JP3469028B2 - レター検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は映像信号がレター
ボックス信号か否かを判定するレター検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、劇場の臨場感を家庭で実現できる
ワイドテレビが普及してきている。

【０００３】このワイドテレビは横長テレビとも呼ば
れ、アスペクト比が１６：９となっている。最近では、
ワイドクリアビジョンに代表される放送波およびＶＴ
Ｒ，ＬＤソフト等、ワイドテレビ対応の映像ソフトが普
及してきている。

【０００４】図７は従来の通常のワイドテレビ対応の映
像ソフトに対する映像表示を示す説明図であり、図７
（ａ）は４：３の画面に表示した場合を示し、図７
（ｂ）は１６：９の画面に表示した場合を示している。

【０００５】図７において、ワイドテレビ対応の映像ソ
フトは、現行の４：３の映像信号との互換性の関係か
ら、図７（ａ）に示すように、上下に黒帯（以下、無画
部という）を設けて、４：３の映像との互換性を保って
いる。このような画像を、レターボックス画像と呼ぶこ
とにする。ワイドテレビジョン受像機では、このような
レターボックス画像が入力されると、レターボックス画
像であることを検出し、図７（ｂ）に示すように、垂直
方向に画像を引き伸し（垂直振り飛ばしという。）、上
下の無画像部分を見えないようにする機能が入ってい
る。

【０００６】図８は従来の下無画部に字幕が入っている
場合のワイドテレビ対応の映像ソフトに対する映像表示
を示す説明図であり、図８（ａ）は４：３の画面に表示
した場合を示し、図８（ｂ）は１６：９の画面に表示し
た場合を示している。

【０００７】図８（ａ）に示すように、４：３の画面に
表示した場合、下の無画部に字幕が入っている場合に
も、そのまま、字幕の表示が行える。一方、図８（ｂ）
に示すように、１６：９の画面に表示した場合、やはり
垂直の振り飛ばしが行われるが、字幕が見えなくなるこ
とをさけるため、上の無画部と、字幕の下部分まで広げ
る動作を行う。上記動作を行うために、ほとんどのワイ
ドテレビジョン受像機では、レターボックス画像か否か
を判別するレター検出回路を内蔵している。

【０００８】図９はレターボックス画像の特徴を示す説
明図である。

【０００９】図９において、レターボックス画像の第１
の特徴は、上下に無画部がある。

【００１０】第２の特徴は、無画部と映像領域（以下主
画部という）の境目が急峻で、一水平期間に渡りエッジ
がある。

【００１１】第３の特徴は、中央付近に主画部がある。

【００１２】このような第１乃至第３の特徴を全て満た
した場合、レター検出装置は、レターボックス画像と判
断する。

【００１３】レター検出装置は、１水平期間の平均輝度
及び平均色レベルを１画面分求め、その値の１画面分の
軌跡を考察することによってレターボックス画像か、ノ
ーマル画像かを判断している。一般的には、１画面分の
軌跡が安定してレターボックス画像の特徴を有している
かを検出するため、数画面分の軌跡を用いて判断する。
図９の例では平均輝度及び平均色レベルの軌跡ａ０が上
記レターボックス画像の条件を全て満たし、かつ数画面
に渡って安定している場合、レターボックス画像と判断
し、振り飛ばしを行うようにテレビジョン受像機のメイ
ンマイクロコンピュータ（以下、メインマイコンと呼
ぶ）に伝える。また、同時に、レター検出装置は、レタ
ーボックス画像でない画像、つまり無画部に映像がある
アスペクト比４：３の映像信号（以下、ノーマル画像と
呼ぶ）の軌跡を得たときは、ノーマル画像として、降り
飛ばし解除をメインマイコンに伝える。どちらか判定が
つかない場合には、判定不能として現在の状態を維持す
ることをメインマイコンに伝える。

【００１４】図１０は字幕を含むレターボックス画像の
例を示している。

【００１５】図１０において、レター検出装置は、１画
面分の平均輝度及び平均色レベルの軌跡ｂ０の内、下側
のエッジが有り、更に下無画部で輝度が急峻に変化する
画像の場合、これを検出することにより、字幕付きレタ
ーボックス画像ということをメインマイコンに伝える。
また、それと同時に、画像の開始位置、終了位置、字幕
の終了位置を伝える。

【００１６】図１１は従来のレター検出装置の第１の誤
検出の例を示す説明図である。

【００１７】図１１において、従来のレター検出装置
は、１水平期間の平均輝度及び平均色レベルを用いてレ
ターボックス画像の検出を行っているので、例えば、図
１１（ａ）に示すように、レターボックス画像から、闇
夜に月のようなノーマル画像にシーンチェンジした場
合、レター検出装置が検出する平均輝度レベルおよび平
均色レベルが、常にノーマル画像のスレッシュレベルを
下回り、ノーマルでもなく、レターボックス画像でもな
いレベルになる。これにより、レター検出装置は、判定
不能を出力する。ここで、普通の振り飛ばし条件は、判
定不能の場合、現状維持となっており、このため、図１
１（ｂ）に示すように、１６：９の画面に表示する場
合、シーンチェンジ前の映像がレターボックス画像で振
り飛ばされている場合、画面の表示はそのままとなり、
実際の表示に画面欠けが発生する。

【００１８】図１２は従来のレター検出装置の第２の誤
検出の例を示す説明図である。

【００１９】図１２においては、図１１の逆の誤動作の
例を示している。図１２（ａ）に示すように、闇夜に月
のノーマル画像（表示ノーマル）から、中央部の日の丸
が現れる画像にシーンチェンジしたとすると、１水平期
間の平均輝度および平均色レベルでは、軌跡ｃ０がレタ
ーボックス画像の条件をすべて満足してしまう。その場
合、レター検出装置の出力は、レターボックス画像とな
り、図１２（ｂ）に示すように、１６：９の画面に表示
する場合、ノーマル画像にもかかわらず、画像を振り飛
ばしてしまい、やはり画像欠けが発生するという欠点が
あった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレター
検出装置では、闇夜に月のような、輝度レベルが黒レベ
ルもしくはそれに近い映像にシーンチェンジしたり、輝
度レベルが黒レベルもしくはそれに近い映像の中央部に
輝度レベルの高い映像が入ったりすると、レターボック
ス信号検出の誤動作を起こしててしまう。

【００２１】この発明は上記問題点を除去し、輝度レベ
ルが黒レベルもしくはそれに近い映像にシーンチェンジ
したり、輝度レベルが黒レベルもしくはそれに近い映像
の中央部に輝度レベルの高い映像が入ったりした場合の
レターボックス信号検出の誤動作を防止できるレター検
出装置の提供を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
レター検出装置は、映像信号の水平方向を２つ以上に分
割する分割手段と、この分割手段により分割した水平方
向の範囲内に絵柄があるか否かを検出する第１の検出手
段と、前記分割手段により分割した水平方向の範囲内で
上下の相関を見て絵柄が急激に変化するか否かを検出す
る第２の検出手段と、前記分割手段により分割した水平
方向の範囲内に字幕があるか否かを検出するため、輝度
レベルの高い画素数と輝度レベルの低い画素数をカウン
トする計数手段を含む第３の検出手段と、これら第１乃
至第３の検出手段の検出の結果から、前記映像信号がレ
ターボックス信号か否かを判定する判定回路と、を具備
したことを特徴とするものであり、本発明の請求項２に
係るレター検出装置は、映像信号を水平方向に２つ以上
分割し、垂直方向を２つ以上のラインで一つの単位とす
るブロック化手段と、このブロック化手段が分割したブ
ロックの範囲内に絵柄があるか否かの第１の検出手段
と、前記ブロック化手段が分割した水平方向の範囲内で
上下の相関を見て絵柄が急激に変化するか否かを検出す
る第２の検出手段と、前記ブロック化手段が分割した範
囲内に字幕があるか否かを検出する第３の検出手段と、
これら第１乃至第３の検出手段の検出結果に基づいて、
ブロック化手段によるブロック分割方法を変更させるブ
ロック分割方法切換手段と、前記第１乃至第３の検出手
段の検出結果から前記映像信号がレターボックス信号か
否かを判断することを特徴とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００２４】図１は本発明に係るレター検出装置の第１
の発明の実施の形態を示すブロック図である。

【００２５】図１において、符号１１，１２は、外部入
力端子や選局復調回路からの映像信号から分離された輝
度信号ａ１及び色信号ｂ１がそれぞれ導かれる入力端子
であり、これら入力端子１１，１２に導かれた輝度信号
ａ１と色信号ｂ１はブロック分割回路１３に供給され
る。

【００２６】ブロック分割回路１３は、画面を水平方向
に複数個に分割し、それぞれ分割した単位で平均輝度レ
ベル及び平均色レベルを計算し、この計算結果のデータ
ｃ１をノーマル検出回路１４及びエッジ検出回路１５に
供給する。また、ブロック分割回路１３は、分割単位で
字幕らしい信号が１分割あたり何個あるかを検出し、字
幕検出回路１６にその数のデータｄ１を出力する。ノー
マル検出回路１４は、平均輝度検出手段と平均色レベル
検出手段とを有し、データｃ１から平均輝度レベル、平
均色レベルの大きさを見て、絵柄がどの部分にあるかを
検出し、絵柄の開始位置及び終了位置をライン番号のデ
ータｅ１として出力する。

【００２７】エッジ検出回路１５は、レターボックス画
像の特徴である無画部から主画部の間で全水平期間にわ
たって急峻なエッジがあるかどうかを検出する回路であ
り、急峻なエッジの有無を示すエッジあり／なし信号ｆ
１を出力するとともに上下エッジ部分の位置をライン番
号のデータｇ１として出力する。この場合、エッジ検出
回路１５は、平均輝度検出手段と平均色レベル検出手段
とを有し、さらに、その検出結果の過去の情報を一つ以
上保持している保持手段と、この保持手段によって保持
された検出結果と現在の検出結果を比較する比較手段
と、を有している。

【００２８】字幕検出回路１６は、ブロック分割回路１
３から入力されたデータｄ１が示す字幕らしい信号の数
Ａを、所定値Ｂと比較し、字幕らしい信号の数Ａが所定
値Ｂ以上となる場合、字幕有りとし、それ以外の場合
に、字幕無しとし、字幕有りの場合に字幕最終ライン信
号ｈ１を出力する。

【００２９】総合判定回路１７は、ノーマル検出回路１
４、エッジ検出回路１５及び字幕検出回路１６の各入力
の状況を判断し、最終的に、入力映像信号は、完全にレ
ター信号であるか、完全にノーマル信号であるかを判断
し、また、どちらとも判断できない場合は、判定不能と
判断し、この判断結果のレター／ノーマル／判定不能信
号ｉ１を出力端子１８に出力する。また、完全レター信
号の場合には、絵柄の開始位置および終了位置をライン
番号データｋ１として出力端子２０に出力する。さらに
レターボックス画像の場合、字幕が主画部の外側にある
かないかを判断し、外側に字幕がある場合には、字幕あ
りを示す字幕あり無し信号ｊ１を出力端子１９に出力
し、字幕が主画部の外側に無い場合には、字幕無しを示
す字幕あり無し信号ｊ１を出力端子１９に出力する。ま
た、字幕ありの場合には、字幕最終位置をライン番号デ
ータｋ１として出力端子２０に出力する。

【００３０】このような構成により、ブロック分割回路
１３は、映像信号の水平方向を２つ以上に分割する分割
手段となり、ノーマル検出回路１４は、この分割手段に
より分割した水平方向の範囲内に絵柄があるか否かを検
出する第１の検出手段となり、エッジ検出回路１５は前
記分割手段により分割した水平方向の範囲内で上下の相
関を見て絵柄が急激に変化するか否かを検出する第２の
検出手段となり、字幕検出回路１６は、輝度レベルの高
い画素数と輝度レベルの低い画素数をカウントする計数
手段を有し、前記分割手段により分割した水平方向の範
囲内に字幕があるか否かを検出する第３の検出手段とな
り、総合判定回路１７は、これら第１乃至第３の検出手
段の検出の結果から、映像信号がレターボックス信号か
否かを判定する判定回路となる。

【００３１】ワイドテレビジョン受像機の総合の動作と
しては、上記レター検出装置の出力を見て、レター／ノ
ーマル／判定不能信号ｉ１が完全レター信号を示す場合
には、ライン番号データｋ１が示す絵柄の開始位置およ
び終了位置にしたがって、画面を振り飛ばす。また、レ
ター／ノーマル／判定不能信号ｉ１及び字幕あり無し信
号ｊ１が完全レター信号で字幕ありを示す場合には、字
幕が見える範囲で画面を振り飛ばす。レター／ノーマル
／判定不能信号ｉ１が完全ノーマル信号を示す場合に
は、振り飛ばし処理を元に戻す。レター／ノーマル／判
定不能信号ｉ１が判定不能を示す場合には、現状を維持
する。

【００３２】図２乃至図４を用いて上記レター検出装置
の動作を説明する。

【００３３】図２は図１のブロック分割回路１３のブロ
ック分割を示す説明図である。

【００３４】図１のブロック分割回路１３は、図２に示
すように、画面２１を水平方向に複数個（図２の場合８
個）に分割し、それぞれ分割した単位で平均輝度レベル
及び平均色レベルを求める。

【００３５】図３は図１のレター検出装置の検出の第１
の例を示す説明図であり、図３（ａ）は４：３の画面に
表示した場合を示し、図３（ｂ）は１６：９の画面に表
示した場合を示している。

【００３６】図３において、レター検出装置は、レター
ボックス画像で、振り飛ばし画像から、シーンチェンジ
によって、ノーマル画像である闇夜に月のシーンに変わ
った場合を想定している。従来例においては、１水平単
位の検出では、ノーマル画像と判定できなかったシーン
である。本発明の実施の形態では、図３（ａ）に示すよ
うに、１水平期間を８つに分けてそれぞれの分割単位に
おいて平均輝度及び平均輝度レベルを求めているため、
月の画像が現れるやいなや１水平期間の１分割単位の平
均輝度及び色レベルが、画像有り無しのスレッシュレベ
ル（ノーマル画像のスレッシュレベル）を超える。超え
た時点で、ノーマル検出回路１４は、そのラインに絵柄
ありと即座に判断し、少なくとも、絵柄の上ラインまで
は表示せよと、テレビジョン受像機のメインマイコン側
に命令を出すため、例えば、図３（ｂ）の様に１６：９
の画面に表示する場合には、振り飛ばしが解除され、画
像欠けが起こらない。

【００３７】図４は図１のレター検出装置の検出の第２
の例を示す説明図であり、図４（ａ）は４：３の画面に
表示した場合を示し、図４（ｂ）は１６：９の画面に表
示した場合を示している。

【００３８】図４において、レター検出装置は、図４
（ａ）に示すように、闇夜に月のノーマル画像（表示ノ
ーマル）から、中央部の日の丸が現れる画像にシーンチ
ェンジした場合を想定している。従来例の１水平単位の
検出では、このような画像は、レターの特徴を満足して
しまい誤動作する。ところが、本発明の実施の形態で
は、１水平期間を８つに分けてそれぞれの平均輝度及び
色レベルを求めているため、ノーマル検出回路１４は、
“無画部はある。また、主画部らしきはあるが、１水平
期間にわたって絵柄が無い。”という情報を総合判定回
路１７に渡す。総合判定回路１７は、上記判定結果を検
討し、ノーマル画像でも無さそう、しかし、レターボッ
クス画像の条件も満足してないとして、判定不能を出力
する。

【００３９】判定不能の場合には、前述のように、前の
状態保持のため、図４（ｂ）の様に１６：９の画面に表
示する場合には、ノーマル表示を継続する。そのため、
従来例に示すような画像欠けは発生しない。

【００４０】本説明に関して、字幕検出動作の説明を省
いたが、字幕検出動作においても水平期間を分割して字
幕検出することによって、字幕検出の性能が上がること
になる。

【００４１】以上、説明したように本発明の実施の形態
によれば、ノーマル検出回路１４、エッジ検出回路１５
及び字幕検出回路１６が、ブロック分割回路１３により
２つ以上に分割した映像信号の水平方向の範囲内で、絵
柄があるかどうか、上下の相関を見て絵柄が急激に変化
するか、字幕があるかどうかを検出するので、輝度レベ
ルが黒レベルもしくはそれに近い映像にシーンチェンジ
したり、輝度レベルが黒レベルもしくはそれに近い映像
の中央部に輝度レベルの高い映像が入ったりした場合の
レターボックス信号検出の誤動作を防止できる。これに
より、ユーザーに好印象を与えることができる。

【００４２】図５は本発明に係るレター検出装置の第２
の発明の実施の形態を示すブロック図である。

【００４３】図５において、ブロック分割方法切換回路
３０は、ブロック分割方法切換手段であり、ノーマル検
出回路１４、エッジ検出回路１５、字幕検出回路１６の
検出結果に基づいて、ブロック化手段となるブロック分
割回路３３に別のブロック分割方法に切換させる。この
場合、ブロック分割方法切換回路３０は、更に詳しく見
たい部分を更に小さなブロックに分割するように前記ブ
ロック分割方法切換回路３０を制御する。

【００４４】これ以外のブロック分割回路３３の回路構
成は図１のブロック分割回路１３と同様である。

【００４５】図６は図５の発明の実施の形態の動作を示
す説明図である。

【００４６】図６において、画面４０の水平垂直をある
単位で区切った１単位をブロックと称する。まず、ブロ
ック分割回路３３の切換え制御により、ブロック分割方
法を大きなブロックの分割に切換え、エッジ検出回路１
５は、垂直の走査を粗くして大まかに見て、どの辺に絵
柄が始まり、どの辺にエッジがありそうか見る。２回目
の操作で、ブロック分割回路３３の切換え制御により、
絵柄がありそうなブロック周辺を更に詳しく見る。エッ
ジについても同様である。このような動作をすることに
よって、全体の処理データ量を減らすことができる。

【００４７】尚、図１乃至図６に示した発明の実施の形
態では、第１の検出手段のノーマル検出回路１４は、平
均輝度検出手段と平均色レベル検出手段との両方を有し
ていたが、第１の検出手段のノーマル検出回路１４とし
ては、平均輝度検出手段と平均色レベル検出手段との
内、少なくとも一方を有していればよい。

【００４８】図１乃至図６に示した発明の実施の形態で
は、第２の検出手段のエッジ検出回路１５は、平均輝度
検出手段と平均色レベル検出手段との両方を有していた
が、エッジ検出回路１５としては、平均輝度検出手段と
平均色レベル検出手段との内、少なくとも一方を有して
いればよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、輝度レベルが黒レベル
もしくはそれに近い映像にシーンチェンジしたり、輝度
レベルが黒レベルもしくはそれに近い映像の中央部に輝
度レベルの高い映像が入ったりした場合のレターボック
ス信号検出の誤動作を防止できるので、ユーザーに好印
象を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレター検出装置の第１の発明の実
施の形態を示すブロック図。

【図２】図１のブロック分割回路のブロック分割を示す
説明図。

【図３】図１のレター検出装置の検出の第１の例を示す
説明図。

【図４】図１のレター検出装置の検出の第２の例を示す
説明図。

【図５】本発明に係るレター検出装置の第２の発明の実
施の形態を示すブロック図。

【図６】図５の発明の実施の形態の動作を示す説明図。

【図７】従来の通常のワイドテレビ対応の映像ソフトに
対する映像表示を示す説明図。

【図８】従来の下無画部に字幕が入っている場合のワイ
ドテレビ対応の映像ソフトに対する映像表示を示す説明
図。

【図９】従来のレターボックス画像の特徴を示す説明
図。

【図１０】従来の字幕を含むレターボックス画像の例を
示す説明図。

【図１１】従来のレター検出装置の第１の誤検出の例を
示す説明図。

【図１２】従来のレター検出装置の第２の誤検出の例を
示す説明図。

【符号の説明】

１３ ブロック分割回路 １４ ノーマル検出回路 １５ エッジ検出回路 １６ 字幕検出回路 １７ 総合判定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 直樹 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 マルチメディア技術研究 所内 (72)発明者 佐藤 耕一 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−9170（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−18797（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−170425（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−317303（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/38 - 5/46 H04N 7/015 H04N 9/74

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号の水平方向を２つ以上に分割す
   る分割手段と、 この分割手段により分割した水平方向の範囲内に絵柄が
   あるか否かを検出する第１の検出手段と、 前記分割手段により分割した水平方向の範囲内で上下の
   相関を見て絵柄が急激に変化するか否かを検出する第２
   の検出手段と、 前記分割手段により分割した水平方向の範囲内に字幕が
   あるか否かを検出するため、 輝度レベルの高い画素数と
   輝度レベルの低い画素数をカウントする計数手段を含む
   第３の検出手段と、 これら第１乃至第３の検出手段の検出の結果から、前記
   映像信号がレターボックス信号か否かを判定する判定回
   路と、を具備した ことを特徴とするレター検出装置。
2. 【請求項２】 映像信号を水平方向に２つ以上分割し、
   垂直方向を２つ以上のラインで一つの単位とするブロッ
   ク化手段と、 このブロック化手段が分割したブロックの範囲内に絵柄
   があるか否かの第１の検出手段と、 前記ブロック化手段が分割した水平方向の範囲内で上下
   の相関を見て絵柄が急激に変化するか否かを検出する第
   ２の検出手段と、 前記ブロック化手段が分割した範囲内に字幕があるか否
   かを検出する第３の検出手段と、 これら第１乃至第３の検出手段の検出結果に基づいて、
   前記ブロック化手段によるブロック分割方法を変更させ
   るブロック分割方法切換手段と、 前記第１乃至第３の検出手段の検出結果から前記映像信
   号がレターボックス信号か否かを判断することを特徴と
   するレター検出装置。
3. 【請求項３】 前記ブロック分割方法切換手段が、前記
   第１乃至第３の検出手段の検出結果から、更に詳しく見
   たい部分を更に小さなブロックに分割するように前記ブ
   ロック化手段を制御することを特徴とする請求項２記載
   のレター検出装置。