JP2781924B2 - スーパーインポーズ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スーパーインポーズ装置に関し、特に、
カメラ一体型VTR（Video Tape Recorder）等の映像機器
において用いられ、映像信号に外部からの情報を重畳す
るスーパーインポーズ装置に関する。

［従来の技術］ ビデオ一体型VTR等において、撮像される画像にタイ
トル等の他の情報を重ね合わせるためのスーパーインポ
ーズ装置が用いられている。第４図は、従来のこの種の
スーパーインポーズ装置の典型的な一例を示すブロック
図である。

第４図を参照して、従来のスーパーインポーズ装置40
は、端子12からビデオカメラ撮影映像信号やVTRの再生
映像信号等の輝度信号（以下Ｙ信号）を入力されて、或
る信号レベルを基準に２値化しディジタルのシリアルデ
ータに変換するためのA/D（アナログ／ディジタル）変
換器14と、A/D変換器14と端子42とに接続され、端子42
から供給されるクロック信号に同期して、シリアルデー
タとたとえば８ビットのパラレルデータとの相互の変換
を行なうためのシフトレジスタ16と、端子42、44、46に
接続され、このスーパーインポーズ装置40に含まれる各
要素の動作タイミングを示す信号等を作り出すためのタ
イミングジェネレータ20と、シフトレジスタ16とタイミ
ングジェネレータ20とに接続されたメモリ18と、シフト
レジスタ16に接続され、図示されないコントローラ等に
よって指定された色情報に従って、タイトルをカラー表
示するためのRGBの色別のコンポーネント信号を出力す
るためのカラーシンセシス回路32と、RGBの各コンポー
ネント信号と、端子34から入力されるスーパーインポー
ズされる映像信号とをミックスして出力端子36に出力す
るための表示回路38と、端子22に接続され、外部機器か
ら、文字をドットパターンで表示するための文字データ
（フォントデータ）を受取るシリアルI/O24と、シリア
ルI/O24に接続され、入力された文字データを加工して
メモリ18上に再配置するためのデータ処理回路26と、デ
ータ処理回路26とメモリ18とに接続され、加工された文
字データをたとえば８ビットのパラレルデータに変換し
てメモリ18の所定位置に書込むためのシフトレジスタ30
とを含む。

メモリ18は、シフトレジスタ16、およびシフトレジス
タ30から出力されるパラレルデータを、タイミングジェ
ネレータ20からのアドレス信号およびシフトレジスタ30
からのアドレス信号によってそれぞれ定まるアドレスに
格納し、またタイミングジェネレータ20からのアドレス
信号によって定められるアドレスの格納内容をシフトレ
ジスタ16に出力するためのものである。

カラーシンセシス回路32は、メモリ18から読出されて
シフトレジスタ16によりシリアルデータに変換された信
号に応答して動作する。

タイミングジェネレータ20の生成する各信号のうちに
は、メモリ18へのデータの書込のタイミングをコントロ
ールするための書込コントロール信号▲▼と、メモ
リ18からのデータの読出のタイミングをコントロールす
るための読出コントロール信号▲▼とが含まれる。

表示回路38は、たとえばコンポーネント信号からタイ
トルのＹ信号と色差信号とを合成するマトリクス回路
と、タイトル側のＹ信号と色信号とを、スーパーインポ
ーズされる映像と切換えるタイミングを示すブランキン
グ信号を生成するための回路と、ブランキング信号に応
答してタイトル側の信号と映像側の信号とを高速で切換
えるためのスイッチング回路とを含む。これらはいずれ
も図示されていない。

第４図を参照して、従来のスーパーインポーズ装置40
の動作が述べられる。このスーパーインポーズ装置40
は、３つの動作モードを有する。１つめの動作モード
は、端子12から入力されるタイトル画像をメモリ18に書
込む第１の書込モードである。２つめのモードは、端子
22から入力された外部機器で用意された文字データを、
データ処理回路26で加工してメモリ18に書込む第２の書
込モードである。３つめのモードは、メモリ18に格納さ
れた画像データを、端子34から入力される映像信号に重
畳するスーパーインポーズモードである。これらのモー
ドの切換えは、図示されない操作パネルによってオペレ
ータにより行なわれる。

第１の書込モードにおいて、端子12からはカメラによ
って撮像されたタイトルや、グラフィック画像を表わす
映像信号のＹ信号が入力される。この映像信号の入力
は、たとえば白地の紙に手書きでタイトルを作成し、ビ
デオカメラで撮影したり、あるいはパーソナルコンピュ
ータでグラフィック画像を作成しその出力を端子12に入
力する等の方法で行なわれる。A/D変換器14は、Ｙ信号
のレベルを所定の基準信号レベルと比較し、Ｙ信号のレ
ベルと基準信号レベルとの大小に応じて“0"、“1"の値
を出力してディジタルデータに変換する。

変換されたディジタルデータはシフトレジスタ16に入
力される。シフトレジスタ16は、シリアルデータの８ビ
ットを順にシフトしながら格納し、８ビットのパラレル
データとしてメモリ18に出力する。

端子44には、タイトルのＹ信号に同期した水平同期信
号H_Dが入力される。端子46には、タイトルのＹ信号に同
期した垂直同期信号V_Dが入力される。この同期は、たと
えばタイトルを撮影しているビデオカメラから出力され
ている映像信号から、同期成分のみを取出して増幅する
ことにより行なわれる。

タイミングジェネレータ20は、クロック信号、水平同
期信号H_D、垂直同期信号V_Dに応答して、処理中のＹ信号
の、画面上の縦および水平方向の位置を示す信号を出力
する。この信号は、メモリ18にデータを格納するときの
アドレスを示す。

端子12から入力されるタイトル画面すべてにつき、メ
モリ18へのデータの格納が完了することにより、手書き
のタイトル画像あるいはグラフィック画像が、他の部分
とタイトル部分とに分割された２値画像としてメモリ18
に格納されることになる。

第２の書込モードの動作が以下に述べられる。この場
合、端子12からの入力信号は存在しない。メモリ18のア
ドレスは、タイミングジェネレータ20ではなくシフトレ
ジスタ30によって指定される。

端子22には、タイトル文字を記憶している外部の装置
から、タイトル文字を複数のドットとして表現するため
の文字データがシリアルデータとして入力される。この
データは画像を構成する各ドットがオンかオフかを指定
することにより、ドットの集合として文字を表現するい
わゆるドットマトリクスによるものであり、２値化され
たディジタル信号である。

文字データはシリアルI/O24を介してデータ処理回路2
6に入力される。データ処理回路26は、文字データを倍
角化したり、線の太さを大きくする変換を行ない、出力
する。出力された文字データはシフトレジスタ30に入力
されてたとえば８ビットのパラレルデータに変換され
る。変換された文字データは、シフトレジスタ30によっ
て指定されるアドレスに従ってメモリ18に格納される。

このとき、メモリ18には既にタイトル画像またはグラ
フィック画像が格納されている。シフトレジスタ30の出
力をそのまま書込むと、そのデータが消えてしまう。し
たがって、シフトレジスタ30の出力がメモリ18に書込ま
れるときには、メモリ18の内容の各ビットとシフトレジ
スタ30の出力の各ビットの論理和がとられる。メモリ18
には、端子12から入力された第１のタイトル画像または
グラフィック画像と、端子22から入力された第２のタイ
トル画像とが重ね合わされて格納される。

次に、メモリ18に格納されているタイトル画像を、端
子34から入力される映像信号に重畳する際のこの装置の
動作が説明される。端子34からは、たとえばビデオカメ
ラ等により撮像された映像信号、あるいはVTRにより再
生された映像信号が入力される。

端子44、46には、端子34に入力される映像信号の水平
同期信号H_D、垂直同期信号V_Dがそれぞれ入力される。タ
イミングジェネレータ20はクロック、水平同期信号H_D、
垂直同期信号V_Dに応答して、画面上の位置を表わすアド
レス信号と、メモリ18からの読出のタイミングを示す▲
▼信号とを出力する。アドレス信号により指定され
たアドレスの内容は、シフトレジスタ16に出力される。

シフトレジスタ16は、メモリ18から読出したパラレル
データを、１ビットずつシフトして出力することにより
シリアルデータに変換する。カラーシンセシス回路32
は、オペレータにより指定された色でタイトルを表示す
るために、シフトレジスタ16からのシリアルデータに応
答して、RGBのコンポーネント信号を出力する。

表示回路38は、上述のコンポーネント信号と端子34か
らの映像信号とをミックスして出力端子36に出力する。
この際、タイトル画像の存在する部分についてはタイト
ル側の映像が、その他の部分においては映像信号が出力
されるように、表示回路38はブランキング信号に応答し
て高速でこれらの信号を切換える。

出力端子36から出力される信号は、たとえばビデオテ
ープ等に録画され家庭用テレビジョン等により再生され
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、端子22から入力された文字をメモリ18
に格納できることで、タイトルの作成が容易になった。
また、端子12から入力されるタイトル画像あるいはグラ
フィック画像と端子22からの文字画像とをメモリ18に重
ねて記憶することで、映像をコントロールする際の自由
度が大きく広がった。しかしながら、上述の装置には、
未だ以下のような改良点がある。

前述のように、端子22からの文字データをメモリ18に
書込む場合、既にそこに格納されているグラフィックデ
ータ等を消去しないよう、格納されているデータと記録
される文字データとの論理和がとられている。その結
果、たとえばグラフィック画像の一部と文字とが重なっ
た場合、その部分の文字は見えにくくなったり、あるい
は見えなくなったりすることがある。

第5A図は、端子12から入力されてメモリ18に予め書込
まれているグラフィック画像の一例である。第5B図は、
このグラフィック画像に、端子22から入力された文字
“ABCDE"を重ねた場合、メモリ18の内容を画像として再
生した場合の模式図である。第5A図、第5B図からわかる
ように、グラフィック画像の斜線部分と重なる文字“A
B"については、グラフィック画像に埋込まれてしまう。
第5B図ではこれらの文字は点線で図示されているが、実
際の再生画像上では文字“AB"が全く判読できないこと
になる。これでは、グラフィック画像に文字を重ねるこ
とができたとしても、高度なタイトル処理を行なおうと
したときに十分意に沿うような映像が得られない。ま
た、そのようなタイトル処理を行なうためのハードウェ
アはできるだけ簡略にすることが望ましい。

それゆえにこの発明の目的は、第１のタイトル画像に
第２のタイトル画像を重ねても、第２のタイトル画像が
明確に表示される、簡略な構造のスーパーインポーズ装
置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるスーパーインポーズ装置は、複数個
の分割された単位記憶領域を備え、２値画像信号を記憶
するための画像記憶手段と、画像記憶手段に第１の画像
信号を書込むための第１の画像信号書込手段と、第１の
画像信号と異なり、かつ単位記憶領域に予め対応づけら
れた単位画像信号を含む第２の画像信号を受けるように
接続され、所定の条件に従って単位画像信号ごとに、対
応する単位記憶領域へ書込むか否かを判定して書込指定
信号を出力する書込判定手段と、書込指定信号に応答し
て、単位記憶領域に予め書込まれている２値画像信号の
値にかかわらず、単位画像信号を単位記憶領域に書込む
ための第２の画像信号書込手段と、映像信号に画像記憶
手段により記憶されている画像信号を重畳して出力する
映像信号重畳手段とを含む。

［作用］ 第１の画像信号書込手段は、第１の画像信号を画像記
憶手段に書込む。書込判定手段は、第２の画像信号を受
取り、その単位画像信号ごとに、所定の条件に従って対
応する単位記憶領域へ書込むか否かを判定し、書込む場
合には書込指定信号を出力する。第２の画像書込手段
は、書込指定信号に応答して単位画像信号ごとに、対応
する単位記憶領域へ書込む。このとき、書込は予めその
単位記憶領域に格納されている内容と無関係に、単位画
像信号をそのまま書込むことで行なわれる。画像重畳手
段は、画像記憶手段により記憶されている画像信号を映
像信号に重畳する。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例のスーパーインポーズ装
置の概略ブロック図である。第１図に示される装置10が
第４図に示される従来の装置40と異なるのは、シフトレ
ジスタ30に代えてシフトレジスタ31を含むこと、データ
処理回路26に代えてデータ処理回路27を含むこと、およ
びデータ処理回路27に接続され、シリアルI/O24を介し
て端子22から入力される文字データの１文字ごとに、そ
れが空白であるか否かによって画像記憶手段の一例とし
てのメモリ18に書込むか否かを判定するための書込判定
手段28をさらに含むことである。

シフトレジスタ31は、シフトレジスタ30の機能に加
え、メモリ18の記憶内容と関係なく文字データの値をそ
のままメモリ18に書込む機能を有する。データ処理回路
27は、データ処理回路26の機能に加え、１文字分の文字
データを蓄積して文字を再構成する機能、および書込指
定信号に応答して文字信号をシフトレジスタ31に１文字
ごとに選択的に出力する機能とを有する。

第１図と第４図とにおいて、同一の構成要素には同一
の名称および参照符号が与えられており、かつそれらの
機能も同一である。したがってここではそれらについて
の詳細な説明は省略される。

以下に、本発明のスーパーインポーズ装置10の動作が
説明される。第１の書込モードにおけるA/D変換器14お
よびシフトレジスタ16は協働して第１の画像信号書込手
段としての機能を果たす。シフトレジスタ16、カラーシ
ンセシス回路32、表示回路38はスーパーインポーズモー
ドにおいて協働して映像信号重畳手段として機能する。
これらの３つのモードのうち、第１の書込モードとスー
パーインポーズモードとについては、従来の装置40にお
けるものと全く同様であるので、ここではその説明は省
略される。

第２のスーパーインポーズモードにおけるこのスーパ
ーインポーズ装置10の動作は以下のとおりである。端子
12から入力される信号は存在しない。メモリ18に書込む
際のアドレス信号は、タイミングジェネレータ20ではな
く、シフトレジスタ31によって生成される。

端子22には、タイトル文字を記憶している外部の装置
から、タイトル文字の１つ１つを複数のドットの集まり
として表現するための文字データを表わす信号が入力さ
れる。タイトルを構成する各文字の１つ１つが単位画像
信号である。この文字データは、画像を構成する各ドッ
トがオンであるかオフであるかを指定することにより、
ドットの集合として文字を表現するいわゆるドットマト
リクスによるものである。第2A図を参照して、各文字に
はたとえば16×16ドットからなる矩形の領域が割当てら
れる。各ドットはオン（暗点）であるかオフ（明点）で
あるかに対応して２値の信号として表わされる。

これらのドット表現は、再生される映像上での各文字
のドット表現に対応する。それのみでなく、このドット
マトリクスおよび各ドットは、メモリ18の領域内におい
て、各文字に割当てられる領域と、その領域内の各ドッ
トとに対応している。

文字データはシリアルI/O24を介してデータ処理回路2
7に入力される。データ処理回路27はたとえば内部にメ
モリを有しており、入力される文字データを１文字分ず
つ区切り、メモリ上で文字として再構成する。同時にデ
ータ処理回路27は書込判定手段28に処理中の１文字分の
データを送出する。書込判定手段28は、１文字分の文字
データに含まれる全ビットをすべて調べ、１ドット分で
もオンの点が含まれていれば、書込指定信号をデータ処
理回路27に送出する。文字データがすべてオフのドット
を表わすビットで構成されている場合、書込判定手段28
は書込指定信号を出力しない。

データ処理回路27は書込指定信号を検知すると、一旦
内部のメモリに蓄積されていた文字データを順にシリア
ルデータとしてシフトレジスタ31に出力する。この際、
データ処理回路27は文字データに様々な加工を行なう。
これは以下のような理由による。

文字データをスーパーインポーズ装置10に供給するた
めの装置としては、いわゆる電子式の手帳や、パーソナ
ルコンピュータ等のように漢字入りのデータを容易に作
成できる装置が適している。たとえば一般に電子式の手
帳等においては、小型化のため表示領域を大きくするこ
とができず、１度に表示できる文字数が限られている。
文字を高精細に表現する必要も特に存在しないため、各
文字を構成するドット数はそう多くはない。一例とし
て、第２図（Ａ）および第3A図を参照して、縦64ドッ
ト、横96ドットの液晶ディスプレイに、１文字が16×16
ドットで表現される装置が市販されている。この電子式
の手帳においては、各文字を構成するラインは１ドット
分の太さで形成されている。

一方、スーパーインポーズされた映像は、家庭用テレ
ビジョンで再生されることが想定されている。家庭用テ
レビジョンの場合、画面に表示できるドット数として
は、たとえはば192×192ドット、または256×256ドット
程度であると考えられる。

したがって、端子22から入力される文字データをその
ままの形態でメモリ18に格納して映像信号にスーパーイ
ンポーズした場合、再生画像に対するタイトル文字の表
示の状態が著しくバランスを欠くものになる。バランス
の狂いは、たとえば画面に対してタイトルの各文字が著
しく小さいこと、文字同士が近接しており、テレビジョ
ンの画面に対してタイトル領域の占める割合が小さくな
ることなどによる。

そのため、データ処理回路27は以下のような文字デー
タの加工を行なう。第２図はこの加工の原理を示す、タ
イトル領域の模式図である。第２図（Ａ）を参照して、
16×16ドットの文字が４行６列に配列されたタイトル領
域は、第２図（Ｂ）に示すように、データ処理回路27に
よって192×192ドットの領域に引き延ばされる。

この際、第3A図、第3B図を参照して、各文字には、16
×16ドットの表現から32×32ドットの表現への、いわゆ
る倍角変換が行なわれる。同時に各行の間には、第２図
（Ｂ）に示すように、16ドットの幅を有する空白行が形
成される。メモリ18内の領域も、論理的には上述の32×
32ドットの領域を１単位とする複数個の単位記憶領域に
分割される。タイトル文字は、このような加工を受けて
からシフトレジスタ31に出力される。

64×96ドットの領域から192×192ドットの領域への変
換は、入力された文字データの１ドットに対し、メモリ
18の、互いに隣接する４ドットを対応づけることにより
可能である。この対応づけは一意に定めることができ
る。この対応を予め表にしてROM等に格納しておき、こ
れをプログラムによって索表することにより、所望の変
換動作を実現することができる。特にデータ処理回路27
中では、１度元の文字を再構成しているため、この処理
が容易に行なえる。

データ処理回路27はまた、第3B図のように倍角変換さ
れた文字データをさらに加工し、第3C図に示されるよう
に、表示される文字の各辺の右端または右側を１ドット
分オンとして、縦方向の線を拡大するような変形も行な
う。これにより、テレビジョン等によって再生されたと
きに、タイトル文字の各縦線の太さが大きくされるた
め、水平方向の色解像度の低さが補われ、タイトル文字
の色が正しく表現されるようになるという効果がある。

データ処理回路27から出力された文字データはシフト
レジスタ31に入力され、シフトレジスタ31によってたと
えば８ビットのパラレルデータに変換される。シフトレ
ジスタ31は、データの格納アドレス信号を出力し、パラ
レルデータに変換された文字データをメモリ18の指定ア
ドレスに書込む。この際、書込はメモリ18の当該アドレ
スによって指定される領域の内容にかかわらず、シフト
レジスタ31の出力内容をそのまま書込む形で行なわれ
る。データ処理回路27から１文字単位の文字データが出
力されることにより、メモリ18内の、１文字に対応する
単位領域の内容が文字データで置換えられる。

すなわち、データ処理回路27とシフトレジスタ31とが
協働して、第２の書込手段として機能する。

書込判定手段28が書込指定信号を出力しないとき、デ
ータ処理回路27は、その文字分の文字データについては
何もせず、次の１文字分のデータの処理に移る。したが
って、この文字に対応するメモリ18の単位領域には、第
１の画像信号がそのまま保持される。

端子22から入力されるすべての文字データについて上
述の処理が繰返される。その結果、メモリ18には、空白
以外の文字が書込まれる。それ以外の領域には第１の書
込モードにおいてメモリ18に書込まれた第１のタイトル
画またはグラフィック画像がそのまま残る。また、空白
以外の文字については、その文字を構成するドットマト
リクスの矩形領域の値がそのままメモリ18に書込まれ
る。したがってこの領域内においては第１のタイトル画
像またはグラフィック画像は全く残らない。そのため、
第5C図に示されるように文字の背景からグラフィック画
像が除去され、明確に表示された文字を得ることができ
る。

以上の実施例においては、まずグラフィック画像がメ
モリ18に書込まれた後に文字データがメモリ18に書込ま
れた。しかしながらこの発明はそれには限定されない。
たとえば文字データがメモリ18に書込まれた後でグラフ
ィック画像がメモリ18に書込まれてもよい。その場合、
グラフィック画像の書込に先立って、メモリ18の各文字
単位ごとにそこに文字が書込まれているか否かを判定す
るための手段を設ければよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、第２の画像信号に含
まれる単位画像信号ごとに、所定の条件に従って、対応
する単位記憶領域へ書込むか否かを判定して書込指定信
号を出力するための書込判定手段が設けられた。単位記
憶領域への単位画像信号の書込は、単位記憶領域に予め
記憶されている内容にかかわらず行なわれる。すなわち
単位画像信号の値がそのまま単位記憶領域に格納され
る。

その結果、画像記憶手段においては、単位記憶領域ご
とに、第１の画像信号と第２の画像信号とが区分けされ
て格納され、両者が重なることがない。スーパーインポ
ーズされた映像において、第１の画像信号によって表わ
される第２のタイトル画像は、少なくとも単位記憶領域
に対応する矩形の領域内においては第１の画像信号によ
って表わされるタイトル画像と分離され、明確に表示さ
れる。またこの場合、追加すべきハードウェア要素は、
ある単位画像信号の値を、単位記憶領域に格納すべきか
否かを定めるための書込判定手段に対応するものだけで
あり、大量のメモリが必要となったりする恐れはない。

したがって、第１のタイトル画像に第２のタイトル画
像を重ねても、第２のタイトル画像が明確に表示され
る、簡略な構造のスーパーインポーズ装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるスーパーインポーズ装置のブロ
ック図であり、 第２図は外部記憶装置によって表示される文字の表示状
態と、それがスーパーインポーズされる際の表示状態と
の対応を表わす模式図であり、 第3A図〜第3C図はスーパーインポーズされる文字のドッ
トマトリクスによる表現の模式図であり、 第４図は従来のスーパーインポーズ装置のブロック図で
あり、 第5A図〜第5C図は第１タイトル画像と第２のタイトル画
像とを重ねた場合の表示画像の模式図である。 図中、10はスーパーインポーズ装置、14はA/D変換器、1
6はシフトレジスタ、18はメモリ、20はタイミングジェ
ネレータ、26、27はデータ処理回路、28は書込判定手
段、30、31はシフトレジスタ、32はカラーシンセシス回
路、38は表示回路を示す。 なお、各図中、同一符号は同一、または相当箇所を示
す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の分割された単位記憶領域を備え、
   ２値画像信号を記憶するための画像記憶手段と、 前記画像記憶手段に第１の画像信号を書込むための第１
   の画像信号書込手段と、 前記第１の画像信号と異なり、かつ前記単位記憶領域に
   予め対応づけられた単位画像信号を含む第２の画像信号
   を受けるように接続され、所定の条件に従って前記単位
   画像信号ごとに、対応する前記単位記憶領域へ書込むか
   否かを判定して書込指定信号を出力する書込判定手段
   と、 前記書込指定信号に応答して、前記単位記憶領域に予め
   書込まれている２値画像信号の値にかかわらず、前記単
   位画像信号を前記単位記憶領域に書込むための第２の画
   像信号書込手段と、 映像信号に前記画像記憶手段により記憶されている画像
   信号を重畳して出力する映像信号重畳手段とを含むスー
   パーインポーズ装置。