JP2900958B2 - 字幕移動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アスペクト比１６：９
のディスプレイを備えた画像再生装置に主に用いられる
字幕移動回路に関する。そして、この発明は特に、映画
ソフト等の字幕の表示サイズを垂直方向に１／２に圧縮
して、その字幕の表示位置を垂直方向に移動した際の、
字幕の表示品位を改善する字幕移動回路を提供すること
を目的としている。

【０００２】

【従来の技術】最近登場したアスペクト比１６：９のデ
ィスプレイを備えたＴＶ受像機（以下、ワイドＴＶと記
すこともある）に、ビスタサイズや、シネマモードの映
像信号（アスペクト比４：３の画面用の信号）の映像領
域のみを画面一杯に表示する場合、映像領域外に字幕が
存在すると（例えば、アスペクト比４：３の画面上の黒
帯部分に字幕が挿入されていると）、その字幕は１６：
９の画面外に出てしまい表示されなくなってしまう。そ
こで、映像領域外に存在する字幕信号を、映像領域内に
移動させて字幕を画面上に表示する字幕移動回路が必要
となる。字幕移動回路の基本動作や目的については本出
願人による実願平3-99365 ，特願平4-28988 に示した通
りである。また、本出願人は、字幕の表示サイズを水平
方向や垂直方向に圧縮し、字幕の表示位置を移動できる
字幕移動回路を、平成４年３月１３日出願の特許願：整
理番号H04000162 として出願している。

【０００３】図４に垂直方向の表示サイズを１／２に圧
縮して、字幕を垂直方向に移動する従来の字幕移動回路
のブロック図を示す。入力端子１に入来する、映像領域
外に字幕信号含んだ映像信号は、Ａ／Ｄ変換器２でデジ
タル映像信号に変換され、垂直フィルタ３を介して、メ
モリ４に供給される。メモリ４は、字幕信号が存在する
タイミングでメモリコントローラ５により書込み制御さ
れ、メモリ４に字幕信号が書込まれる。書込まれた字幕
信号は、書込みとは異なったタイミング（即ち、映像領
域内のタイミング）で、メモリコントローラ５によりメ
モリ４から読出される。読出された字幕信号は、文字検
出回路６で得られる文字エリア信号によって、ミキサ
（マルチプレクサで構成されている）７でデジタル映像
信号に混合される。このデジタル映像信号は、Ｄ／Ａ変
換器８でアナログ映像信号に変換され、出力端子９に送
られる。出力端子９から得られる信号をディスプレイ上
に再生すれば、映像部分に字幕が重畳された、字幕の欠
落のない画像が得られる。字幕の垂直方向の移動位置
は、メモリ４からの読出しタイミングで決まる。

【０００４】次に、メモリ４の制御について説明する。
ここでは、メモリ４に、Ｆａｓｔｉｎ Ｆａｓｔ ｏｕ
ｔのＤｕａｌポートメモリ（ＦｉＦｏメモリ）を用い
る。メモリコントローラ５は、第ｎフィールドの映像信
号を１ラインごとに間引いて前記メモリに書込む書込み
制御部（ライトコントロール部）と、その書込んだ信号
を第（ｎ＋１）フィールドに前記メモリから読出す読出
し制御部（リードコントロール部）とより成る。１ライ
ンごとに間引いて書込むことで、表示サイズの垂直方向
の１／２圧縮を実現している。メモリコントローラ５の
メモリ４に対する制御の一例を図６に示す。図６におい
て、メモリコントローラ５から出力されるＷＥ（ライト
イネーブル）信号は、１水平走査期間（１ライン）おき
に１水平走査期間連続して書込み許可をメモリ４に与え
ている。また、メモリコントローラ５から出力されるＲ
Ｅ（リードイネーブル）信号は、ＷＥ信号により書込み
許可を与えた水平走査期間数（６Ｈ）と同じ水平走査期
間数（６Ｈ）にわたって、連続して読出し許可をメモリ
４に与えている。こうすれば、垂直方向に１／２に字幕
サイズを圧縮できる。

【０００５】ここで、メモリ４に書込まれた信号は、次
のフィールドで読出されるので、奇数（Ｏｄｄ）フィー
ルドと、偶数（Ｅｖｅｎ）フィールドとに応じて、書込
み及び読出しのラインコントロールを的確に行って、表
示される文字の品位を正しく保つようにする必要があ
る。このラインコントロールを的確に行うために、フィ
ールド判別回路１０が設けられている。フィールド判別
回路１０は、映像信号の水平同期信号（ＨＤ）と垂直同
期信号（ＶＤ）とが供給され、映像信号の奇数フィール
ドと、偶数フィールドとを判別する。フィールド判別回
路１０からの判別信号に応じて、書込み制御部及び読出
し制御部の内の少なくとも一方のタイミング発生用カウ
ンタのラインカウント値を補正してフィールド補正を行
い、文字の品位を正しく保つようにしている。また、前
記垂直フィルタ３は、垂直折返し現象を除去するために
挿入されている。垂直折返し現象とは、垂直方向に１ラ
インごとにライン間引きを行うことによって、字幕サイ
ズを垂直方向に１／２に圧縮した場合、字幕の垂直方向
の情報が１／２欠落することにより、再生された字幕が
識別しにくくなる現象である。

【０００６】以上の原理に従って、ＮフィールドとＮ＋
１フィールドとに存在する各字幕信号を、それぞれ１フ
ィールド後のＮ＋１フィールド、Ｎ＋２フィールドに移
動する場合のアルゴリズムを図５に示す。Ｎフィールド
をＯｄｄ（奇数）フィールド、Ｎ＋１フィールドをＥｖ
ｅｎ（偶数）フィールドとし、字幕信号は、それぞれの
フィールドに３ライン毎に輝度レベル１として存在する
ものとする。この字幕信号は、画面上では、レベル１で
白線、レベル０で黒線であり、２つのフィールドで１画
面を構成するので、白黒白黒の横線が１２ラインごとに
繰返すものである。

【０００７】図４において、上記字幕信号を入力信号
（図４のＡ点での信号）とする。入力信号は、垂直フィ
ルタ３（ここでは（１／２，１／２）の係数を有する垂
直フィルタとする）を通過すると、通過後のＢ点におい
て、ＮフィールドのラインＯｎ，Ｏｎ＋１，Ｏｎ＋３，
Ｏｎ＋４，…（ｎは偶数）では、それそれ輝度レベルが
１／２となり（図５参照）、Ｎ＋１フィールドのライン
Ｅｎ，Ｅｎ＋１，Ｅｎ＋３，Ｅｎ＋４，…でもそれぞれ
輝度レベルが１／２となる。ここでは、１／２圧縮を例
に説明するので、メモリ４ではＢ点の信号に対する垂直
方向の書き込みが偶数ラインごとに行われる（情報量を
１／２とするために奇数ラインは書き込まれない）もの
とする。Ｂ点のＮフィールドの偶数ラインＯｎ，Ｏｎ＋
２，Ｏｎ＋４，…がメモリ４に書き込まれる。メモリ読
み出し後は１フィールド遅れることになるので、メモリ
４に書き込まれたＮフィールドの偶数ラインＯｎ，Ｏｎ
＋２，Ｏｎ＋４，…は、Ｃ点においてはＮ＋１フィール
ドの全ラインＥｎ，Ｅｎ＋１，Ｅｎ＋２，…に 順次読
出される。同様にして、Ｂ点のＮ＋１フィールドの偶数
ラインＥｎ，Ｅｎ＋２，Ｅｎ＋４，…は、Ｃ点における
Ｎ＋２フィールドの全ラインＯｎ＋１，Ｏｎ＋２，Ｏｎ
＋３，…に順次読出される。このとき、Ｎ＋１フィール
ドの読出しに対して、Ｎ＋２フィールドの読出し時のラ
イン読出しを１ラインだけ加算して行っている（Ｂ点の
Ｎ＋１フィールドのラインＥｎを、Ｃ点のＮ＋２フィー
ルドのラインＯｎ＋１に読出している。）。これは、フ
ィールド判別回路１０からの判別信号に応じて、読出し
制御部内のリードタイミング発生用カウンタのラインカ
ウント値を補正して行っている。なお、上記した例とは
逆にＢ点の信号に対する垂直方向の書き込みが奇数ライ
ンごとに行われる（偶数ラインは書き込まれない）もの
とした場合でも、同様な動作が得られる。

【０００８】こうして、入力字幕信号は、垂直方向の表
示サイズが１／２に圧縮されて出力される。なお、Ｃ点
における読出しライン位置（画面上での字幕の垂直方向
の表示位置）は、図示したものは一例であり、前述した
ように、メモリ４からの読出しタイミングを調整すれば
任意に変えられる（後述する図２も同様）。

【０００９】上述のようにして表示サイズを垂直方向に
１／２に圧縮できるが、この従来の方法では次に説明す
るような問題があった。通常の映像信号は、奇数フィー
ルドと偶数フィールドとの２フィールドで１画面を構成
しているので、入力信号のＮフィールドとＮ＋１フィー
ルドとで１画面となる。図５に示す例では、入力ライン
Ａ点でのＮフィールドのラインＯｎ，Ｏｎ＋３，Ｏｎ＋
６がそれぞれ輝度レベルが１であり、Ｎ＋１フィールド
のラインＥｎ，Ｅｎ＋３，Ｅｎ＋６がそれぞれ輝度レベ
ルが１である。よって、ＮフィールドとＮ＋１フィール
ドとよりなる１画面では、ラインＯｎとラインＥｎとで
白線１本、ラインＯｎ＋３とラインＥｎ＋３とで白線１
本、ラインＯｎ＋６とラインＥｎ＋６とで白線１本とな
り残りのラインは黒線となる。これは、黒地に横方向の
白線３本の表示状態であり、ここでは文字が黒地に白抜
きで画面表示され場合の”日”という文字と考える。図
示しないが、ラインＯｎ＋７とラインＥｎ＋７とは輝度
レベル０である。図５において、入力信号（Ａ点）のラ
インＯｎ〜ラインＥｎ＋７が（ラインＥｎ＋７は図示せ
ず）、出力信号（Ｃ点）ではラインＥｎ〜ラインＯｎ＋
４に圧縮されて１／２圧縮となっている。１／２圧縮さ
れたＣ点でのＮ＋１フィールドとＮ＋２フィールドとよ
りなる１画面での表示状態をみると、ラインＥｎとライ
ンＯｎ＋１で白線１本、ラインＥｎ＋１とラインＯｎ＋
２で黒線１本、ラインＥｎ＋２、ラインＯｎ＋３、ライ
ンＥｎ＋３、ラインＯｎ＋４の４ラインで白線１本とな
っている。すなわち、白線、黒線、白線の３本の線の並
びとなる。これは”日”という文字ではなく、”口”と
いう文字であり、圧縮表示された文字が非常に読みにく
くなることを意味する。このように、字幕の表示サイズ
を垂直方向に１／２に圧縮できても、圧縮された字幕
は、品位がかなり劣化する場合があり、文字の読みにく
い字幕となることがあった。

【００１０】このように、入力信号に対して出力信号が
変形される信号パターンは、他にも種々あり、例えば、
入力信号よりも出力信号の方が横線の情報が増大する場
合もあり、この場合は横線が二重となって表示されるな
ど、やはり、字幕品位が劣化する問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、従来回路の構成を大きくは変更すること
なく、表示サイズを垂直方向に１／２に圧縮して移動し
た字幕の品位を改善できる字幕移動回路とするために
は、どのような手段を講じればよいかという点にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、字幕信号を含んだ映像信号が供給
される垂直フィルタと、前記垂直フィルタの出力が供給
されるメモリと、前記映像信号の奇数フィールドと、偶
数フィールドとを判別するフィールド判別回路と、第ｎ
フィールドの前記映像信号を１ラインごとに間引いて前
記メモリに書込む書込み制御部と、前記書込んだ信号を
第（ｎ＋１）フィールドに前記メモリから読出す読出し
制御部とより成るメモリコントローラとを備え、前記字
幕信号の垂直方向の表示サイズを１／２に圧縮すると共
に、前記字幕信号の表示位置を垂直方向に移動する字幕
移動回路において、前記垂直フィルタを第１の垂直フィ
ルタと、その第１の垂直フィルタとは遅延時間が１水平
走査期間の１／２異なる第２の垂直フィルタとの２つの
フィルタとし、前記第１及び第２の垂直フィルタにそれ
ぞれ前記映像信号を供給し、前記第１及び第２の垂直フ
ィルタの出力を、前記フィールド判別回路からの判別信
号に応じて、フィールド毎に切換えて前記メモリに供給
する切換回路を設けたことを特徴とする字幕移動回路を
提供するものである。

【００１３】

【実施例】本発明は、従来の垂直フィルタ３を、第１の
垂直フィルタと、その第１の垂直フィルタとは遅延時間
が１水平走査期間（１Ｈ）の１／２異なる第２の垂直フ
ィルタとの２つのフィルタとし、第１及び第２の垂直フ
ィルタにそれぞれ字幕信号を含んだ映像信号を供給す
る。そして、第１及び第２の垂直フィルタの出力を、前
記フィールド判別回路１０からの判別信号に応じて、フ
ィールド毎に切換えてメモリに供給する切換回路を設け
た字幕移動回路である。他の構成は従来例と同一であ
り、また、メモリ４の制御等も従来例と同一であるの
で、ここでは、第１及び第２の垂直フィルタと切換回路
とを中心に説明する。

【００１４】図１にこの発明の一実施例の要部を示す。
第１の垂直フィルタ２１は（1/4,1/2,1/4)型垂直フィル
タであり、第２の垂直フィルタ２２は(1/2,1/2) 型垂直
フィルタである。第１の垂直フィルタ２１と第２の垂直
フィルタ２２とは、遅延時間が（１／２）Ｈ異なる。垂
直フィルタ２１、２２のそれぞれに、Ａ／Ｄ変換器２
（図４参照）でデジタル映像信号に変換された映像信号
（映像領域外に字幕信号含んでいる）が供給される。切
換回路２３は、フィールド判別回路１０からの判別信号
に応じて、映像信号の奇数（Ｏｄｄ）フィールドでは、
（1/4,1/2,1/4)型垂直フィルタ２１の出力を選択してメ
モリ４に供給する。また、切換回路２３は、フィールド
判別回路１０からの判別信号に応じて、映像信号の偶数
（Ｅｖｅｎ）フィールドでは、(1/2,1/2) 型垂直フィル
タ２２の出力を選択してメモリ４に供給する。

【００１５】図１のＡ点における入力信号を、図５に示
した入力信号と同様のものとしたときの本実施例のアル
ゴリズムを図２に示す。このアルゴリズムも従来例と同
様、入力信号のＮフィールドとＮ＋１フィールドとに存
在する各字幕信号を、それぞれ１フィールド後のＮ＋１
フィールド、Ｎ＋２フィールドに移動し、垂直方向の表
示サイズを１／２に圧縮する場合のアルゴリズムであ
る。

【００１６】Ｎフィールドは奇数フィールドであるの
で、Ｎフィールドの信号は（1/4,1/2,1/4)型垂直フィル
タ２１を通過した信号がＢ点に出力される。Ａ点におけ
るＮフィールドのＯｎラインの輝度レベル１の信号は、
Ｂ点において、Ｏｎ，Ｏn+1 ，Ｏn+2 の各ラインに、そ
れぞれ輝度レベル1/4,1/2,1/4 の信号となって現れる。
偶数フィールドであるＮ＋１フィールドの信号は、(1/
2,1/2) 型垂直フィルタ２２を通過した信号がＢ点に出
力される。Ａ点におけるＮ＋１フィールドのＥｎライン
の輝度レベル１の信号は、Ｂ点において、Ｅｎ，Ｅn+1
の各ラインに、それぞれ輝度レベル1/2,1/2 の信号とな
って現れる。

【００１７】メモリ４の出力であるＣ点での応答は、図
５と同一のアルゴリズムで得られ、入力信号（Ａ点）の
ラインＯｎ〜ラインＥｎ＋７が、出力信号（Ｃ点）では
ラインＥｎ〜ラインＯｎ＋４に圧縮されて１／２圧縮と
なっている。１／２圧縮されたＣ点でのＮ＋１フィール
ドとＮ＋２フィールドとよりなる１画面での表示状態を
みると、ラインＥｎは輝度レベル１／４、ラインＯｎ＋
１は輝度レベル１／２、ラインＥｎ＋１は輝度レベル１
／４、ラインＯｎ＋２は輝度レベル０、ラインＥｎ＋２
は輝度レベル１／２、ラインＯｎ＋３は輝度レベル１／
２、ラインＥｎ＋３は輝度レベル１／４、ラインＯｎ＋
４は輝度レベル１／２となっている。人間の視覚におけ
る白線と黒線との認識はそのラインと前後のラインとの
輝度レベル差の相対的関係に基づくものである。出力信
号（Ｃ点）でのラインＥｎ〜ラインＯｎ＋４の輝度レベ
ルは順に１／４，１／２，１／４，０，１／２，１／
２，１／４，１／２となっている。この輝度レベルの並
びで前後のラインの相対的な輝度レベル差を考慮する
と、輝度レベル１／２であるラインＯｎ＋１が１本の白
線（図２の）、輝度レベル１／２で並んでいるライン
Ｅｎ＋２とラインＯｎ＋３とで１本の白線（図２の
）、輝度レベル１／２であるラインＯｎ＋４が１本の
白線（図２の）と認識され、他のラインが黒線（また
はグルーの線）と認識される。従って、出力信号（Ｃ
点）による表示文字は白線３本である”日”という文字
と認識されるものであり、入力信号（Ａ点）による表示
文字と一致する。

【００１８】よって、この字幕移動回路は、表示サイズ
を垂直方向に１／２に圧縮して字幕を移動した場合で
も、その字幕の品位が従来に比べて大幅に向上する。

【００１９】この字幕品位改善のポイントは、（1/4,1/
2,1/4)型垂直フィルタ２１と、(1/2,1/2) 型垂直フィル
タ２２との遅延時間が、０．５Ｈ異なる点にある。図３
に(1/2,1/2) 型垂直フィルタ２２と（1/4,1/2,1/4)型垂
直フィルタ２１とのブロック図を示す。図３において、
３１，３５，３６は１Ｈディレイライン、３２，３３，
３７〜３９は乗算器、３４，４０は加算器である。図３
（ａ）に示す垂直フィルタ２２の伝達関数ＺTa，及び遅
延時間τa は、 ＺTa＝(1/2) ＋(1/2) Ｚ^-1 τa ＝0.5 Ｈ であり、図３（ｂ）に示す垂直フィルタ２１の伝達関数
ＺTb，及び遅延時間τbは、 ＺTb＝(1/4) ＋(1/2) Ｚ^-1＋(1/4) Ｚ^-2 τb ＝1.0 Ｈ である。

【００２０】なお、２つの垂直フィルタは、遅延時間が
０．５Ｈ異なっているものであればよく、実施例に限定
されるものではない。例えば、第１の垂直フィルタをス
ルー、第２の垂直フィルタを（１／２，１／２）型垂直
フィルタとしてもよい。図７に、垂直フィルタ２１とし
て（１／２，１／２）型垂直フィルタ、垂直フィルタ２
２として（１）型垂直フィルタ（スルー型垂直フィル
タ）を使用した場合のアルゴリズムを示す。入力信号は
図２の場合と同一である。出力信号（Ｃ点）でのライン
Ｅｎ〜ラインＯｎ＋４の輝度レベルは順に１／２，１，
０，０，１／２，０，１／２，１となっている。この輝
度レベルの並びで前後のラインの相対的な輝度レベル差
を考慮すると、輝度レベル１であるラインＯｎ＋１が１
本の白線（図７の）、輝度レベル１／２であるライン
Ｅｎ＋２が１本の白線（図７の）、輝度レベル１であ
るラインＯｎ＋４が１本の白線（図７の）と認識さ
れ、他のラインが黒線（またはグレーの線）と認識され
る。従って、出力信号（Ｃ点）による表示文字は白線３
本である”日”という文字と認識されるものであり、入
力信号（Ａ点）による表示文字と一致する。また、本発
明は、従来例に対して、垂直フィルタを２つの垂直フィ
ルタとし、その２つの垂直フィルタの出力を切換える切
換回路を設けるだけでよいので（切換制御信号には従来
のフィールド判別回路の判別信号を用いればよい）、低
コストで実現できる。

【００２１】

【発明の効果】以上の通り、本発明になる字幕移動回路
は、表示サイズを垂直方向に１／２に圧縮して字幕を移
動する場合の、字幕品位を改善できる。さらに、この字
幕移動回路は、低コストで容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の要部を示すブロック図である。

【図２】一実施例のアルゴリズムを説明するための図で
ある。

【図３】垂直フィルタの構成を示すブロック図である。

【図４】従来の字幕移動回路を示すブロック図である。

【図５】従来の字幕移動回路のアルゴリズムを説明する
ための図である。

【図６】表示サイズを垂直方向１／２に圧縮する方法を
説明するための図である。

【図７】他の実施例のアルゴリズムを説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ 垂直フィルタ ４ メモリ ５ メモリコントローラ ６ 文字検出回路 ７ ミキサ ８ Ｄ／Ａ変換器 ９ 出力端子 １０ フィールド判別回路 ２１ 第１の垂直フィルタ（（1/4,1/2,1/4)型垂直フィ
ルタ） ２２ 第２の垂直フィルタ（(1/2,1/2) 型垂直フィル
タ） ２３ 切換回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】字幕信号を含んだ映像信号が供給される垂
   直フィルタと、 前記垂直フィルタの出力が供給されるメモリと、 前記映像信号の奇数フィールドと、偶数フィールドとを
   判別するフィールド判別回路と、 第ｎフィールドの前記映像信号を１ラインごとに間引い
   て前記メモリに書込む書込み制御部と、前記書込んだ信
   号を第（ｎ＋１）フィールドに前記メモリから読出す読
   出し制御部とより成るメモリコントローラとを備え、 前記字幕信号の垂直方向の表示サイズを１／２に圧縮す
   ると共に、前記字幕信号の表示位置を垂直方向に移動す
   る字幕移動回路において、 前記垂直フィルタを第１の垂直フィルタと、その第１の
   垂直フィルタとは遅延時間が１水平走査期間の１／２異
   なる第２の垂直フィルタとの２つのフィルタとし、 前記第１及び第２の垂直フィルタにそれぞれ前記映像信
   号を供給し、 前記第１及び第２の垂直フィルタの出力を、前記フィー
   ルド判別回路からの判別信号に応じて、フィールド毎に
   切換えて前記メモリに供給する切換回路を設けたことを
   特徴とする字幕移動回路。