JP3473390B2 - 画面サイズ調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アスペクト比１
６：９の映像表示部（ブラウン管等）を有し、アスペク
ト変換回路を備えたテレビジョン受像機に用いて好適な
画面サイズ調整装置に係り、特に、映像信号がアスペク
ト比４：３で上下部分をマスクした横長画像であるかど
うかを自動判別し、鑑賞者が煩雑な操作をすることなく
その画像を映像表示部に最適な状態で表示することがで
きる画面サイズ調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に示すような、アスペクト比が４：
３で、上下部分をマスクした横長画像を、図１０に示す
ような、アスペクト比１６：９のワイドアスペクトの映
像表示部を備えたテレビジョン受像機（以下、ワイドＴ
Ｖ）によって表示する際には、アスペクト変換回路によ
って映像を拡大して表示することが一般的である。この
場合、図１１に示すように、上下部分をマスクした横長
画像の映像開始位置及び映像終了位置を検出し、これら
の検出結果に基づいてアスペクト変換回路により映像を
拡大もしくは移動させる。これに関連する従来の技術と
しては、本出願人による先願、特願平７−２１３４２号
（特開平８−１９５９１９号）等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すような横
長画像の映像開始位置及び映像終了位置は必ずしも一定
ではなく、図４（ａ），（ｂ）に示すように、その位置
が変化することがある。この図４は、映像開始位置が上
方向に、映像終了位置が下方向に変化した状態を示して
いる。このとき、アスペクト変換回路の映像の変化に対
する追従性が劣っている（映像の変化にゆっくりと追従
するように設定されている）と、ワイドＴＶでの表示状
態は、図５（ａ），（ｂ）に示すように変化する。この
場合、図５（ｂ）のように、図４（ｂ）の映像の上下端
部が欠けて表示されてしまう。

【０００４】また、図６（ａ），（ｂ）に示すように、
映像開始位置が下方向に、映像終了位置が上方向に変化
することもある。このとき、アスペクト変換回路の映像
の変化に対する追従性が劣っている（映像の変化にゆっ
くりと追従するように設定されている）と、ワイドＴＶ
での表示状態は、図７（ａ），（ｂ）に示すように変化
する。この場合、図７（ｂ）のように、図６（ｂ）の映
像の上下部分のマスク部分が残って表示される。

【０００５】これらを解決するには、アスペクト変換回
路の映像の変化に対する追従性を高める、即ち、映像の
変化に即座に追従するように設定すればよい。しかしな
がら、アスペクト変換においては、映像の変化に対する
追従性を高めると、マスク部分の有無や映像開始位置も
しくは映像終了位置を誤検出する確率が高くなるという
相関関係がある。例えば、図８（ｂ）に示すように、上
側のマスク部分のすぐ下側に暗い映像が存在すると、映
像開始位置を誤検出し、図８（ａ）に示すような映像で
あると誤検出することになる。映像のアスペクトを誤検
出すると、アスペクト変換回路によって誤ったアスペク
ト変換がなされてしまう。

【０００６】そこで、従来においては、映像の変化に対
する追従性と映像のアスペクト検出の精度との双方を考
慮して、所定の追従性で所定の精度が得られるように固
定的に設定していた。従って、従来は、映像の変化に対
する追従性と映像のアスペクト検出の精度との双方を満
足することはできず、ユーザに違和感を与えてしまうよ
うなアスペクト変換を行う場合もあった。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、映像の変化に対する追従性と映像のアスペ
クト検出の精度とを両立することができる画面サイズ調
整装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、（１）入来する映像信号
における上下マスク部分の有無及びその位置を求め、そ
の映像に応じて画面サイズを調整する画面サイズ調整装
置において、前記映像信号による映像の映像開始ライン
及び映像終了ラインを複数回に渡って検出し、この複数
回の検出結果を基にして前記映像の映像開始位置及び映
像終了位置を確定する検出手段と、前記検出手段による
映像開始位置及び映像終了位置の検出結果に基づいて前
記映像をアスペクト変換するアスペクト変換回路とを備
え、前記検出手段は、一の映像開始位置及び映像終了位
置を確定した後、映像開始ラインが上側に変化するか映
像終了ラインが下側に変化した場合には、次の映像開始
位置及び映像終了位置を確定するまでの映像開始ライン
及び映像終了ラインの検出回数を減らすと共に、一の映
像開始位置及び映像終了位置を確定した後、映像開始ラ
インが下側に変化するか映像終了ラインが上側に変化し
た場合には、次の映像開始位置及び映像終了位置を確定
するまでの映像開始ライン及び映像終了ラインの検出回
数を増やすことを特徴とする画面サイズ調整装置を提供
し、（２）入来する映像信号における上下マスク部分の
有無及びその位置を求め、その映像に応じて画面サイズ
を調整する画面サイズ調整装置において、前記映像信号
による映像の映像開始ライン及び映像終了ラインを所定
の回数検出し、この所定の回数の検出結果を基にして前
記映像の映像開始位置及び映像終了位置を確定する検出
手段と、前記検出手段による映像開始位置及び映像終了
位置の検出結果に基づいて前記映像をアスペクト変換す
るアスペクト変換回路とを備え、前記検出手段は、一の
映像開始位置及び映像終了位置を確定した後、映像開始
ラインが上側に変化するか映像終了ラインが下側に変化
した場合には、次の映像開始位置及び映像終了位置を確
定するまでの映像開始ライン及び映像終了ラインの検出
回数を、第１の回数とすると共に、一の映像開始位置及
び映像終了位置を確定した後、映像開始ラインが下側に
変化するか映像終了ラインが上側に変化した場合には、
次の映像開始位置及び映像終了位置を確定するまでの映
像開始ライン及び映像終了ラインの検出回数を、前記第
１の回数より多い第２の回数とすることを特徴とする画
面サイズ調整装置を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画面サイズ調整装
置について、添付図面を参照して説明する。図１は本発
明の画面サイズ調整装置の一実施例を示すブロック図、
図２及び図３は本発明の画面サイズ調整装置の動作を説
明するための図である。

【００１０】図１において、入来した映像信号はローパ
スフィルタ１，同期分離回路３，アスペクト変換回路６
に入力される。ローパスフィルタ１は入力された映像信
号の高域成分を除去してＡ／Ｄ変換回路２に入力する。
これは、画像におけるマスク部分を構成する周波数は低
域成分であるのでマスク部分を検出するには高域成分は
不必要であり、映像信号の内、０〜８００ｋＨｚの低域
成分をサンプリングすれば十分であるからである。ま
た、ローパスフィルタ１は、映像信号のＳ／Ｎが悪い場
合には多くのノイズ成分が交じり込むので、ランダムノ
イズやスパークによるパルス状ノイズを除去し、誤検出
を防止する役割を果たすと同時に、後段のＡ／Ｄ変換回
路２としてサンプリング周波数が低く安価なものを使用
できるという役割も果たす。

【００１１】なお、必要とする周波数成分が低いため、
入来する映像信号がコンポジット信号であってもＮＴＳ
Ｃで３．５８ＭＨｚで重畳されている色成分は通過でき
ず、単純に輝度成分のみが通過する。従って、入来する
映像信号は、Ｙ／Ｃ分離を行った後の輝度信号のみで
も、コンポジット信号でも同じように動作する。

【００１２】一方、同期分離回路３は入力された映像信
号より同期信号を分離し、タイミング発生回路４に水平
同期信号，垂直同期信号等の映像のタイミング信号を供
給する。水平同期信号はライン数を数えるのに必要であ
り、垂直同期信号は映像の開始位置を検出するのに必要
である。タイミング発生回路４は演算回路５に映像デー
タを取り込むための取り込みタイミング信号を供給す
る。そして、演算回路５はこの取り込みタイミング信号
によってＡ／Ｄ変換回路２によってデジタル信号に変換
された映像データを取り込み、後に詳述するような手法
により映像データを分析して入来した映像信号が上下部
分をマスクした横長画像であるかどうかを判別する。

【００１３】なお、演算回路５としてはマイクロコンピ
ュータを用いることができ、この場合、Ａ／Ｄ変換回路
２はそのマイクロコンピュータ内蔵のものを用いても何
ら問題ない。また、ここではタイミング発生回路４を用
いて演算回路５に映像データの取り込みタイミング信号
を供給しているが、演算回路５内部で水平同期信号，垂
直同期信号によって同様の取り込み制御ができる場合に
はタイミング発生回路４は必ずしも必要なものではな
い。

【００１４】そして、演算回路５が映像データを分析し
た結果、入来した映像信号が上下部分をマスクした図９
に示すようなアスペクト比４：３ではあるが上下部分を
マスクした横長画像であると判別すれば、演算回路５は
アスペクト変換回路６に図１０に示すようにアスペクト
変換するよう指示する。アスペクト変換回路６はこの指
示に従って入力される映像信号のアスペクトを変換して
ブラウン管７に供給する。

【００１５】なお、アスペクト変換回路６はデジタル信
号処理によって映像のアスペクトを変換したり、あるい
は水平，垂直の少なくとも一方の偏向幅を操作すること
によって映像のアスペクトを変換するよく知られたアス
ペクト変換手段である。従って、ブラウン管７の管面上
には、入来した映像信号に最適な状態にアスペクト変換
された画像が表示される。

【００１６】ここで、演算回路５による映像データ取り
込み方法及びその分析手法について説明する。演算回路
５はタイミング発生回路４によって指定される取り込み
タイミングによって、図２に示すように、まず所定の水
平方向の位置（例えば、図中の左端部）において画面の
垂直方向に１フィールドに渡って映像データを取り込
む。次のフィールドでは水平方向の位置を後方に遅ら
せ、２番目の水平方向の位置において同様に映像データ
を取り込み、以下同様に水平方向の最終位置（例えば、
図中の右端部）まで取り込むと水平方向の先頭位置に復
帰する。

【００１７】このように、映像データの取り込み動作を
画面の水平方向のサンプリングが完了するまで連続して
行えば、全画面のデータが得られる。水平方向の分割数
は任意でよく、図２よりも分割幅を狭めたり広げたりし
てもよい。演算回路５の能力が高く、メモリが豊富にあ
る場合には、全画面を同時にサンプリングしてもよい。

【００１８】そして、演算回路５は、図２の上端部Ｄ
と、下端部Ｅの範囲の輝度の平均値μ０を求める。輝度
の平均値μ０がある程度より大きい値であれば、入力し
た映像信号は上下部分をマスクした横長画像ではないと
判断することができ、黒レベルに相当するような小さい
値であれば、上下部分をマスクした横長画像であると判
断することができる。演算回路５は、上下部分をマスク
した横長画像であると判断すれば、平均値μ０にノイズ
マージンを加算した値をマスク部分の輝度値に相当する
基準値μ１とする。演算回路５は、基準値μ１をしきい
値とし、Ａ／Ｄ変換回路２からの映像データを２値化
（０，１に変換）する。このように、各サンプリングデ
ータは、０か１のいずれかの値に変換される。

【００１９】演算回路５は、上記のように２値化された
データを水平方向に積算する。すると、図３に示すよう
なヒストグラムを得ることができる。図３において、横
軸のθは映像のライン数を表している。縦軸の値がｍ０
のようにある値となると、そのラインθ０が映像開始ラ
インであると判断することができる。映像終了ラインも
同様にして求めることができる。これら映像開始ライン
及び映像終了ラインをそのまま映像開始位置及び映像終
了位置と確定してもよいが、精度を高めるため、この映
像開始ライン及び映像終了ラインの検出を複数回行う。
この複数回の検出によって、映像開始ラインがほぼライ
ンθ０であると検出されれば、ラインθ０を映像開始位
置と確定する。映像終了位置の確定も同様である。

【００２０】次に、映像の変化に対する追従性と映像の
アスペクト検出の精度とを両立させるための、演算回路
５の動作の詳細について説明する。図４（ａ），（ｂ）
に示すように、映像開始位置が上方向に、映像終了位置
が下方向に変化した場合、図５（ｂ）のように、図４
（ｂ）の映像の上下端部が欠けて表示される状態が続く
のは好ましくない。従って、この場合は、精度よりも追
従性を優先すべきである。

【００２１】一方、図６（ａ），（ｂ）に示すように、
映像開始位置が下方向に、映像終了位置が上方向に変化
した場合には、実際に図６（ｂ）の状態となったもの
と、図８（ｂ）のように、実際の映像開始位置や映像終
了位置は変化していないが、誤検出によって、映像開始
位置が下方向に、映像終了位置が上方向に変化したと検
出したものも含まれる可能性がある。従って、この場合
は、追従性よりも精度を優先すべきである。

【００２２】上記のように、演算回路５は、図３のよう
な映像開始ライン及び映像終了ラインの検出動作を複数
回行って、映像開始位置及び映像終了位置を確定する。
映像開始ライン及び映像終了ラインの検出回数をｎ０回
とする。なお、ここでは、映像開始位置を主として説明
する。演算回路５が、ｎ０回の映像開始ラインの検出に
よって、映像開始位置はラインθ０であると確定し、そ
の後、ある時点で検出した映像開始ラインがラインθ１
に変化したとする。

【００２３】まず、θ１＜θ０の場合には、映像開始ラ
インは上方に変化したということである。この場合、追
従性を優先するため、検出回数をｎ０回より少ないｎα
なる回数とする。ｎα回の映像開始ラインの検出によっ
て、映像開始位置をラインθ１と確定する。これによっ
て、図５（ｂ）のような映像の上下端部が欠けて表示さ
れる状態は、素早く解消されることになる。なお、この
とき、検出回数をｎα回に減らしたため、映像開始位置
の検出精度が若干落ち、ラインθ１が本来の映像開始位
置とは若干ずれていたとしても、その後の検出動作によ
って徐々に正しい映像開始位置が検出されるので、問題
となることはない。

【００２４】次に、θ１＞θ０の場合には、映像開始ラ
インは下方に変化したということである。この場合、精
度を優先するため、検出回数をｎ０回より多いｎβなる
回数とする。ｎβ回の映像開始ラインの検出によって、
映像開始位置をラインθ１と確定する。これは、上記の
ように、映像開始位置が下方に変化した場合には、図８
（ｂ）に示す状態である可能性があるためである。これ
によって、少しの間、図７（ｂ）のような映像の上下部
分のマスク部分が残って表示される。しかし、検出回数
をｎβ回にしたため、映像開始位置の検出精度が上が
り、その後の検出動作によって正しい映像開始位置を検
出して確定することができる。

【００２５】映像終了ラインについては、映像終了ライ
ンが下方に変化した場合には、検出回数をｎ０回より少
ないｎα回に減らし、映像終了ラインが上方に変化した
場合には、検出回数をｎ０回より多いｎβ回に増やせば
よい。

【００２６】以上説明した実施例では、映像開始ライン
及び映像終了ラインの検出回数の基準をｎ０回とし、上
下マスク部分が図４や図６のように変化しなければ、映
像開始ライン及び映像終了ラインの検出回数は基準のｎ
０回とした。そして、上下マスク部分が図４のように変
化した場合には、ｎ０回より少ないｎαなる回数とし、
上下マスク部分が図６のように変化した場合には、ｎ０
回より多いｎβなる回数とした。即ち、映像開始ライン
及び映像終了ラインの検出回数は３段階としている。

【００２７】このように、映像開始ライン及び映像終了
ラインの検出回数は３段階が最も好ましい実施形態であ
るが、映像開始ライン及び映像終了ラインの検出回数を
２段階としてもよい。即ち、上下マスク部分が図４のよ
うに変化した場合には、ある所定の回数である第１の回
数とし、上下マスク部分が図６のように変化した場合に
は、その第１の回数より多い第２の回数とする。

【００２８】以上のように、本発明によれば、映像開始
ライン及び映像終了ラインの検出回数を、アスペクトの
変化方向、即ち、映像開始ラインもしくは映像終了ライ
ンの変化方向に応じて設定することによって、映像の変
化に対する追従性と映像のアスペクト検出の精度とを両
立することができる。なお、映像開始ラインと映像終了
ラインの変化方向の双方を検出してもよいし、片方のみ
でもよい。

【００２９】本発明は、図１の構成に限定されることな
く、また、映像データの取り込み方法も図２に限定され
ることはない。また、演算回路５による取り込んだ映像
データの処理方法も、本実施例に限定されることはな
い。演算回路５は、映像の映像開始ライン及び映像終了
ラインを複数回に渡って検出し、この複数回の検出結果
を基にして映像の映像開始位置及び映像終了位置を確定
する検出手段として動作している。本発明は、このよう
な動作をする全ての画面サイズ調整装置に用いることが
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の画
面サイズ調整装置は、一の映像開始位置及び映像終了位
置を確定した後、映像開始ラインが上側に変化するか映
像終了ラインが下側に変化した場合と、映像開始ライン
が下側に変化するか映像終了ラインが上側に変化した場
合とで、次の映像開始位置及び映像終了位置を確定する
までの映像開始ライン及び映像終了ラインの検出回数を
異ならせるようにしたので、映像の変化に対する追従性
と映像のアスペクト検出の精度とを両立することができ
る。従って、ユーザに違和感を与えてしまうことなく、
映像のアスペクトに応じた正しい画面サイズの調整を行
うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の動作を説明するための図である。

【図３】本発明の動作を説明するための図である。

【図４】横長画像におけるアスペクトの変化の一例を示
す図である。

【図５】図４のように変化した場合のワイドＴＶでの表
示状態を示す図である。

【図６】横長画像におけるアスペクトの変化の他の一例
を示す図である。

【図７】図６のように変化した場合のワイドＴＶでの表
示状態を示す図である。

【図８】従来例によるアスペクトの誤検出を説明するた
めの図である。

【図９】上下部分をマスクした横長画像を示す図であ
る。

【図１０】ワイドアスペクトの映像表示部を示す図であ
る。

【図１１】横長画像の映像開始位置及び映像終了位置を
示す図である。

【符号の説明】

１ ローパスフィルタ ２ Ａ／Ｄ変換回路 ３ 同期分離回路 ４ タイミング発生回路 ５ 演算回路（検出手段） ６ アスペクト変換回路 ７ ブラウン管

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入来する映像信号における上下マスク部分
   の有無及びその位置を求め、その映像に応じて画面サイ
   ズを調整する画面サイズ調整装置において、 前記映像信号による映像の映像開始ライン及び映像終了
   ラインを複数回に渡って検出し、この複数回の検出結果
   を基にして前記映像の映像開始位置及び映像終了位置を
   確定する検出手段と、 前記検出手段による映像開始位置及び映像終了位置の検
   出結果に基づいて前記映像をアスペクト変換するアスペ
   クト変換回路とを備え、 前記検出手段は、 一の映像開始位置及び映像終了位置を確定した後、映像
   開始ラインが上側に変化するか映像終了ラインが下側に
   変化した場合には、次の映像開始位置及び映像終了位置
   を確定するまでの映像開始ライン及び映像終了ラインの
   検出回数を減らすと共に、 一の映像開始位置及び映像終了位置を確定した後、映像
   開始ラインが下側に変化するか映像終了ラインが上側に
   変化した場合には、次の映像開始位置及び映像終了位置
   を確定するまでの映像開始ライン及び映像終了ラインの
   検出回数を増やすことを特徴とする画面サイズ調整装
   置。
2. 【請求項２】入来する映像信号における上下マスク部分
   の有無及びその位置を求め、その映像に応じて画面サイ
   ズを調整する画面サイズ調整装置において、 前記映像信号による映像の映像開始ライン及び映像終了
   ラインを所定の回数検出し、この所定の回数の検出結果
   を基にして前記映像の映像開始位置及び映像終了位置を
   確定する検出手段と、 前記検出手段による映像開始位置及び映像終了位置の検
   出結果に基づいて前記映像をアスペクト変換するアスペ
   クト変換回路とを備え、 前記検出手段は、 一の映像開始位置及び映像終了位置を確定した後、映像
   開始ラインが上側に変化するか映像終了ラインが下側に
   変化した場合には、次の映像開始位置及び映像終了位置
   を確定するまでの映像開始ライン及び映像終了ラインの
   検出回数を、第１の回数とすると共に、 一の映像開始位置及び映像終了位置を確定した後、映像
   開始ラインが下側に変化するか映像終了ラインが上側に
   変化した場合には、次の映像開始位置及び映像終了位置
   を確定するまでの映像開始ライン及び映像終了ラインの
   検出回数を、前記第１の回数より多い第２の回数とする
   ことを特徴とする画面サイズ調整装置。