JP3551430B2 - ビデオシステムにおける文字表示装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、ビデオ信号における文字表示装置に関する。この文字は、通常のテレビジョン映像からなる背景に対して透明に表示可能なものである。本発明の使用は、背景映像に対応するアナログビデオ信号がその色度信号を周波数変調する標準方式によって符号化されているときに特に有効である。
本発明は、テレビジョン分野及びその周辺の応用分野に適用される。
背景技術
ビデオ機器（ビデオレコーダ、ビデオレーザディスクプレーヤ、デコーダ）においては、ユーザとの情報のやり取りを促進すべく、スクリーン上へテキスト（文章）を表示することが増大している。このようなテキストは、少しの例をあげるとすると、プログラミングメニュー、ステータスメッセージ、文字放送（テレテキスト）等を含んでいるかもしれない。この表示のためにビデオ機器は、文字発生器を備えている。この文字発生器の役割は、表示すべきテキストに対応する情報をビデオ信号中に挿入することである。
テキスト発生装置は、全体として、RGB信号か又は特定の標準方式（例えばPAL、NTSC、SECAM）に従って符号化された信号を供給する。例えばコンポジットビデオベースバンド信号（以下CVBS信号と称する）へのテキストの挿入は、表示すべき文字に対応する輝度平坦域（plateaux）でCVBS信号を多重化することによって当業者に公知の方法で行われる。これにより、規定された時点でのCVBS信号のビデオ情報（輝度及び色度）は、異なる輝度情報によって置き換えられる。
平坦域の導入により初期に存在していた色情報（色度信号）が消去される。PAL及びNTSC方式では、色度信号は振幅変調される。テキストによる輝度平坦域の間、色度信号の振幅はゼロであり、スクリーン上のテキストは単に多かれ少なかれ暗灰色である。SECAM方式では、色度信号は周波数変調される。しかしながら、一般的に高い輝度平坦域が、CVBS信号に周波数変動を与えてしまう。その結果、色度における多くの欠陥がスクリーン上に表れてしまう。これは、快適な視覚を得る点及び／又はテキストを読む点で多大な問題点を引き起こす。
色度における欠陥を低減させるために用いられる公知の１つの解決法は、色度信号の中心周波数を目標とするバンドパスフィルタによって、テキストの挿入前に、入力されたCVBS信号内の色度情報をサンプリングすることにある。この情報は、次いで、挿入されたテキストを含むビデオ信号内に再注入される。この手続は、スクリーンの一部がテキストを含み他の部分が映像を含む「混合モード」と称される動作モードで使用される。テキストは、次いで、映像の色を得る。テキストの輝度レベルは、良好な視認性を得るために高い値に選ばれる。しかしながら、この方法は問題点を有している。色度情報の振幅は、実際に、テキストが存在しかつ元のCVBS信号が存在するときに変動し、これはその信号の劣化の原因となり得る。さらに、複数標準方式のシステムにおいては、色度信号が周波数変調されるSECAM標準方式のみについてのバンドパスフィルタを設けることが好ましい。これは、所望の時期にローパスフィルタが使用停止となるようにこのローパスフィルタのピックオフ点にスイッチを設けることにつながる。さらにまた、このスイッチを制御する論理回路が必要となる。この論理回路は、CVBS信号がテキストを乱すのを防止するために、CVBS信号が全く存在せずかつテキストを表示したい場合又はテキスト発生器によってビデオ信号が単に発生せしめられた場合に開く。このモードは「フルページモード」と称せられる。また、ローパスフィルタは、集積化することが困難なキャパシタ及びチョーク素子を含んでいる。
従ってこの解決法は、コストがばかにならない。
通常の文字発生器を使用する装置においては、挿入されたテキストが映像の対応する部分を完全に消去してしまう。これは、特に、遠隔操作により映像をセットするためのメニューがこの映像の多くの部分を消去するような場合、又はテキストを表示したまま次の通常プログラムに進みたい場合に問題となる。
本発明の目的は、上述した問題点を解消することにある。
発明の開示
本発明によれば、元のビデオ信号にテキストを挿入すると共に、該テキストを含むビデオ信号と前記元のビデオ信号との重み付け平均を形成するように構成したことを特徴とするビデオシステムにおける文字表示装置が提供される。
これによって得られた信号中において、色度情報は消去されず単に減衰される。バンドパスフィルタはもはや不要となる。
元の映像の輝度も考慮される。これは、テキストに対応する輝度情報上に減衰されて重畳される。その結果、スクリーン上では、テキストが透明となる。スクリーンを見る者は、テキストの輝度に応じた白濁した又は暗いフィルタを通して元の映像を見た印象を受けることとなる。従って、テキストを表示した状態で次のテレビジョンプログラムに続くことが可能なる。
本発明の他の効果は、テキストの領域外では信号が元の信号と同じである点である。
さらに、本発明の装置は、色度信号を符号化するための周波数変調を使用しない標準方式を用いることもできる。
本発明の特定の実施態様によれば、ユーザは上述の結果として得られる重み付けされたビデオ信号を見るか又はテキストが挿入されているビデオ信号を見るかの選択ができる。後者の信号を選択すれば、通常は不透明なテキストを備えた映像となる。
本発明の特定の実施態様によれば、重み付け信号は、元のビデオ信号がその色度信号が周波数変調されているコンポジットビデオベースバンド信号である場合に少なくとも使用される。
本発明の特定の実施態様によれば、重み付けは、元のビデオ信号及び表示すべきテキストが挿入されているビデオ信号間の電圧差を受ける直列接続された２つの抵抗によってなされる。これら抵抗の中間点に現れる信号が所望の重み付け信号である。これら抵抗の使用は、装置の集積化を容易にする。
本発明の他の構成及び効果は、添付の図面により非限定的な特定の実施例についての記載を通じて明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による文字表示装置の機能的なブロック図を表わしており、
図２は、同期再挿入回路を備えている、図１の装置の変更実施例を表わしている。
発明を実施するための最良の形態
これらの図において、同一の要素は同一の参照番号を備えている。
表示された実施例においては、装置の入力信号は、コンポジットビデオベースバンド信号（CVBS信号と称する）である。
他の実施例においては、装置の入力信号は、同期成分をも含む輝度信号（Ｙ信号と称する）である。白黒テレビジョン信号又はSVHS標準方式の輝度信号がそれらの例である。
図１に示すように、本発明による表示装置は、入力信号（CVBS₀）を参照電圧にクランプするクランプ回路２を含んでいる。クランプ回路２は、クランプキャパシタと共に動作する。クランプされた信号は、インピーダンス整合装置として働く２つの出力増幅器（３、４）に並列に供給される。このように形成された第１の分岐回路は、さらに、増幅器４の出力側に図示しない回路（その機能については後述する）によって駆動される「３状態」制御器５を含んでいる。「透明な」テキストを得たい場合は、制御器５は通常は導通し、閉成スイッチとして動作する。
第２の分岐回路は、増幅器３の後に、文字発生器７によって制御されるスイッチ６を含んでいる。このスイッチは、整合増幅器９の入力を増幅器３の出力か又は文字発生器７によってその電圧が制御される線８に接続する。増幅器９の出力は、抵抗10の一方の端子に接続されており、制御器５は、抵抗11の一方の端子に接続されている。抵抗10及び11の他方の２つの端子は、互いに接続されており、本回路の出力端子13を形成している。
文字発生器７は、CVBS₀信号からのフェイズロックドループ及び同期抽出器により公知の方法で発生せしめられるライン、フレーム及び映像点（画素）周波数に同期されている。この文字発生器７は、他のものと共に、表示すべきテキストを含むRAMと、文字マトリクスを含むROMと、水平及び垂直タイムベース回路とを含んでいる。タイムベース回路は、表示すべきテキスト（例えばASCIIコード形態の）を含むRAMから読出しを行うために必要なアドレスを発生可能である。文字発生器７は、さらに、上述のROMから供給される文字のマトリクスから輝度信号を取り出す輝度回路を含んでいる。この輝度信号は、時間により変化し、実行すべき挿入（例えば文字背景又は文字形状）のタイプに応じた輝度平坦域を有している。輝度信号は、線８上に現れる。挿入が行われると、発生器７は、挿入信号（高速消去信号と称する）によって、線８を増幅器９の入力に接続するようにスイッチ６を駆動する。これにより、所望の時間に、ビデオ信号の一部が、文字発生器７からの輝度信号に置き換わる。
上述した文字発生器７は、単なる一例としてあげたものであり、異なる構成の発生器を使用してもよいことは明らかである。ビデオ信号へのテキストそれ自体の挿入における課題は公知であるので、文字発生器自体の動作についてはこれ以上説明しない。なお、上述した文字発生器７が輝度挿入信号のみを供給することに注目すべきである。カラーのテキストを発生する能力を有する文字発生器は、明らかに想定可能である。
増幅器９に接続されている抵抗10の端子に現れる信号がCVBS₁で示され、制御器５に接続されている抵抗11の端子に現れる信号がCVBS₂で示されるとすると、端子13で再生されるCVBS₃信号は、下式で与えられる。

ここで、R₁₀及びR₁₁は抵抗10及び11の抵抗値をそれぞれ表わしている。
これにより、CVBS₃は、CVBS₁及びCVBS₂信号の重み付け平均となる。CVBS₁にテキストが挿入されない場合、CVBS₁信号とCVBS₂信号とが互いに等しくなり、出力信号CVBS₃は、クランプされた入力信号CVBSに等しくなって、交代は生じない。
テキストが存在する場合、テキストに対応する輝度と元のCVBS信号の輝度及び色度との間で重み付け平均が形成される。スクリーン上において、これは、一方ではテキストの透明効果として、他方では挿入によって生じた色度の欠陥の減少として表わされる。色度情報は、除去されず減衰されるのみである。
制御器５が高インピーダンス状態にセットされた場合、CVBS₁信号のみが端子13に到着する。この状況は、抵抗11が無限大の場合と等価である。その結果、CVBS₁信号とCVBS₃信号とが等しくなる。挿入されたテキストは、スクリーン上で不透明となりそのしたの映像は消去される。
好ましい実施例によれば、入力信号CVBS₀がその色度情報が周波数変調されているコンポジットビデオ信号である場合、制御器５は導通する。これは、SECAM信号の場合である。PAL信号やNTSC信号等の他の種類の信号の場合、本発明による装置を備えた機器についての遠隔操作により、ユーザが不透明モード又は透明モードのテキストを選択することにまかされる。
特定の実施例によれば、抵抗10及び11は下記のごとき関係を有している。

これら抵抗値は、不透明テキストを有する信号及び元の信号に対する3/4及び1/4の重み付け係数にそれぞれ対応している。文字の輝度レベルが白に近い値に選ばれかつ背景の輝度レベルが黒に近い値に選ばれた場合、これは、テキストの読みやすさと透明性との間で良好な妥協点を構成する。
特定の実施例によれば、前述の抵抗値の比は、特に符号化されたビデオ信号の標準に基づいて変更されるであろう。この変更は、例えばCVBS₁信号を抵抗10ではないが端子13に接続されている他の抵抗に送ることによってなされるかもしれない。
ある特定の実施例によれば、不透明テキストを有する信号及び元の信号に対する3/4及び1/4の重み付け係数が、PAL及びNTSC標準方式に関連して用いられる。
また、ある特定の実施例によれば、不透明テキストを有する信号及び元の信号に対する2/3及び1/3の重み付け係数が、SECAM標準方式に関連して用いられる。
抵抗を選択する場合、テキストに対して選ばれる輝度平坦域が考慮される。
ある特定の実施例によれば、本発明による装置は、同期再挿入回路を含んでいる。この実施例が図２に示されている。同期再挿入回路12は、クランプ回路２と増幅器３及び４との間に位置している。この回路12は、分割器15から、ライン同期信号の周波数に対応しており、フェイズロックドループ14で生成された信号を受け取る。ループ14は、抽出器16によって入力信号から抽出された同期信号を受け取る。
同期再挿入回路12は、クランプされたビデオ信号中にフェイズロックドループ14で生成されたクロックを再挿入する役割を有している。これは、入力信号が位相が変化する同期パルス（ジッタ）となっている際に有利である。再挿入が行われない場合、文字発生器７を制御する同期信号とクランプされたビデオ信号の同期信号との間でジッタが現れる。これは、テキストのラインの垂直アラインメントをひどいものにしてしまう。
増幅器３及び４へ導かれる分岐が、抵抗10及び11の入力において対応する信号が適当に同位相となるように、再挿入回路の後に位置していることが必須の点である。
本発明が、上述した信号の例によって限定されないことは明らかである。

Claims (13)

1. ビデオ信号（CVBS₀）を受ける入力端子と、該元のビデオ信号（CVBS₀）にテキストを挿入する手段（６）とを含んでおり、さらに、該テキストが挿入された元のビデオ信号（CVBS₁）と同じ元のビデオ信号（CVBS₀、CVBS₂）との重み付け平均を形成すると共に、重み付けされたビデオ信号（CVBS₃）を出力端子（13）に供給する手段（10、11）を含むことを特徴とするビデオシステムにおける文字表示装置。
2. 前記出力端子（13）において、前記重み付けされたビデオ信号とテキストが挿入されたビデオ信号（CVBS₁）とのうちのどちらか一方を取得可能な手段（５）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記重み付け平均は、装置の入力信号（CVBS₀）が、コンポジットビデオベースバンド信号か又は同期成分を含む輝度信号である場合に形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記重み付け平均は、装置の入力ビデオ信号（CVBS₀）が、その色度信号が周波数変調されているコンポジットビデオベースバンド信号である場合に少なくとも形成されるように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記入力ビデオ信号（CVBS₀）は、SECAM標準方式の信号であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記重み付け平均は、前記元のビデオ信号（CVBS₀）及び表示すべきテキストが挿入されているビデオ信号（CVBS₁）をそれぞれ受け取るように構成されている２つの抵抗（10、11）の中間点（13）における重み付け信号を再生することによって形成されるものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. クランプキャパシタ（１）に接続されたクランプ回路（２）を備えており、クランプされた信号は、一方が表示すべきテキストを元のビデオ信号（CVBS₀）に挿入する文字発生器（７）を含んでおりかつ他方がスイッチ（５）を含んでいる並列な２つの分岐回路に供給されように構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. ビデオ信号へのテキストの挿入が、表示すべきテキストに対応する輝度平坦域を挿入するテキスト発生器（７）によって行われるように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 公知の同期再挿入回路を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 重み付け係数が、テキストが挿入されているビデオ信号（CVBS₁）については3/4であり、元のビデオ信号（CVBS₀、CVBS₂）については1/4であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 3/4及び1/4係数は、PAL又はNTSC標準方式の信号に用いられることを特徴とする請求項10に記載の装置。
12. 重み付け係数が、テキストが挿入されているビデオ信号については2/3であり、元のビデオ信号については1/3であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
13. 2/3及び1/3係数は、SECAM標準方式の信号に用いられることを特徴とする請求項12に記載の装置。

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