JP3469308B2 - レターボックス画面検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アスペクト比の異な
る映像信号を表示可能な映像表示装置等に用いられるレ
ターボックス画面検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から放送されているＮＴＳＣ方式の
テレビジョン信号は、アスペクト比が４：３であるが、
最近では、高品位テレビジョン方式が開発され、アスペ
クト比は１６：９に定着しつつある。高品位テレビジョ
ン方式としては、ＭＵＳＥ（Multiple Sub-Nyqist Samp
ling Encoding ）方式や、ＮＴＳＣ方式を改良したワイ
ドテレビ方式がある。また、従来の映画をテレビ用に変
換した映像ソフトは、本来横長の画面であるために、
４：３のアスペクト比のＮＴＳＣ方式テレビで映した場
合、上下に無画部を生じる。このような表示形態のもの
は、レターボックス方式と称されている。

【０００３】図９（ａ）には、画面の上下に無画部が生
じる横長の映像ソフトを表示した例を示している。今
後、横長の映像ソフトが増加することが予想される。し
かし映像ソフトにも、アスペクト比として４：３、１
６：９の他に種々のアスペクト比を持つ映像信号が存在
することが問題である。図９（ｂ）、図９（ｃ）は、ア
スペクト比１．８５：１なるヴィスタ・サイズの映像ソ
フトであり、字幕スーパーの位置の違いによる２種類を
示している。また、図９（ｄ）、図９（ｅ）は、アスペ
クト比２．３５：１なるシネマスコープの映像ソフトで
字幕スーパーの位置の違いによる２種類を示している。
映像ソフトとしては、国内のものであったり、外国のも
のであったりする、そして吹き替えのものである場合、
字幕スーパーのないもの、字幕スーパーがあっても２行
とは限らず表示形態は種々である。例えば、画面無画部
の上パネル部のライン数だけをもってしても約１０〜５
０ラインものばらつきがある。

【０００４】従来のワイドテレビには、上記した横長の
映像ソフトに対応するために数々の表示方法が考えられ
ている。図１０にはその一例を示している。図１０
（ａ）は映像の左右に無画部領域を持たせて表示する表
示モードであり通常ノーマルモードと呼ばれている。図
１０（ｂ）は映像を縦横に拡大して横方向の映像領域を
表示画面横いっぱいにして、上下の一部映像をカットし
て表示する表示モードであり、通称ズームモードと呼ば
れている。図１０（ｃ）は映像の横方向の映像領域を表
示画面横いっぱいにして、縦方向をある比率で拡大して
表示する表示モードであり、ライブモードと呼んでい
る。ライブモードではズームほどではないが上下の一部
映像がカットされる。図１０（ｄ）は映像を横方向のみ
拡大して、映像領域を表示画面横いっぱいに拡大表示す
る表示モードで、通称フルモードと呼ばれている。

【０００５】今、レターボックス画面の映像信号をワイ
ドテレビで表示しようとした場合、図１０のいずれかの
モードで表示することになるが、ノーマル表示モードの
場合、実際に映像を表示する領域が小さくなってしま
い、せっかくの大画面表示のメリットがない。

【０００６】ズーム表示モードの場合、４：３の上下の
画像がカットされてしまうが、もともと絵柄のないとこ
ろであるから問題はなく、絵柄の部分が画面いっぱいに
表示されるので都合がよい。しかし映像ソフト等で下に
字幕のある映像信号の場合、あるいは絵柄部分が上下の
どちらかに片寄っていた場合、重要な絵柄情報が欠けて
しまう可能性がある。その場合、拡大する比率を変えた
り、表示する絵柄を上下に移動する等の処置が必要とな
る。いずれにしろ上下の映像カットの比率が大きいため
調整等必要となる。

【０００７】ライブ表示モードの場合、４：３の映像の
上下が少しカットされ、真円率も横に少し拡大された比
率となるが、ズーム表示モードに比べると上下の映像カ
ットが少ない分、絵柄の移動等の調整を行う必要性の割
合が低くなる。また絵柄は少し横長になるがそれほど問
題になるレベルではない。

【０００８】フル表示モードの場合、４：３の映像はカ
ットされないが、ライブ表示モードに比べ横方向に間伸
びした絵柄となり余り勧められるモードではない。いず
れのモードでもユーザが絵柄を見て判断して表示切り換
えを行う等調整が必要であり、映像信号のアスペクト比
が変わる毎に、適当な表示モードを選択する必要があっ
た。

【０００９】そこで上記したような煩雑な表示モード選
択の操作を自動的に行う装置が考えられている。このた
めにレターボックス画面の映像信号が入力しているかど
うかを判定するレターボックス信号検出装置が種々提案
されている。

【００１０】従来の装置によるレターボックス信号検出
の原理を説明すると以下の通りである。垂直ブランキン
グ期間（及び上下無画部）を検出して、そのレベルをみ
てレターボックス信号を判定する方式である。しかしこ
の方式であると、上下無画部（マスク部）が少しでも明
るいと誤判定を行う。実際に、数々のレターボックス画
面の映像ソフトを調べてみると、１２ ＩＲＥ近くまで
上下パネル部（無画部）の信号レベルが高くなっている
ものが多数あった。また４：３のノーマル画面で赤や青
の色が濃い暗い画面では、無画部の信号レベルよりも低
いものが多数ある。この結果、単に、上下無画部の信号
レベルが黒レベルであるかどうかを検出して、レターボ
ックス画面を判定すると誤判定が多いことが判明した。

【００１１】さらにまた、レターボックス画面の映像信
号の品位が悪い場合などは、判定が困難である。このよ
うな例を図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は映
像信号の伝送経路の途中でクランプ性能が悪く、直流
（ＤＣ）成分が変動した場合を示している。このような
場合の映像信号は、上下無画部の端の部分が大きく持ち
上げられ、この部分が垂直ブランキングレベルとは検出
できず、４：３画面であるとして誤判定してしまう。図
１１（ｂ）は映像信号に交流成分のノイズが含まれてい
る例である。この場合も上下無画部は明るくなったり暗
くなったりするので、４：３画面であるとして誤判定さ
れる。図１１（ｃ）は映像ソフト等に多重されるコント
ロール信号やＶＴＲのヘッド切り換え時のノイズがある
場合を示している。この場合も垂直ブランキングレベル
の連続性を見た場合、不連続として判定され、４：３画
面であるとして誤判定される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したようにレター
ボックス画面を判定する場合、様々な状態の信号が存在
するために、単純に垂直ブランキングレベルの連続性を
みただけでは４：３画面とレターボックス画面との判定
ができないことがある。

【００１３】そこでこの発明は、上下無画部のレベルが
垂直ブランキングレベル以上であっても、またブランキ
ングレベルに連続性がなくても、確実にレターボックス
画面の判定を行うことができるとしてもレターボックス
画面検出装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、映像信号が
入力される入力端と、前記入力端の映像信号を水平ライ
ン単位で積分する積分手段と、前記積分手段の出力を１
水平ライン期間保持する第１の保持手段と、前記第１の
保持手段と前記積分手段の出力の差分を得る減算手段
と、前記減算手段からの差分出力と基準の直流値とを比
較し、前記差分が前記基準の直流値を越えている場合に
検出出力を得る比較手段と、前記比較手段の出力を１水
平ライン期間保持する第２の保持手段と、前記第２の保
持手段からの出力が入力され、この第２の保持手段の出
力が数フィールド連続して同じ水平ライン位置で得られ
た場合に、レターボックス画面の信号が到来している判
定出力を得る判定手段とを備える。

【００１５】

【作用】上記の手段によると、垂直方向の信号レベルの
変化が所定値以上であり、かつこの変化したラインがど
の領域のラインであるかどうかを判定する手段を備える
ことによりレターボックス画面の到来を判定できるよう
にしたものである。つまりレターボックス画面の上下無
画部と絵柄部の境目を検出することができ、かつ検出し
たときのラインが判明するので、レターボックス画面を
確実に検出できることになる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１（Ａ）はこの発明の基本的な構成を示す図
である。入力端子１０には、到来した入力映像信号が供
給される。入力端子１０は、映像信号遅延回路１１、及
び垂直変化量検出回路１２に接続されている。映像信号
遅延回路１１の出力端子も垂直変化量検出回路１２に接
続されている。垂直変化量検出回路１２は、２つの入力
間の差をとりそのレベル差を検出し、そのレベル差を直
流基準値と比較する。そしてこの比較結果は、次段のレ
ターボックス判定回路１３に入力される。

【００１７】これにより、垂直方向の信号レベルの変化
が所定値以上であるかどうかが検出される、そしてレタ
ーボックス判定回路１３においてその位置がいずれのラ
インであるかの判定が行われる。

【００１８】図１（Ｂ）は図１（Ａ）の構成を具体的に
示している。映像信号遅延回路１１は、入力端子１０が
接続された１Ｈメモリ（１水平ラインの遅延量をもつ遅
延器）１１１と、係数器１１３に接続される。１Ｈメモ
リ１１１の出力端は、１Ｈメモリ１１２に接続されると
ともに係数器１１４に接続される。１Ｈメモリ１１２の
出力端は、係数器１１５に接続される。係数器１１３、
１１４、１１５の出力は加算器１１６に入力される。加
算器１１６の出力と、１Ｈメモリ１１１の出力とは、減
算器１２１に入力されて減算処理される。減算器１２１
の出力は、比較器１２２に入力されて、直流基準値と比
較される。比較器１２２の出力は、レターボックス判定
回路１３に入力される。垂直変化量検出回路１２の出力
ｇが小さい場合には、垂直方向のレベル変化が少ないこ
とを意味し、出力ｇが大きい場合には垂直方向のレベル
変化が大きいことを意味する。端子１１７からはクロッ
クが入力され１Ｈメモリ１１１、１１２を駆動してい
る。

【００１９】上記の映像信号遅延回路１１は、水平の３
ラインを用いる垂直フィルタを構成しており係数器１１
３、１１４、１１５のタップ係数ｈを大きくすることに
より、取り出す信号の高域成分をより大きくすることが
できる。この例ではｈ＝２としている。

【００２０】図２には、さらに別の具体的回路の実施例
を示している。図２（Ａ）に示す、映像信号遅延回路１
１は、入力端子１０が１Ｈメモリ１１２により構成され
ている例である。この１Ｈメモリ１１２は、クロックに
同期してメモリの書き込み読み出しを行っている。１Ｈ
メモリ１１２の入力信号ｂと出力信号ｃとが減算器１２
１に入力される。垂直変化量検出回路１２は先の実施例
の構成と同じである。この例においても出力ｊが小さい
場合には、垂直方向のレベル変化が少ないことを意味
し、出力ｊが大きい場合には垂直方向のレベル変化が大
きいことを意味する。

【００２１】図２（Ｂ）はさらに別の実施例である。こ
の実施例においては、映像信号ｂは、１Ｈ積分回路２１
１に入力される。１Ｈ積分回路２１１の出力ｍは、ラッ
チ回路２１２及び減算器１２１に入力される。ラッチ回
路２１２の出力ｏは、減算器１２１に入力される。カウ
ンタ２１４のクロック入力端子には、端子１１７からク
ロックが入力され、クリア入力端子には端子２１３から
水平同期信号ＨＤが供給される。カウンタ２１４の出力
は、水平ライン方向のアドレスを示すことになる。カウ
ンタ２１４の出力ｋは、デコーダ２１５、２１６、２１
７に入力され、デコードされる。デコーダ２１５の出力
ｌはクリアタイミング信号として１Ｈ積分回路２１１に
供給され、デコーダ２１６の出力ｎは保持タイミング信
号としてラッチ回路２１２に供給される。デコーダ２１
７の出力ｓは保持タイミング信号としてラッチ回路１２
３に供給される。

【００２２】減算器１２１は、ラッチ回路２１２の出力
ｏから１Ｈ積分回路２１１の出力ｍを減算し、その減算
出力ｐは、比較器１２２に入力される。比較器１２２は
ｐと直流基準値とを比較し、その出力ｒをラッチ回路１
２３に供給している。ラッチ回路１２３の出力は、レタ
ーボックス判定回路１３に入力される。

【００２３】図３及び図４は、上述した実施例の各部の
出力波形の例を示している。図３及び図４のａ、ｂ、ｃ
は、図１（Ｂ）の各部の映像信号であり、ｄは加算器１
１６の出力信号であり、ｅは減算器１２１の出力信号で
ある。ｇは、比較器１２２の出力信号であり、基準値ｆ
よりも信号ｅのレベルの大きい部分で出力されている。

【００２４】図３及び図４の信号ｈ、ｉ、ｊは、図２
（Ａ）の回路の各部の信号である。さらに図３及び図４
の信号ＨＤ、ｋ、ｌ〜ｔは、図２（Ｂ）の回路の各部の
信号波形例である。

【００２５】図５には、図１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２
（Ｂ）の各部の実施例における検出信号ｇ、ｊ、ｔの例
を示している。上記のように検出信号が得られるのであ
るが、レターボックス判定回路１３においては、上記し
たような検出信号が、映像表示期間において、数フィー
ルドにわたってほぼ同じライン位置に現れるかどうかを
判定し、レターボックス画面信号が到来しているかどう
かを判定している。

【００２６】図６にはレターボックス判定回路１３の例
を示し、図７及び図８にはこの回路の各部の信号波形を
示している。検出信号Ａ（ｇまたはｉまたはｔ）は、入
力端子１３１を介して水平方向カウンタ６１の制御端子
に供給される。カウンタ６１のクロック端子には入力端
子１３２を介してクロックが供給され、クリア端子には
入力端子１３３を介して水平同期信号ＨＤ（＝Ｂ）が供
給されている。カウンタ６２は、垂直方向カウンタであ
り、クリア端子には端子１３４を介して垂直同期信号Ｖ
Ｄ（＝Ｃ）が供給され、クロック端子には先の水平同期
信号ＨＤが供給されている。

【００２７】カウンタ６１の出力Ｄは、デコーダ６３で
デコードされ、そのデコード出力Ｅは、デコーダ６４、
６５に供給される。またカウンタ６２の出力は、デコー
ダ６４、６５、６６に供給される。またカウンタ６２の
垂直方向ライン位置を表す出力Ｆは、ラッチ回路６７、
６８に入力されており、ここでデコーダ６４からのラッ
チパルスＧ、Ｈによりそれぞれラッチされる。ラッチ回
路６７、６８の出力Ｉ、Ｊはそれぞれラッチ回路６９、
７０に入力される。またラッチ回路６９、７０の出力
は、ラッチ回路７１、７２に入力される。ここでラッチ
回路６９〜７２のラッチパルスとしてはデコーダ６６の
出力Ｋが用いられている。

【００２８】ラッチ回路６９、７１の出力Ｌ、Ｍは、比
較器７３に入力される。比較器７３は両入力が等しい場
合にハイレベルの出力を得る。ラッチ回路７０、７２の
出力Ｎ、Ｏは、比較器７４に入力される。比較器７４は
両入力が等しい場合にハイレベルの出力を得る。比較器
７３、７４の出力は、アンド回路７５に入力される。ア
ンド回路７５の出力Ｒはレターボックス判定出力として
用いられるもので、ハイレベルのときはレターボックス
画面の判定結果となる。

【００２９】次に動作を説明する。カウンタ６１は、検
出信号Ａがハイレベルのときカウント動作を行う。カウ
ント値Ｄがある一定レベル以上のときデコーダ６３の出
力Ｈがハイレベルとなる。このときは、レターボックス
画面の上下無画部と絵柄部の境目の水平ライン位置を抜
き出したことに相当する。垂直方向の急俊なレベル変化
の無い部分ではカウンタ６１の計数が進まないので、デ
コーダ６３の検出が行われない。

【００３０】デコーダ６４は、画面上部のマスクエリア
において、信号Ｅがハイレベルになり、かつカウンタ６
２の水平ラインカウント値が予め設定した値の範囲であ
るときにラッチ出力Ｇを出力し、このときのライン番号
をラッチ回路６７にラッチさせる。一方、デコーダ６５
は、画面下部のマスクエリアにおいて、信号Ｅがハイレ
ベル、かつカウンタ６２の水平ラインカウント値が予め
設定した値の範囲であるときにラッチ出力Ｈを出力し、
このときのライン番号をラッチ回路６８にラッチさせ
る。ラッチ回路６７、６８に保持されているライン番号
は、それぞれラッチ回路６９、７０にデコーダ６６から
得られるタイミング信号ｋのタイミングでラッチされ
る。タイミング信号ｋはフィールド毎に得られるもの
で、結局ラッチ回路６９、７１には前後のフィールドの
画面上部のライン番号が保持されることになる。また、
ラッチ回路７０、７２には前後のフィールドの画面下部
のライン番号が保持されることになる。ここで、比較器
７３ハイレベル（つまり前後のフィールドの画面上部の
ライン番号が同一）、比較器７４ハイレベル（つまり前
後のフィールドの画面下部のライン番号が同一）のとき
はアンド回路７５からハイレベルの判定出力（レターボ
ックス画面有り）が得られる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によると、
上下無画部のレベルが垂直ブランキングレベル以上であ
っても、またブランキングレベルに連続性がなくても、
確実にレターボックス画面の判定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図。

【図２】この発明の他の実施例を示す図。

【図３】この発明の装置の動作を説明するために示した
タイミング図。

【図４】図３の図の時間軸方向の続きを示すタイミング
図。

【図５】この発明の装置の動作例を説明するために示し
た信号波形図。

【図６】この発明のさらに他の実施例を示す図。

【図７】図６の装置の動作を説明するために示したタイ
ミング図。

【図８】図７の図の時間軸方向の続きを示すタイミング
図。

【図９】横長画面の例を示す説明図。

【図１０】従来のテレビジョン受信機における表示モー
ドの例を示す図。

【図１１】従来の検出装置の問題点を説明するために示
した信号波形図。

【符号の説明】

１１…映像信号遅延回路、１２…垂直変化量検出回路、
１３…レターボックス判定回路、１１１、１１２…１Ｈ
メモリ、１１３、１１４、１１５…係数器、１１６…加
算器、１２１…減算器、１２２…比較器、２１１…１Ｈ
積分回路、２１２…ラッチ回路、２１４…カウンタ、２
１５、２１６、２１７…デコーダ、１２３…ラッチ回
路、６１、６２…カウンタ、６３、６４、６５、６６…
デコーダ、６７、６８、６９、７０、７１、７２…ラッ
チ回路、７３、７４…比較器、７５…アンド回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/00 - 7/088 H04N 5/38 - 5/46 H04N 5/262 - 5/278

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号が入力される入力端と、前記入力端の映像信号を水平ライン単位で積分する積分
   手段と、 前記積分手段の出力を１水平ライン期間保持する第１の
   保持手段と、 前記第１の保持手段と前記積分手段の出力の差分を得る
   減算手段と、 前記減算手段からの差分出力と基準の直流値とを比較
   し、前記差分が前記基準の直流値を越えている場合に検
   出出力を得る比較手段と、 前記比較手段の出力を１水平ライン期間保持する第２の
   保持手段と、 前記第２の保持手段からの出力が入力され、この第２の
   保持手段の出力 が数フィールド連続して同じ水平ライン
   位置で得られた場合に、レターボックス画面の信号が到
   来している判定出力を得る判定手段とを具備したことを
   特徴とするレターボックス画面検出装置。
2. 【請求項２】前記判定手段は、前記第２の保持手段の出力 が画面上部の領域で得られた
   ときにその水平ライン番号情報をラッチする第１のラッ
   チ手段と、前記第２の保持手段の出力 が画面下部の領域で得られた
   ときにその水平ライン番号情報をラッチする第２のラッ
   チ手段と、 前記第１のラッチ手段の出力をフィールド毎にシフト
   し、同一内容のライン番号情報が各フィールドで得られ
   ているかどうかを判定する第１の比較手段と、 前記第２のラッチ手段の出力をフィールド毎にシフト
   し、同一内容のライン番号情報が各フィールドで得られ
   ているかどうかを判定する第２の比較手段と、 前記第１と第２の比較手段の両方から、同一内容のライ
   ン番号情報がラッチされていることを示す比較結果が得
   られたときに、レターボックス画面の信号が到来してい
   ることを示す判定出力を得る論理手段とを具備したこと
   を特徴とする請求項１記載のレターボックス画面検出装
   置。