機を例にしている。

ここで、ＤＴＶ信号は、例えば、ＭＰＥＧ形式で圧縮符号化されたデジタル映像信号を含むＭＰＥＧストリームで構成されている。また、ＭＰＥＧストリームは、様々な付加情報を含んでいる。この付加情報は、例えば、ＥＰＧ（番組電子ガイド）情報や、受信したＤＴＶ信号のフォーマット種類を示す情報などを含んでいる。

また、ＨＤ信号は、上述したように二種類存在する。すなわち、放送局側で総走査線数５２５本のＳＤ素材の信号を総走査線数１１２５本にアップコンバートしてＨＤフォーマットに変換したＨＤアップコンバート信号と、ハイビジョンカメラで撮影された映像に基づき生成された、元々ＨＤフォーマットを持つＨＤ素材のオリジナルＨＤ信号である。

ＨＤアップコンバート信号による映像は、既に図７により説明したように、アスペクト比４：３の映像の左右両端に無画部を付加して全体的なアスペクト比を１６：９としたもの（２０２）、アスペクト比４：３の映像の左右両端に所定輝度レベルの映像または他の画像やデータなどを付加して全体的なアスペクト比を１６：９としたもの（２０３）、映像を水平および垂直方向に拡大して映像自身のアスペクト比を１６：９としたもの（２０４）がある。

本実施形態は、特に、図７（ｂ）の映像２０２や、図７（ｃ）の映像２０３の場合に、アスペクト比４：３の中央の映像の両端に生じるドット妨害による影響を低減するものである。

図１に示されるように、選局された所望チャンネルのデジタルテレビジョン放送信号は、アンテナ１０１を介して、デジタルチューナ１０２で受信される。デジタルチューナ１０２で受信されたＤＴＶ信号は、ＭＰＥＧデコーダ１０３に供給される。ＭＰＥＧデコーダ１０３は、ＤＴＶ信号を復調および復号するとともに、映像信号と、ＥＰＧ情報およびフォーマット情報を含む付加情報とを分離する。この段階では、図２（ａ）に示すように、ドット妨害は、除去されていない。また、受信した放送信号がインターレース信号の時は、ｉｐ変換回路でプログレッシブ信号に変換し、その変換信号に対してスケーリング処理回路により表示装置１１２のパネル解像度になるようにサイズ変更を行って変換され、ＭＰＥＧデコーダ１０３より出力される。ＭＰＥＧデコーダ１０３で復号されたデジタル映像信号は、輝度信号Ｙ［０］、色差信号（Ｂ−Ｙ）信号（＝Ｃｂ［０］）、および色差信号（Ｒ−Ｙ）信号（＝Ｃｒ［０］）を含むデジタルコンポーネント信号として、ドット妨害除去回路１０４に供給される。ドット妨害除去回路１０４に動作について以下に説明する。

放送局側の番組コンテンツ製作過程において、いったん、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号などのアナログテレビジョン放送信号のような輝度信号Ｙと色信号Ｃとが混合されたコンポジットビデオ信号に変換される場合がある。放送局側において、例えば２次元ＹＣ分離によって、コンポジットビデオ信号からＤＴＶ信号用のコンポーネント信号を生成する場合、絵柄によっては、ドット妨害が発生する。ドット妨害は、色差信号の高周波成分が輝度信号に混ざり込むことにより、画面にドット上の目障りな妨害が発生するものである。特に、映像信号の振幅の大きな部分にドット妨害が発生しやすい。

ドット妨害除去回路１０４は、このようなドット妨害を除去するものであり、デジタルコンポーネント信号からドット妨害成分を取り除くように動作する。なお、このドット妨害除去回路１０４は、クロスカラー妨害の機能も付け加えて、クロスカラー妨害除去／ドット妨害除去回路として構成してもよい。この段階では、図２（ｂ）に示すように、ドット妨害は、除去される。しかしながら、映像の両端のドット妨害による影響は消えていない。

映像開始終了タイミング検出回路１０６は、サイドパネルを出すか、ＨＤアップコンバート信号の映像を出力するかを切り替えるための回路である。サイドパネルとは、ＨＤアップコンバート信号のアスペクト比４：３の中央の映像の両端左右端に表示する表示対象である。これは、図２（ｃ）に示されるような表示対象である。

映像開始終了タイミング検出回路１０６は、サイドパネルを出力するときには、サイドパネル発生回路１０７に信号をアサートし、スイッチ１０８、１０９、１１０に切り替えの信号を伝え、端子ｂ側からの入力を受け付ける状態にする。また、この映像開始終了タイミング検出回路１０６の動作は、後に詳説する。

ドット妨害除去回路１０４から出力された輝度信号Ｙ[１]と、二つの色差信号Ｃｂ[１]、Ｃｒ[１]は、マトリクス１０５に入力され、マトリクス変換されて、デジタルＲＧＢ信号が生成される。

そして、それぞれが、スイッチ１０８、１０９、１１０に入力され、端子ａ側からの入力を受け付ける状態のときには、映像表示処理回路１１１に送出される。

映像表示処理回路１１１では、映像表示処理をおこない表示装置１１２へ供給される信号に変換し、表示装置に信号を入力する。この表示装置は、例えば、ＰＤＰ、ＬＣＤ、ＦＥＤ等で構成されており、表示装置１１２からの入力信号に基づき映像を形成する。

一方、スイッチ１０８、１０９、１１０に入力され、端子ａ側からの入力を受け付ける状態のときには、サイドパネル発生回路１０７からのデジタルＲＧＢ信号を受け付ける。

そして、適当にスイッチ１０８、１０９、１１０を切り替えることにより、最終的に、図２（ｄ）に示したように、サイドパネルにより、中央の映像のドット妨害の影響が現れる部分を隠した映像を視聴者に表示することができる。

このようにして、図３（ａ）に示される中央の映像の左右端に見られるドット妨害の窪みを、図３（ｂ）に示されるように、サイドパネルによって覆われて見えないようにする。なお、サイドパネルは、映像の視認の影響が少ないグレー／黒色などの色を採用することができるが、特に、グレー色のサイドパネルは、ＰＤＰでは、パネルの焼くつきを防止する効果がある。

次に、図４を用いて映像開始終了タイミング検出回路１０６の動作について詳説する。
図４は、映像開始終了タイミング検出回路１０６の動作に関するタイミングチャートである。

本実施形態では、サイドパネルを出力するための基準は、輝度信号（Ｙ信号）のレベルとする。図４（ｂ）に示すように、Ｙ信号のレベルに一定の閾値（スライスレベル）をとり、そのスライスレベルよりもＹ信号が大きい所では、ＨＤアップコンバート信号のアスペクト比４：３の映像を表示し、それより小さい所では、サイドパネルを表示する。そのために、映像開始終了タイミング検出回路１０６からスイッチ１０８、１０９、１１０に出力する切り替え信号は、図４（ａ）に示されるように、スライスレベルよりもＹ信号が大きい所で、１とし、スライスレベルよりもＹ信号が大きくない所で、０とする。

図４（ｃ）、（ｄ）に示されように、ドット妨害がでる映像の開始位置を、ａ、ドット妨害がでる映像の終了位置を、ｂとすると、ドット妨害のマスク幅を、Δにとるときに、サイドパネルを表示した場合は、映像の開始位置は、ａ＋Δ、映像の終了位置は、ａ−Δとなる。

サイドパネルの横幅は、表示画面の横幅の１／１０以上にする。

本来、図７（ｂ）、（ｃ）に示した場合には、アスペクト比を計算すると、全体の横幅の１／８のサイドパネルに表示すればよいことになるが、ドット妨害の表示の影響をなくすために、若干の幅としてΔだけ画面の内側を隠すようにする。

〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図５および図６を用いて説明する。

第一の実施形態では、ドット妨害を除去した元の映像の輝度信号、色差信号をＲＧＢ信号に変換して、サイドパネルのＲＧＢ信号により合成した。

本実施形態では、先ず、ドット妨害を除去していない元の映像の輝度信号、色差信号をＲＧＢ信号と、サイドパネルのＲＧＢ信号により合成し、その後に、合成したＲＧＢ信号を、再度、輝度信号、色差信号に逆変換して、ドット妨害を除去するものである。

以下、図５および図６を用いて第二の実施形態に係る映像表示装置の構成と動作について説明する。
図５は、第二の実施形態に係る映像表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図６は、第二の実施形態に係る映像表示装置の各フェーズにおける信号を模式的に映像として示した図である。

第一の実施形態と同様に、図５に示されるように、選局された所望チャンネルのデジタルテレビジョン放送信号は、アンテナ１０１を介して、デジタルチューナ１０２で受信される。デジタルチューナ１０２で受信されたＤＴＶ信号は、ＭＰＥＧデコーダ１０３に供給される。ＭＰＥＧデコーダ１０３は、ＤＴＶ信号を復調および復号するとともに、映像信号と、ＥＰＧ情報およびフォーマット情報を含む付加情報とを分離する。この段階では、図６（ａ）に示すように、ドット妨害は、除去されていない。ＭＰＥＧデコーダ１０３で復号されたデジタル映像信号は、輝度信号Ｙ［０］、色差信号（Ｂ−Ｙ）信号（＝Ｃｂ［０］）、および色差信号（Ｒ−Ｙ）信号（＝Ｃｒ［０］）を含むデジタルコンポーネント信号として、マトリクス回路１０５ａに供給される。

ＭＰＥＧデコーダ１０３から出力された輝度信号Ｙ[０]と、二つの色差信号Ｃｂ[０]、Ｃｒ[０]は、マトリクス１０５ａに入力され、マトリクス変換されて、デジタルＲＧＢ信号が生成される。

そして、それぞれが、スイッチ１０８ａ、１０９ａ、１１０ａに入力され、端子ａ側からの入力を受け付ける状態のときには、逆マトリクス回路１２０に送出される。

映像開始終了タイミング検出回路１０６は、サイドパネルを出すか、ＨＤアップコンバート信号の映像を出力するかを切り替えるための回路である。

映像開始終了タイミング検出回路１０６は、サイドパネルを出力するときには、サイドパネル発生回路１０７に信号をアサートし、スイッチ１０８ａ、１０９ａ、１１０ａに切り替えの信号を伝え、端子ｂ側からの入力を受け付ける状態にする。

サイドパネルは、第一の実施形態と同様に、図６（ｃ）に示されるような表示対象である。

そして、逆マトリクス回路１２０に入力される信号の映像は、図６（ｂ）のようになる。この段階では、まだ、ドット妨害は除去されていないので、逆マトリクス回路１２０により、デジタルＲＧＢ信号を、輝度信号Ｙ[２]、色差信号Ｃｂ[２]、Ｃｒ[２]に逆変換する。そして、それをドット妨害回路１０４に入力して、ドット妨害を除去し、その出力の輝度信号Ｙ[３]、色差信号Ｃｂ[３]、Ｃｒ[３]を、再び、マトリクス１０５ｂに入力して、デジタルＲＧＢ信号に変換して、映像表示装置１１１に入力する。そして、表示装置には、最終的に、図６（ｄ）に示されるようなドット妨害が除去され、サイドパネルが表示された映像が表示される。

〔その他の実施形態〕
映像両端のドット妨害の影響を隠すサイドパネルは、ユーザのリモコンなどの操作により、表示／非表示を切り替えられるようにしてもよい。

また、図７（ｃ）の場合に、中央の映像の両端が静止画であることを検知、静止画のときには、サイドパネルを表示し、動画のときには、サイドパネルを表示しないようにしてもよい。

さらに、ＥＰＧ情報を参照し、その番組が、ＨＤアップコンバート映像で放送で、図７（ｂ）、図７（ｃ）の放送形態であり、かつ、その番組がドット妨害の弊害がはなはだしいと分かっているときに、サイドパネルを表示するようにしてもよい。

第一の実施形態に係る映像表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 第一の実施形態に係る映像表示装置の各フェーズにおける信号を模式的に映像として示した図である。 サイドパネルを表示したときと、表示しないときの映像を対比した図である。 映像開始終了タイミング検出回路１０６の動作に関するタイミングチャートである。 第二の実施形態に係る映像表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 第二の実施形態に係る映像表示装置の各フェーズにおける信号を模式的に映像として示した図である。 ＨＤアップコンバート映像の諸形態を示す図である。 ドット妨害を説明する図である。

符号の説明

１０１…アンテナ、１０２…デジタルチューナ、１０３…ＭＰＥＧデコーダ、１０４…ドット妨害除去回路、１０５、１０５ａ、１０５ｂ…マトリクス、１０６…映像開始終了タイミング検出回路、１０７…サイドパネル発生回路、１０８、１０９、１１０、１０８ａ、１０９ａ、１１０ａ…スイッチ、１１１…映像表示処理回路、１１２…表示装置、１２０…逆マトリクス。

Claims (10)

1. ＳＤ信号による映像をアップコンバートして、ＨＤ信号の映像として表示し、元のＳＤ信号による映像をＳＤ信号による映像放送と同じアスペクト比で表示する映像表示装置において、
   入力された映像信号を解析して、元のＳＤ信号による映像の開始と終了のタイミングを検出する映像開始終了タイミング検出回路と、
   元のＳＤ信号による映像が表示されていない場所に表示するサイドパネルの映像信号を発生するサイドパネル発生回路とを有し、
   前記映像開始終了タイミング検出回路の検出結果に基づき、元のＳＤ信号による映像の両端部を前記サイドパネルにより覆われるように表示することを特徴とする映像表示装置。
2. 前記サイドパネルの横幅は、表示画面の横幅の１／１０以上であることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
3. 前記サイドパネルの横幅は、元のＳＤ信号による映像の両端部に発生するドット妨害による影響を隠すだけの幅を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
4. 前記映像開始終了タイミング検出回路は、入力される映像信号の輝度信号が一定のレベル以上にあるか否かにより、元のＳＤ信号による映像の開始と終了のタイミングを検出することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
5. 前記元のＳＤ信号による映像のドット妨害を除去するドット妨害除去回路を有し、
   前記ドット妨害除去回路から出力される信号に基づく映像信号と、前記サイドパネルの映像信号を合成して、表示画面に表示する映像信号を合成することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
6. 前記元のＳＤ信号による映像のドット妨害を除去するドット妨害除去回路を有し、
   前記元のＳＤ信号による映像信号と、前記サイドパネルの映像信号を合成して、前記ドット妨害除去回路に入力することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
7. 前記サイドパネルは、ユーザ操作により、表示／非表示を切り替えられるようにした請求項１記載の映像表示装置。
8. 前記元のＳＤ信号による映像の両端が静止画の映像であるか、動画の映像であるかを検知する手段を有し、
   前記元のＳＤ信号による映像の両端が静止画の映像であるときには、前記サイドパネルを表示し、前記元のＳＤ信号による映像の両端が動画の映像のときには、前記サイドパネルを表示しないことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
9. 放送局より受信したＥＰＧ情報を参照し、そのＥＰＧ情報の番組情報に基づいて、前記サイドパネルを表示するか否かを切り替えることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
10. ＳＤ信号による映像をアップコンバートして、ＨＤ信号の映像として表示し、元のＳＤ信号による映像をＳＤ信号による映像放送と同じアスペクト比で表示する映像表示装置方法において、
    入力された映像信号の輝度信号が一定のレベル以上にあるか否かを解析して、元のＳＤ信号による映像の開始と終了のタイミングを検出するステップと、
    元のＳＤ信号による映像が表示されていない場所に表示するサイドパネルの映像信号を発生するステップと、
    入力された映像信号の輝度信号が一定のレベル以上のときには、前記元のＳＤ信号による映像の信号による表示処理をおこない、入力された映像信号の輝度信号が一定のレベル未満のときには、前記サイドパネルの映像の信号による表示処理をおこなうステップとを有することを特徴とする映像表示方法。

Images