JP2009135744A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クローズドキャプションにおけるキャプション情報をより確実に抽出することを可能とする。
【解決手段】キャプション情報には、スタートビット及び文字情報を含む実キャプション情報の前に所定数のパルスが連続するクロックランイン信号が含まれている。クロックランイン信号を検出するクロックランイン検出部２１と、クロックランイン検出部２１においてクロックランイン信号を検出したタイミングに応じて、実キャプション情報のスタートビットの検出処理を行うスタートビット検出部２２と、を備えることで上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、クローズドキャプション処理機能を備えた映像信号処理装置に関する。

テレビジョン放送等の映像信号に文字情報を重畳して、クローズドキャプションによる文字多重放送が広く用いられている。クローズドキャプションは、テレビジョン放送の映像信号の第２１ライン（２１Ｈ）（又は第２８４ライン（２８４Ｈ））に１６ビットのＮＲＺ信号であるキャプション情報が多重化されており、その多重化されたキャプション情報を映像信号から抽出してデコードすることによって、キャプション情報を画面上に表示することを可能とするものである。また、クローズドキャプションは、テレビジョン放送だけでなく、ビデオソフト、ビデオディスク等にも付加されている。

クローズドキャプションにおいてキャプション情報を画面上に表示するためには映像信号からキャプション情報を抽出する必要がある。

クローズドキャプンション情報が重畳された２１Ｈの水平ラインは、図６に示すように、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ，カラーバーストＣｂ，クロックランイン信号ＣＲＩ，実キャプション情報ＣＡＰの順に信号が現れる。従来のキャプション情報の抽出処理では、垂直同期信号が入力されてからの水平ライン数をカウントすることによって２１Ｈ（又は２８４Ｈ）の水平同期信号を検出して２１Ｈパルスを発生させ（図６）、その２１Ｈパルスの立ち上がりから所定のサイクル数後にスタートビット検出パルスを立ち上げ、そのスタートビット検出パルスに応じてスタートビットが始まるものとしてキャプション情報を抽出している。一般的に、クローズドキャプションにおけるキャプション情報のスタートビットは“００１”と定められており、そのスタートビットの３ビットの後から実際のキャプション情報ＣＡＰの抽出処理を開始する。

特開平７−３２２２２１号公報

しかしながら、図７に示すように、何らかの原因により２１Ｈの水平同期信号が正しく検出できず、２１Ｈパルスが正常なタイミングからずれて発生してしまった場合、その誤った２１Ｈパルスの立ち上がりから所定のサイクル数後にキャプション情報のスタートビットの抽出処理が開始され、誤ったデータがキャプション情報として抽出されてしまうことになる。

そこで、本発明は、クローズドキャプションにおけるキャプション情報をより確実に抽出することを可能とするクローズドキャプション処理機能を備えた映像信号処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、キャプション情報が重畳された映像信号を再生するための映像信号処理装置であって、前記キャプション情報には、スタートビット及び文字情報を含む実キャプション情報の前に所定数のパルスが連続するクロックランイン信号が含まれており、前記クロックランイン信号を検出するクロックランイン検出部と、前記クロックランイン検出部において前記クロックランイン信号を検出したタイミングに応じて、前記実キャプション情報のスタートビットの検出処理を行うスタートビット検出部と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記クロックランイン信号は、前記キャプション情報内に含まれるパルスを所定の周期でカウントするカウンタを備え、前記カウンタが所定回数連続してパルスをカウントした場合に前記クロックランイン信号を検出することが好適である。

ここで、前記クロックランイン信号を時間的に積分し、所定の閾レベルでスライス処理して出力する積分回路をさらに含み、前記クロックランイン検出部は、前記積分回路で処理された信号により前記クロックランイン信号を検出することが好適である。

また、前記スタートビット検出部は、前記クロックランイン検出部において前記クロックランイン信号を検出したタイミングから所定の時間に前記スタートビットの検出処理を行い、前記スタートビットが検出された場合に続けて前記実キャプション情報を検出して出力することが好適である。

本発明によれば、クローズドキャプションにおけるキャプション情報をより確実に抽出することができる。

本発明の実施の形態における映像信号処理装置は、図１に示すクローズドキャプションにおけるキャプション情報の抽出処理部１００を含んで構成される。抽出処理部１００は、アンプ１０、ライン２１検出部１２、データスライス部１４、積分回路１６、ハイ検出部１８、タイミング管理部２０、クロックランイン（Ｃｌｏｃｋ−Ｒｕｎ−Ｉｎ）検出部２１、スタートビット検出部２２、スライスレベル設定部２４、キャプションデータ抜き取り部２５及び実データ処理部２６を含んで構成される。

アンプ１０は、映像信号を所定の増幅率で増幅して出力する。アンプ１０の出力はライン２１検出部１２及びデータスライス部１４へ入力される。

処理対象となる映像信号は、クローズドキャプションにおけるキャプション情報が重畳されているものであればよい。クローズドキャプションが適用される映像信号としては、例えば、テレビジョン放送、ビデオソフト、ビデオディスク等で用いられる一般的にビデオ信号と呼ばれる信号が挙げられる。ビデオ信号は、１フィールドが複数の水平ラインで構成され、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃで１フィールドの開始位置が示されている。

クローズドキャプションにおけるキャプション情報は、テレビジョン放送の映像信号の所定の水平ラインに重畳されている。例えば、キャプション情報は、第２１ライン（２１Ｈ）と第２８４ライン（２８４Ｈ）に１６ビットのＮＲＺ信号として重畳されている。キャプション情報が重畳されている水平ラインは、図２に示すように、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ，カラーバーストＣｂ，クロックランイン信号ＣＲＩ，実キャプション情報ＣＡＰを順に含んでいる。クロックランイン信号ＣＲＩは、基準クロックＣＬＫの周期に同期して所定回数連続するパルスで構成される。例えば、クロックランイン信号ＣＲＩは１．９８μｓ毎に７回連続するパルス列で構成される。また、実キャプション情報の先頭部分は予め定められたスタートビットとされている。例えば、スタートビットは“００１”というビット列とされている。

ライン２１検出部１２は、映像信号に含まれている垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを検出し、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの入力から水平ラインの数をカウントし、キャプション情報が重畳されている水平ラインを検出する。例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを検出すると内蔵カウンタをリセットし、その後、水平同期信号Ｈｓｙｎｃを検出する毎にカウンタをアップさせ、図２に示すように、カウンタ値が２１になったタイミングで第２１ラインを検出したことを示すライン検出信号ＳＬをタイミング管理部２０へ出力する。

データスライス部１４は、図３に示すように、アンプ１０で増幅された映像信号を受けて、映像信号を所定の閾レベルでスライスし、映像信号からその閾レベル以上の部分を抽出する。この閾レベルは、図３に示すように、クロックランイン信号ＣＲＩやキャプション情報のローレベルよりも大きく、クロックランイン信号ＣＲＩやキャプション情報のハイレベルよりも小さい信号レベルに設定する。

積分回路１６は、データスライス部１４で処理された信号を受けて、その信号を積分処理し、さらにスライスする処理を施す回路である。図４に示すように、データスライス部１４で検出されたクロックランイン信号ＣＲＩのビット列を積分することによってビット列が平滑化される。この平滑化された信号を所定の閾レベルでスライスする。このとき、積分回路の時定数と閾レベルを適切に設定することによって、ビット列が連続して入力されるとそれに応じた幅のパルスとして検出される。

また、本実施の形態のように、積分スライス回路を複数設けて、設定に応じて積分スライス処理を１段にしたり、複数段にしたり切り替えられるような回路構成としてもよい。

このように、データスライス部１４で所定の閾レベル以上の信号を抽出した後に、さらに積分回路１６により積分処理及びスライス処理を施すことによって、ハイレベルとなるパルスが連続するクロックランイン信号ＣＲＩについて複数のパルスが積分されることになる。これにより、クロックランイン信号ＣＲＩをより確実に検出することを可能としている。すなわち、積分スライス回路を用いることによって、クロックランイン信号ＣＲＩの時間的なバラツキを低減しつつスライス処理を行うことが可能となる。

ハイ検出部１８は、データスライス部１４及び積分回路１６によって２値化された信号を受けて、カウンタ２０ａが生成する基準クロック信号ＳＣＬＫ（１．９８μｓ）の１周期中に“１”となっている回数をシステムクロックＣＬＫ（２７ＭＨｚ）に応じてカウントする。例えば、入力信号が総て“１”の場合には、基準クロック信号ＳＣＬＫ（１．９８μｓ）の１周期中にカウンタ値は５２又は５３となる。基準クロック信号ＳＣＬＫ（１．９８μｓ）の１周期中にカウント値が所定の閾値以上（例えば２５）であれば、その期間の出力信号をハイレベルとし、閾値より小さければ出力信号をローレベルとする。出力信号はクロックランイン検出部２１及びスタートビット検出部２２へ入力される。

タイミング管理部２０は、カウンタ２０ａ及びカウンタ２０ｂを含んで構成される。カウンタ２０ａは、外部からシステムクロックＣＬＫ（２７ＭＨｚ）を受けて、システムクロックＣＬＫがハイレベルとなる回数をカウントすることによって映像信号に対する基準クロックＳＣＬＫを生成する。本実施の形態では、カウンタ２０ａは１．９８μｓの周期を有する基準クロックＳＣＬＫを生成して出力する。

例えば、カウンタ２０ａは、ライン２１検出部１２からライン検出信号ＳＬを受信し、ライン検出信号ＳＬが入力されたタイミングでリセットされる。ライン検出信号ＳＬによりカウンタ２０ａをリセットすることによって、１垂直周期毎に基準クロックＳＣＬＫの発生のタイミングのずれをリセットすることができる。その後、システムクロック（２７ＭＨｚ）をカウントし、カウント値が５２又は５３となった時点で基準クロック信号ＳＣＬＫ（１．９８μｓ）を出力する。さらに、カウント値を０に戻すと共に、カウントを再開する。

カウンタ２０ｂは、カウンタ２０ａから基準クロック信号ＳＣＬＫが入力されるタイミングでカウントアップを行う。カウンタ２０ｂのカウント値はキャプションデータ抜き取り部２５へ出力される。また、カウンタ２０ｂは、ライン２１検出部１２からライン検出信号ＳＬが入力されるとリセットされる。

また、スタートビット検出部２２がスタートビットを検出した際には、スタートビット検出パルスを受信して、カウンタ２０ａ，２０ｂの値を所定値にプリセットする。この処理により、基準クロック信号ＳＣＬＫとキャプション信号との位相を合わせることができる。

クロックランイン検出部２１は、ハイ検出部１８から出力される信号を受信して、ハイ検出部１８から出力される信号が所定回数連続してハイレベルとなると、図２に示すように、クロックランイン検出信号ＳＣＲＩをハイ検出部１８及びスタートビット検出部２２へ出力する。

例えば、所定回数を５回に設定しておくことによって、２１Ｈの水平ラインにおいて１．９８μｓの周期でハイレベルのパルスが連続して５回繰り返されるとクロックランインであるとして検出してクロックランイン検出信号ＳＣＲＩが出力される。

スタートビット検出部２２は、クロックランイン検出部２１からクロックランイン検出信号ＳＣＲＩを受けると、ハイ検出部１８から出力される信号からスタートビットの検出処理を行う。図２に示すように、クロックランイン検出信号ＳＣＲＩが入力されてから所定のパルス幅のスタートビット検出ウィンドウを生成し、そのウィンドウがハイレベルである期間にスタートビットのパターンの信号が入力されるか否かを検出する。これにより、実キャプション情報ＣＡＰのスタートのタイミングを示すスタートビットを検出したときに、スタートビット検出パルスを出力することができる。スタートビット検出パルスは、キャプションデータ抜き取り部２５及びカウンタ２０ａ，２０ｂへ出力される。

このとき、図５に示すように、クロックランイン検出部２１はライン検出信号ＳＬが正常時からずれたタイミングで入力されたとしても、クロックランイン信号として所定回数（例えば５回）のハイレベルのパルスが連続して入力された時点でクロックランイン検出信号ＳＣＲＩを出力する。したがって、なんらかの原因により２１Ｈの水平同期信号が正しく検出できず、ライン検出信号ＳＬが正常なタイミングからずれて発生した場合であってもスタートビットの抽出処理を正しいタイミングで開始することができる。

キャプションデータ抜き取り部２５は、スタートビット検出パルスを受信すると、ハイ検出部１８から出力されてくる検出結果とカウンタ２０ｂのカウンタ値を元に、８ビット毎（１．９８μｓ毎に１ビットとなる）のキャプション情報を抽出して後段の実データ処理部２６へ出力する。このとき、実データ処理部２６で処理し易くするためにキャプション情報を時間的に入れ替えて出力させるものとしてもよい。実データ処理部２６は、キャプション情報を受けて、キャラクタコードや制御コードに応じて映像にキャプション情報を重ね合わせた映像信号を生成してディスプレイに表示される処理を行う。

スライスレベル設定部２４は、スタートビット検出部２２において検出されたスタートビットを受けて、スタートビットのレベルに応じてデータスライス部１４の閾レベルを設定する。すなわち、スタートビット“００１”中の“１”のレベルを検出し、そのレベルに応じてデータスライス部１４の閾レベルを設定する。このように、検出されたスタートビットの信号レベルをデータスライス部１４のスライス処理の閾レベルの設定にフィードバックすることによって映像信号に重畳された信号をより適切に検出することかできる。

本発明の実施の形態における映像信号処理装置の抽出処理部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における映像信号処理装置の処理を示す図である。 本発明の実施の形態におけるデータスライス部の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態における積分回路の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態における映像信号処理装置の処理を示す図である。 キャプション情報の構成を示す図である。 従来のキャプション情報の抽出処理の問題点を説明する図である。

符号の説明

１０ アンプ、１２ ライン２１検出部、１４ データスライス部、１６ 積分回路、１８ ハイ検出部、２０ タイミング管理部、２０ａ，２０ｂ カウンタ、２１ クロックランイン検出部、２２ スタートビット検出部、２４ スライスレベル設定部、２５ キャプションデータ抜き取り部、２６ 実データ処理部、１００ 抽出処理部。

Claims (4)

1. キャプション情報が重畳された映像信号を再生するための映像信号処理装置であって、
   前記キャプション情報には、スタートビット及び文字情報を含む実キャプション情報の前に所定数のパルスが連続するクロックランイン信号が含まれており、
   前記クロックランイン信号を検出するクロックランイン検出部と、
   前記クロックランイン検出部において前記クロックランイン信号を検出したタイミングに応じて、前記実キャプション情報のスタートビットの検出処理を行うスタートビット検出部と、
   を備え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であって、
   前記クロックランイン信号は、前記キャプション情報内に含まれるパルスを所定の周期でカウントするカウンタを備え、
   前記カウンタが所定回数連続してパルスをカウントした場合に前記クロックランイン信号を検出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であって、
   前記クロックランイン信号を時間的に積分し、所定の閾レベルでスライス処理して出力する積分回路をさらに含み、
   前記クロックランイン検出部は、前記積分回路で処理された信号により前記クロックランイン信号を検出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であって、
   前記スタートビット検出部は、前記クロックランイン検出部において前記クロックランイン信号を検出したタイミングから所定の時間に前記スタートビットの検出処理を行い、前記スタートビットが検出された場合に続けて前記実キャプション情報を検出して出力することを特徴とする映像信号処理装置。

Images