JP3575153B2 - アスペクト比判別回路及び映像モニタ装置 - Google Patents
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば１６：９のアスペクト比とされている横長画面に、この画面のアスペクト比と異なるアスペクト比の映像を映し出す場合に、自動的に映像表示モードを切替えることができるアスペクト比判別回路及び映像モニタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、例えば１６：９アスペクト比の陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ・・・以下、単にＣＲＴという）を備えて構成されワイド画面を表示することができるテレビジョン受像機等の映像モニタ装置が普及している。このようなワイド型のテレビジョン受像機によって例えば映画などを観ることによって、映画館のように迫力のある映像を得ることができる。
【０００３】
ところで、１６：９アスペクト比のＣＲＴに４：３アスペクト比を有する通常の映像を映し出す場合は、ＣＲＴの画面のサイズと映像のサイズが異なるので、その違和感を低減する為に各種ピクチャーモードが設けられている。
例えば図３（ａ）は画面Ｄの中にそのまま４：３の映像Ｐ１ が映し出されるノーマルモードを示しているが、この場合、画面Ｄの両端を埋めるための黒帯ｂが表示され、４：３アスペクト比の映像Ｐ１ が画面Ｄ中央に表示されるようになる。
そして、図３（ａ）に示されている状態から、水平走査信号の振幅レベルを増幅して映像Ｐ１ を左右に引きのばし画面Ｄに当てはまるようにすると、図３（ｂ）に示されているように１６：９アスペクト比の横長映像Ｐ２ として映し出すジャストモードとなる。
【０００４】
また、最近では、例えば映画やスポーツ中継等１６：９アスペクト比で作成された映像Ｐ１ の上下端に黒帯Ｂを付加して、４：３アスペクト比の映像として供給される映像が増加している。
この場合、画面Ｄに映し出される映像は図３（ｃ）に示されてるように、ノーマルモードの映像Ｐ３ の上下に黒帯Ｂが表示されるレターボックス映像として表示されることになる。ここで表示される実際の映像は１６：９アスペクト比で表示されているので、水平及び垂直走査信号の振幅レベルを変更することにより縦横に引き延ばして、図３（ｄ）に示されているように画面Ｄに映像Ｐ４ が丁度当てはまるズームモードとして表示することもできる。
【０００５】
また、例えば図３（ｅ）に示されているように、画面Ｄの横方向の長さと映像Ｐの横方向の長さを同一として、破線で示されているように映像Ｐ５ の上方部分及び／又は下方部分をトリミングして映し出すモードも知られている。この場合映像Ｐ５ を上下にスクロールさせることによって、オーバースキャンされている映像の上方部分又は下方部分を観ることができるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような各種ピクチャーモードは、ユーザがマニュアル操作によって切替えるか、または例えば図３（ａ）に示した４：３アスペクト比の映像であるか、図３（ｃ）に示した上下に黒帯が施されている１６：９アスペクト比の映像であるかを判別して自動的にモード切替えを行うことが可能になっている。
【０００７】
自動的にモード切替えを行う場合は、例えば図４に摸式的に示されているように、入力した映像の上方部分及び下方部分の輝度レベルと、基準電圧Ｖｒｅｆ を比較して輝度レベルが基準電圧Ｖｒｅｆ より低い場合は、映像の上下部分に黒帯Ｂが施されている１６：９アスペクト比（図３（ｃ）に示す）の映像Ｐ３ であると見なし、例えば図３（ｄ）に示したズームモードに変更する。
また、比較結果が輝度レベルが基準電圧Ｖｒｅｆ より高い場合は、映像の上方部分及び下方部分に映像があると見なし、例えば図３（ａ）に示したような４：３アスペクト比の映像Ｐ１ が入力されると、ピクチャーモードとしては図３（ａ）のノーマルモード、又は図３（ｂ）に示したジャストモードに切り替えることになる。
【０００８】
したがって、例えば図５（ａ）に示されているような映像Ｐ６ は４：３アスペクト比として検出され、ノーマルモード、又はズームモードとして表示する制御が行われることになる。また、図５（ｂ）に示されているような映像Ｐ７ は１６：９アスペクト比として検出され、レターボックス映像、又はジャストモードとして表示する制御が行われるようになる。
【０００９】
ところが、例えばビデオテープを映像ソースとして上方部分及び下方部分に黒帯Ｂが施され１６：９アスペクト比とされている映画等を再生している場合、ビデオテープの劣化等によって黒帯Ｂにノイズ等が重畳されていると黒レベルが上がってしまい、あたかも映像があるかのように判断されてしまう。したがって、１６：９アスペクト比の映像が映し出されているにもかかわらず４：３アスペクト比の映像を映し出す制御を行うという誤動作が発生してしまう。また、特にＵ／Ｖ（地上波）放送を受信している場合においても弱電界などによってノイズが重畳されている映像に関して同様の誤差が生じるという問題がある。
【００１０】
また、例えばテレビジョン放送、ビデオテープ、レーザディス等の各種メディアによっては黒帯部分が真っ黒ではなく、例えば灰色に近い黒色とされている場合や、また、ビデオテープ等において黒帯Ｂにノイズが重畳されている場合も黒レベルが上がっている場合がある。これらの場合にも対応して精度の良い検出を行うための１つの方法として基準電圧Ｖｒｅｆ を高く設定することが考えられる。
【００１１】
しかし、基準電圧Ｖｒｅｆ を高く設定した状態だと、例えば図５（ｃ）に示されているように、例えば映画、ドラマ等の画面が全体的に暗い例えば夜のシーンで、車がヘッドライトを点灯して走行している４：３アスペクト比の映像Ｐ８ が入力されると、上方部分及び下方部分の暗い部分を黒帯と見なしてしまう場合があり、４：３アスペクト比の映像が映し出されているにもかかわらず１６：９アスペクト比の映像を映し出す制御を行うという誤動作が発生してしまうことになる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、通常の映像を再生する第一の映像信号と、横長の映像を表示する第二の映像信号を判別するアスペクト比判別回路と、このアスペクト比判別回路を有する映像モニタ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明のアスペクト比判別回路は、入力された映像信号の輝度レベルを基準電圧と比較して前記映像信号に基づく映像の上部および下部に黒帯が付加されているかどうかを判別する横長映像判別部と、前記上部及び下部の映像部分における映像信号の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部と、前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度と前記映像の上部および下部を除いた中央部における映像信号の輝度との差分を算出する中央部輝度差演算部と、前記中央部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合が一定値以上であることを検出し、前記中央部の面積の割合が一定値以上であるとき、映像全体が同一輝度であるとみなし、前記横長映像判別部が前記映像信号に基づく映像を前記黒帯が付加された映像であると判別しないよう制御する輝度差割合小検出部とを備える。
【００１４】
また、前記上部および下部に付加された黒帯部分における映像信号の輝度と前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度との差分を算出する上下部輝度差演算部と、前記上下部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合が一定値以上であるとき、前記上部および下部は黒帯以外の映像であるとみなし、前記横長映像判別部に対して前記映像信号に基づく映像は前記黒帯が付加された映像ではないという検出結果を出力する輝度差大面積検出部とを備える。
【００１５】
映像モニタ装置としては、入力された標準アスペクトの映像信号の輝度レベルを基準電圧と比較して前記映像信号に基づく映像の上部および下部に黒帯が付加されているかどうかを判別する横長映像判別部と前記映像が表示されるワイドアスペクトの表示画面とを有し、前記横長映像判別部により黒帯が付加された映像と判別すると黒帯を除く映像を表示画面一杯に拡大して表示し、前記黒帯が付加された映像でないと判別すると映像を左右に引き伸ばした映像を表示する映像モニタ装置において、前記上部及び下部にあたる映像信号部分の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部と、前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度と前記映像の上部および下部を除いた中央部にあたる映像信号部分の輝度との差分を算出する中央部輝度差演算部と、前記中央部の面積の割合を求める輝度差割合小検出部であって、前記中央部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合が一定値以上であるとき、映像全体が同一輝度であるとみなし、前記横長映像判別部が前記映像信号に基づく映像を前記黒帯が付加された映像であると判別しないよう制御する輝度差割合小検出部とを備える。
【００１６】
また、前記上部および下部に付加された黒帯部分における映像信号の輝度と前記上下部平均輝度演算手段によって算出された平均輝度との差分を算出する上下部輝度差演算部と、前記上下部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合が一定値以上であるとき、前記上部および下部は黒帯以外の映像であるとみなし、前記横長映像判別部に対して前記映像信号に基づく映像は前記黒帯が付加された映像ではないという検出結果を出力する輝度差大面積検出部とを備える。
【００１７】
本発明によれば、黒帯が位置する映像の上方部分及び下方部分の平均値を求めて相対的にアスペクト比を判断することができるので、横長映像を判定するための輝度判定レベルを高く設定することができる。
また、４：３アスペクト比で中央部分のみが明るい夜の景色の映像等、全体的に低輝度な映像が入力された場合は横長判定を停止するので、ピクチャーモードを誤って変更してしまうことを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２にしたがい本発明の実施形態を説明する。
図１は本実施形態とされる例えば１６：９アスペクト比のＣＲＴを有して構成されているテレビジョン受像機の回路ブロックの要部を示す図である。
チューナ部１は、ＢＳ（放送衛星）アンテナＡ１ 、ＣＳ（通信衛星）アンテナＡ２ 、Ｕ／Ｖ（地上波）アンテナＡ３ で受信し混合器２、アンテナ端子ｔ１ を介して入力した放送電波を選択する。このチューナ部１で選択されたＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式、又はＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ ｂｙ Ｌｉｎｅ ）方式、ＳＥＣＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｕｌｅｕｒ Ａ Ｍｅｍｏｉｒｅ）方式等の受信信号は映像中間周波として中間周波増幅部３に供給され、ここで所定のレベルに増幅されてスイッチＳＷ１ に供給される。
【００１９】
中間周波増幅部３から出力される受信信号と、外部入力端子ｔ２ 、ｔ３ に接続されるビデオテープレコーダ、レーザディスクプレーヤ等（図示せず）から入力される映像信号はスイッチＳＷ１ で選択され、さらにその後段に設けられているスイッチＳＷ２ を介して映像信号処理部５に供給される。
【００２０】
ＢＳアンテナＡ１ で受信されたチューナ部１で選択されたＭＵＳＥ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｕｂ−ｎｙｑｕｉｓｔ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）信号と、外部接続機器（図示せず）から端子ｔ４ を介して供給されるＭＵＳＥ信号はスイッチＳＷ３ で選択されて、ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ）デコード部４に供給されてハイビジョン信号に復調されることになる。
さらに、ＨＤデコード部４で復調されたハイビジョン信号と、外部接続機器
（図示せず）から端子ｔ５ を介して供給されるハイビジョン信号は、スイッチＳＷ４ で選択されてスイッチＳＷ２ に供給される。
【００２１】
スイッチＳＷ２ はスイッチＳＷ１ で選択された映像信号と、スイッチＳＷ４ で選択されたハイビジョン信号を選択して映像信号処理部５に供給する。映像信号処理部５は、色信号、輝度信号の分離、色差信号の形成、同期信号の抽出等の各種信号処理を行ってＲＧＢ信号を生成し、表示部を構成している例えば１６：９アスペクト比のワイド画面とされているＣＲＴ６に供給する。
【００２２】
また、映像信号処理部５で映像信号から抽出された同期信号は、例えば同期信号復調部、同期位相制御部等によって構成されている同期制御部７に供給され、水平及び垂直信同期信号に復調され、水平／垂直偏向電流としてＣＲＴ６のネック部に取付けられている偏向ヨーク８に供給される。
【００２３】
アスペクト比判定部９は映像信号処理部５から出力される映像信号を入力して、その映像信号が４：３アスペクト比の映像を形成するものである場合に、その映像の上方部分及び下方部分に黒帯が施されているか否かを判別して、その判別結果を偏向制御部７に供給する。
【００２４】
例えば、黒帯が施されていない場合は、４：３アスペクト比の映像が１６：９アスペクト比のＣＲＴ６いっぱいに表示されるように水平偏向回路を制御する為の制御信号を出力する。また、４：３アスペクト比の映像の上方部分及び下方部分に黒帯が施されている場合は、画面中央部分に例えば１６：９アスペクト比で形成されている映像部分をＣＲＴ６いっぱいに引き伸ばして表示するように水平／垂直偏向回路を制御する制御信号を出力する。
なお、このアスペクト比判定部９における、黒帯の有無の判定は黒帯部分に当たる画面の上方部分／下方部分の輝度と画面中央部分の輝度を比較して行われるが詳細については図２で説明する。
【００２５】
制御部１１は上記各種機能回路を制御するように構成されている。各種制御は、例えばリモートコマンダＲＣから赤外線を搬送波として送信され、受信部１２、復調部１３を介して入力された制御信号に基づき、コントロールバスＣＢを介してなされることになる。
リモートコマンダＲＣは例えば放送チャンネルの選択、入力切替え、音量調節等を行う各種操作キーが配置されているとともに、例えば先程図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）で説明した各ピクチャーモードを手動で切替えるためのピクチャーモードキーも設けられている。
【００２６】
図２はアスペクト比判定部９の実施形態を示すブロック図である。
図示されているようにアスペクト比判定部９は横長映像の判定を行う横長映像判定部９ａ、入力した映像信号の上方部分、下方部分の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部９ｂ、横長映像判定部９ａに４：３アスペクト比の表示制御を行わせるための指示を出力する為の上下部輝度差演算部９ｃ、輝度差割合大検出部９ｄと、横長映像判定部９ａのアスペクト比判別を停止させる指示を出力する為の中央部輝度差演算部９ｅ、輝度差割合小検出部９ｆによって構成されている。
【００２７】
横長映像判定部９ａは映像信号処理部５から入力されている映像信号が、通常の映像信号か、又は黒帯が施された横長映像であるかを判別するようになされている。その判別方法としては、例えば映像信号処理部５から入力された映像信号の上方部分及び下方部分、すなわち黒帯に当たる位置の平均値又はピーク値をサンプリングして輝度レベルを検出し、輝度レベルに基づき入力されている映像に黒帯が施されているか否かを判別する。
【００２８】
しかし、映像信号の上方部分及び下方部分の輝度レベルを検出するのみでは、例えば、黒帯が施されていない４：３アスペクト比の映像において、夜の景色等全体的に暗い映像が入力されている場合等に、黒帯ありと判別されてしまい誤動作してしまう可能性があるので、本発明では以下説明する各部によって横長映像判定部９ａの判断動作自体を行うか否かを制御するようにしている。
【００２９】
映像信号処理部５から供給される映像信号は横長映像判定部９ａ、及び上下部平均輝度演算部９ｂにも入力される。ここでは、表示される画面の上方部分及び下方部分、すなわち黒帯に相当する位置の映像信号の輝度の平均値が演算され、完全な黒色で黒帯が施されている場合算出される輝度はほぼ『０』になる。また、黒帯が完全な黒色ではなく例えば若干明るい灰色のような色である場合や、ノイズなどが重畳されている場合は『０』よりもやや高い輝度レベルが算出されることになる。そしてこの輝度レベルは、上下部輝度差演算部９ｃ及び後述する中央部輝度差演算部９ｅに供給される。
【００３０】
上下部輝度差演算部９ｃは上下部平均輝度演算部９ｂで算出された平均輝度レベルと、映像信号処理部５から供給される映像信号における画面の上方部分及び下方部分（黒帯）の映像信号の輝度差を算出する。
ここで算出された輝度レベル差は輝度差割合大検出部９ｄに供給され、その輝度レベル差が所定レベルより大きい部分の面積の割合が所定値以上である場合は、上方部分、下方部分に映像又はノイズ等黒帯以外の映像画あると見なし、横長映像判定部９ａに対して現在４：３アスペクト比の映像が入力されているという検出結果を出力するように制御する。
【００３１】
これによって、黒帯部分に相当する位置に、例えば低輝度な映像が存在する場合でも、それを黒帯と見なさず横長映像判定部９ａによって４：３アスペクト比の映像であると判断させることができるようになる。
このような上下部輝度差演算部９ｃ、輝度差割合大検出部９ｄを設けると横長映像判定部９ａの判定基準となる基準電圧を上げることが可能になるので、黒帯がある映像で、ノイズ（弱電界等）などによって黒帯の輝度レベルが若干高くなっている場合や、黒帯が完全な黒レベルではなく、例えば濃いめの灰色など若干の輝度レベルを有している場合でも、確実に黒帯がある１６：９アスペクト比の映像であると判定することができるようになる。
【００３２】
中央部輝度差演算部９ｅは上下部平均輝度演算部９ｂで算出された平均輝度レベルと、映像信号処理部５から供給される映像信号における画面の中央部分の映像信号の輝度レベル差を算出する。
ここで算出された輝度レベル差は輝度差割合小検出部９ｆに供給され、その輝度レベル差が小さい部分の面積の割合が一定値以上である場合は、例えば夜の景色やコンピュータグラフィック等、画面全体がほぼ同一輝度である映像と見なし、横長映像判定部９ａに対してアスペクト比の判断を停止させる制御信号を出力する。
【００３３】
これによって、例えば夜の景色等のように全体の輝度レベルが低い映像に対して、横長映像判定部９ａにおける横長映像判定を停止させ現在の状態を維持するようにされるので、通常の４：３アスペクト比の映像か黒帯が施された１６：９アスペクト比の映像であるかを判断しにくい暗い映像は現在のピクチャーモードが維持されることになる。
また、コンピュータグラフィックなどのように、画面全体にわたりほぼ同一輝度とされる映像が入力された場合も、横長映像判定部９ａの動作は停止されるので、誤って４：３アスペクト比に対応したピクチャーモードに切り替わることを防止することができるようになる。
【００３４】
なお、本発明のアスペクト比判定回路は上下部輝度差演算部９ｃ、輝度差割合大検出部９ｄのみを設けて、４：３アスペクト比の映像が入力されていることを判別するだけでも良いし、また中央部輝度差演算部９ｅ、輝度差割合小検出部９ｄのみを設けてアスペクト比の判断をしにくい暗い映像やコンピュータグラフィックが入力された場合はピクチャーモードの切替えを停止させるだけでも良い。
【００３５】
このように、本発明は、例えば同一の放送チャンネルを受信しているときにアスペクト比が変わったときや、ユーザが入力チャンネル（Ｕ／Ｖ、ＢＳ、ＣＳ、ビデオデッキ、レーザディスクプレーヤ等）を切替えたときでも、画質や輝度に影響されることなく、入力映像に対応した好適なピクチャーモードを自動的に選択して表示することが可能である。
【００３６】
なお、上記実施形態のアスペクト比判定回路はテレビジョン受像機に適用する例を挙げて説明したが、チューナ部を外部機器として用いるモニタ装置や、液晶プロジェクタ装置等、映像をモニタすることができる機器に対して適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は黒帯が位置する映像の上方部分及び下方部分の平均値を求めて相対的にアスペクト比を判断することができる。したがって、黒帯を判定するための輝度判定レベルを高く設定することができるので、劣化したビデオテープや弱電界等で、黒帯にノイズが重畳され輝度レベルが若干高くなっている映像ソースに対しても、４：３アスペクト比であるという誤判断を防止することができるようになる。
【００３８】
また、４：３アスペクト比で中央部分のみが明るい夜の景色の映像や、全体的に低輝度な映像が入力された場合は横長判定を停止するので、ピクチャーモードを誤って変更してしまうことを防止することができる。
さらに、コンピュータグラフィック等の画面全体がほぼ同一輝度とされ、輝度に差がない特殊な映像が入力された場合も横長判定を停止することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のテレビジョン受像機の回路ブロックの映像系の要部を示す図である。
【図２】本実施形態のアスペクト比判定部の構成する回路ブロックを示す図である。
【図３】ワイド画面に映し出される各種ピクチャーモードを説明する図である。
【図４】従来の横長画面判別の概要を摸式的に示す図である。
【図５】通常映像、横長映像及び横長映像に誤判定されやすい通常映像の一例を示す図である。
【符号の説明】
７ 偏向制御
９ アスペクト比判定部
９ａ 横長映像判定部
９ｂ 上下部平均輝度演算部
９ｃ 上下部輝度差演算部
９ｄ 輝度差割合大検出部
９ｅ 中央部輝度差演算部
９ｆ 輝度差割合小検出部
１１ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば１６：９のアスペクト比とされている横長画面に、この画面のアスペクト比と異なるアスペクト比の映像を映し出す場合に、自動的に映像表示モードを切替えることができるアスペクト比判別回路及び映像モニタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、例えば１６：９アスペクト比の陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ・・・以下、単にＣＲＴという）を備えて構成されワイド画面を表示することができるテレビジョン受像機等の映像モニタ装置が普及している。このようなワイド型のテレビジョン受像機によって例えば映画などを観ることによって、映画館のように迫力のある映像を得ることができる。
【０００３】
ところで、１６：９アスペクト比のＣＲＴに４：３アスペクト比を有する通常の映像を映し出す場合は、ＣＲＴの画面のサイズと映像のサイズが異なるので、その違和感を低減する為に各種ピクチャーモードが設けられている。
例えば図３（ａ）は画面Ｄの中にそのまま４：３の映像Ｐ１ が映し出されるノーマルモードを示しているが、この場合、画面Ｄの両端を埋めるための黒帯ｂが表示され、４：３アスペクト比の映像Ｐ１ が画面Ｄ中央に表示されるようになる。
そして、図３（ａ）に示されている状態から、水平走査信号の振幅レベルを増幅して映像Ｐ１ を左右に引きのばし画面Ｄに当てはまるようにすると、図３（ｂ）に示されているように１６：９アスペクト比の横長映像Ｐ２ として映し出すジャストモードとなる。
【０００４】
また、最近では、例えば映画やスポーツ中継等１６：９アスペクト比で作成された映像Ｐ１ の上下端に黒帯Ｂを付加して、４：３アスペクト比の映像として供給される映像が増加している。
この場合、画面Ｄに映し出される映像は図３（ｃ）に示されてるように、ノーマルモードの映像Ｐ３ の上下に黒帯Ｂが表示されるレターボックス映像として表示されることになる。ここで表示される実際の映像は１６：９アスペクト比で表示されているので、水平及び垂直走査信号の振幅レベルを変更することにより縦横に引き延ばして、図３（ｄ）に示されているように画面Ｄに映像Ｐ４ が丁度当てはまるズームモードとして表示することもできる。
【０００５】
また、例えば図３（ｅ）に示されているように、画面Ｄの横方向の長さと映像Ｐの横方向の長さを同一として、破線で示されているように映像Ｐ５ の上方部分及び／又は下方部分をトリミングして映し出すモードも知られている。この場合映像Ｐ５ を上下にスクロールさせることによって、オーバースキャンされている映像の上方部分又は下方部分を観ることができるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような各種ピクチャーモードは、ユーザがマニュアル操作によって切替えるか、または例えば図３（ａ）に示した４：３アスペクト比の映像であるか、図３（ｃ）に示した上下に黒帯が施されている１６：９アスペクト比の映像であるかを判別して自動的にモード切替えを行うことが可能になっている。
【０００７】
自動的にモード切替えを行う場合は、例えば図４に摸式的に示されているように、入力した映像の上方部分及び下方部分の輝度レベルと、基準電圧Ｖｒｅｆ を比較して輝度レベルが基準電圧Ｖｒｅｆ より低い場合は、映像の上下部分に黒帯Ｂが施されている１６：９アスペクト比（図３（ｃ）に示す）の映像Ｐ３ であると見なし、例えば図３（ｄ）に示したズームモードに変更する。
また、比較結果が輝度レベルが基準電圧Ｖｒｅｆ より高い場合は、映像の上方部分及び下方部分に映像があると見なし、例えば図３（ａ）に示したような４：３アスペクト比の映像Ｐ１ が入力されると、ピクチャーモードとしては図３（ａ）のノーマルモード、又は図３（ｂ）に示したジャストモードに切り替えることになる。
【０００８】
したがって、例えば図５（ａ）に示されているような映像Ｐ６ は４：３アスペクト比として検出され、ノーマルモード、又はズームモードとして表示する制御が行われることになる。また、図５（ｂ）に示されているような映像Ｐ７ は１６：９アスペクト比として検出され、レターボックス映像、又はジャストモードとして表示する制御が行われるようになる。
【０００９】
ところが、例えばビデオテープを映像ソースとして上方部分及び下方部分に黒帯Ｂが施され１６：９アスペクト比とされている映画等を再生している場合、ビデオテープの劣化等によって黒帯Ｂにノイズ等が重畳されていると黒レベルが上がってしまい、あたかも映像があるかのように判断されてしまう。したがって、１６：９アスペクト比の映像が映し出されているにもかかわらず４：３アスペクト比の映像を映し出す制御を行うという誤動作が発生してしまう。また、特にＵ／Ｖ（地上波）放送を受信している場合においても弱電界などによってノイズが重畳されている映像に関して同様の誤差が生じるという問題がある。
【００１０】
また、例えばテレビジョン放送、ビデオテープ、レーザディス等の各種メディアによっては黒帯部分が真っ黒ではなく、例えば灰色に近い黒色とされている場合や、また、ビデオテープ等において黒帯Ｂにノイズが重畳されている場合も黒レベルが上がっている場合がある。これらの場合にも対応して精度の良い検出を行うための１つの方法として基準電圧Ｖｒｅｆ を高く設定することが考えられる。
【００１１】
しかし、基準電圧Ｖｒｅｆ を高く設定した状態だと、例えば図５（ｃ）に示されているように、例えば映画、ドラマ等の画面が全体的に暗い例えば夜のシーンで、車がヘッドライトを点灯して走行している４：３アスペクト比の映像Ｐ８ が入力されると、上方部分及び下方部分の暗い部分を黒帯と見なしてしまう場合があり、４：３アスペクト比の映像が映し出されているにもかかわらず１６：９アスペクト比の映像を映し出す制御を行うという誤動作が発生してしまうことになる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、通常の映像を再生する第一の映像信号と、横長の映像を表示する第二の映像信号を判別するアスペクト比判別回路と、このアスペクト比判別回路を有する映像モニタ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明のアスペクト比判別回路は、入力された映像信号の輝度レベルを基準電圧と比較して前記映像信号に基づく映像の上部および下部に黒帯が付加されているかどうかを判別する横長映像判別部と、前記上部及び下部の映像部分における映像信号の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部と、前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度と前記映像の上部および下部を除いた中央部における映像信号の輝度との差分を算出する中央部輝度差演算部と、前記中央部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合が一定値以上であることを検出し、前記中央部の面積の割合が一定値以上であるとき、映像全体が同一輝度であるとみなし、前記横長映像判別部が前記映像信号に基づく映像を前記黒帯が付加された映像であると判別しないよう制御する輝度差割合小検出部とを備える。
【００１４】
また、前記上部および下部に付加された黒帯部分における映像信号の輝度と前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度との差分を算出する上下部輝度差演算部と、前記上下部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合が一定値以上であるとき、前記上部および下部は黒帯以外の映像であるとみなし、前記横長映像判別部に対して前記映像信号に基づく映像は前記黒帯が付加された映像ではないという検出結果を出力する輝度差大面積検出部とを備える。
【００１５】
映像モニタ装置としては、入力された標準アスペクトの映像信号の輝度レベルを基準電圧と比較して前記映像信号に基づく映像の上部および下部に黒帯が付加されているかどうかを判別する横長映像判別部と前記映像が表示されるワイドアスペクトの表示画面とを有し、前記横長映像判別部により黒帯が付加された映像と判別すると黒帯を除く映像を表示画面一杯に拡大して表示し、前記黒帯が付加された映像でないと判別すると映像を左右に引き伸ばした映像を表示する映像モニタ装置において、前記上部及び下部にあたる映像信号部分の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部と、前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度と前記映像の上部および下部を除いた中央部にあたる映像信号部分の輝度との差分を算出する中央部輝度差演算部と、前記中央部の面積の割合を求める輝度差割合小検出部であって、前記中央部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合が一定値以上であるとき、映像全体が同一輝度であるとみなし、前記横長映像判別部が前記映像信号に基づく映像を前記黒帯が付加された映像であると判別しないよう制御する輝度差割合小検出部とを備える。
【００１６】
また、前記上部および下部に付加された黒帯部分における映像信号の輝度と前記上下部平均輝度演算手段によって算出された平均輝度との差分を算出する上下部輝度差演算部と、前記上下部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合が一定値以上であるとき、前記上部および下部は黒帯以外の映像であるとみなし、前記横長映像判別部に対して前記映像信号に基づく映像は前記黒帯が付加された映像ではないという検出結果を出力する輝度差大面積検出部とを備える。
【００１７】
本発明によれば、黒帯が位置する映像の上方部分及び下方部分の平均値を求めて相対的にアスペクト比を判断することができるので、横長映像を判定するための輝度判定レベルを高く設定することができる。
また、４：３アスペクト比で中央部分のみが明るい夜の景色の映像等、全体的に低輝度な映像が入力された場合は横長判定を停止するので、ピクチャーモードを誤って変更してしまうことを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２にしたがい本発明の実施形態を説明する。
図１は本実施形態とされる例えば１６：９アスペクト比のＣＲＴを有して構成されているテレビジョン受像機の回路ブロックの要部を示す図である。
チューナ部１は、ＢＳ（放送衛星）アンテナＡ１ 、ＣＳ（通信衛星）アンテナＡ２ 、Ｕ／Ｖ（地上波）アンテナＡ３ で受信し混合器２、アンテナ端子ｔ１ を介して入力した放送電波を選択する。このチューナ部１で選択されたＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式、又はＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ ｂｙ Ｌｉｎｅ ）方式、ＳＥＣＡＭ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｕｌｅｕｒ Ａ Ｍｅｍｏｉｒｅ）方式等の受信信号は映像中間周波として中間周波増幅部３に供給され、ここで所定のレベルに増幅されてスイッチＳＷ１ に供給される。
【００１９】
中間周波増幅部３から出力される受信信号と、外部入力端子ｔ２ 、ｔ３ に接続されるビデオテープレコーダ、レーザディスクプレーヤ等（図示せず）から入力される映像信号はスイッチＳＷ１ で選択され、さらにその後段に設けられているスイッチＳＷ２ を介して映像信号処理部５に供給される。
【００２０】
ＢＳアンテナＡ１ で受信されたチューナ部１で選択されたＭＵＳＥ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｕｂ−ｎｙｑｕｉｓｔ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）信号と、外部接続機器（図示せず）から端子ｔ４ を介して供給されるＭＵＳＥ信号はスイッチＳＷ３ で選択されて、ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ）デコード部４に供給されてハイビジョン信号に復調されることになる。
さらに、ＨＤデコード部４で復調されたハイビジョン信号と、外部接続機器
（図示せず）から端子ｔ５ を介して供給されるハイビジョン信号は、スイッチＳＷ４ で選択されてスイッチＳＷ２ に供給される。
【００２１】
スイッチＳＷ２ はスイッチＳＷ１ で選択された映像信号と、スイッチＳＷ４ で選択されたハイビジョン信号を選択して映像信号処理部５に供給する。映像信号処理部５は、色信号、輝度信号の分離、色差信号の形成、同期信号の抽出等の各種信号処理を行ってＲＧＢ信号を生成し、表示部を構成している例えば１６：９アスペクト比のワイド画面とされているＣＲＴ６に供給する。
【００２２】
また、映像信号処理部５で映像信号から抽出された同期信号は、例えば同期信号復調部、同期位相制御部等によって構成されている同期制御部７に供給され、水平及び垂直信同期信号に復調され、水平／垂直偏向電流としてＣＲＴ６のネック部に取付けられている偏向ヨーク８に供給される。
【００２３】
アスペクト比判定部９は映像信号処理部５から出力される映像信号を入力して、その映像信号が４：３アスペクト比の映像を形成するものである場合に、その映像の上方部分及び下方部分に黒帯が施されているか否かを判別して、その判別結果を偏向制御部７に供給する。
【００２４】
例えば、黒帯が施されていない場合は、４：３アスペクト比の映像が１６：９アスペクト比のＣＲＴ６いっぱいに表示されるように水平偏向回路を制御する為の制御信号を出力する。また、４：３アスペクト比の映像の上方部分及び下方部分に黒帯が施されている場合は、画面中央部分に例えば１６：９アスペクト比で形成されている映像部分をＣＲＴ６いっぱいに引き伸ばして表示するように水平／垂直偏向回路を制御する制御信号を出力する。
なお、このアスペクト比判定部９における、黒帯の有無の判定は黒帯部分に当たる画面の上方部分／下方部分の輝度と画面中央部分の輝度を比較して行われるが詳細については図２で説明する。
【００２５】
制御部１１は上記各種機能回路を制御するように構成されている。各種制御は、例えばリモートコマンダＲＣから赤外線を搬送波として送信され、受信部１２、復調部１３を介して入力された制御信号に基づき、コントロールバスＣＢを介してなされることになる。
リモートコマンダＲＣは例えば放送チャンネルの選択、入力切替え、音量調節等を行う各種操作キーが配置されているとともに、例えば先程図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）で説明した各ピクチャーモードを手動で切替えるためのピクチャーモードキーも設けられている。
【００２６】
図２はアスペクト比判定部９の実施形態を示すブロック図である。
図示されているようにアスペクト比判定部９は横長映像の判定を行う横長映像判定部９ａ、入力した映像信号の上方部分、下方部分の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部９ｂ、横長映像判定部９ａに４：３アスペクト比の表示制御を行わせるための指示を出力する為の上下部輝度差演算部９ｃ、輝度差割合大検出部９ｄと、横長映像判定部９ａのアスペクト比判別を停止させる指示を出力する為の中央部輝度差演算部９ｅ、輝度差割合小検出部９ｆによって構成されている。
【００２７】
横長映像判定部９ａは映像信号処理部５から入力されている映像信号が、通常の映像信号か、又は黒帯が施された横長映像であるかを判別するようになされている。その判別方法としては、例えば映像信号処理部５から入力された映像信号の上方部分及び下方部分、すなわち黒帯に当たる位置の平均値又はピーク値をサンプリングして輝度レベルを検出し、輝度レベルに基づき入力されている映像に黒帯が施されているか否かを判別する。
【００２８】
しかし、映像信号の上方部分及び下方部分の輝度レベルを検出するのみでは、例えば、黒帯が施されていない４：３アスペクト比の映像において、夜の景色等全体的に暗い映像が入力されている場合等に、黒帯ありと判別されてしまい誤動作してしまう可能性があるので、本発明では以下説明する各部によって横長映像判定部９ａの判断動作自体を行うか否かを制御するようにしている。
【００２９】
映像信号処理部５から供給される映像信号は横長映像判定部９ａ、及び上下部平均輝度演算部９ｂにも入力される。ここでは、表示される画面の上方部分及び下方部分、すなわち黒帯に相当する位置の映像信号の輝度の平均値が演算され、完全な黒色で黒帯が施されている場合算出される輝度はほぼ『０』になる。また、黒帯が完全な黒色ではなく例えば若干明るい灰色のような色である場合や、ノイズなどが重畳されている場合は『０』よりもやや高い輝度レベルが算出されることになる。そしてこの輝度レベルは、上下部輝度差演算部９ｃ及び後述する中央部輝度差演算部９ｅに供給される。
【００３０】
上下部輝度差演算部９ｃは上下部平均輝度演算部９ｂで算出された平均輝度レベルと、映像信号処理部５から供給される映像信号における画面の上方部分及び下方部分（黒帯）の映像信号の輝度差を算出する。
ここで算出された輝度レベル差は輝度差割合大検出部９ｄに供給され、その輝度レベル差が所定レベルより大きい部分の面積の割合が所定値以上である場合は、上方部分、下方部分に映像又はノイズ等黒帯以外の映像画あると見なし、横長映像判定部９ａに対して現在４：３アスペクト比の映像が入力されているという検出結果を出力するように制御する。
【００３１】
これによって、黒帯部分に相当する位置に、例えば低輝度な映像が存在する場合でも、それを黒帯と見なさず横長映像判定部９ａによって４：３アスペクト比の映像であると判断させることができるようになる。
このような上下部輝度差演算部９ｃ、輝度差割合大検出部９ｄを設けると横長映像判定部９ａの判定基準となる基準電圧を上げることが可能になるので、黒帯がある映像で、ノイズ（弱電界等）などによって黒帯の輝度レベルが若干高くなっている場合や、黒帯が完全な黒レベルではなく、例えば濃いめの灰色など若干の輝度レベルを有している場合でも、確実に黒帯がある１６：９アスペクト比の映像であると判定することができるようになる。
【００３２】
中央部輝度差演算部９ｅは上下部平均輝度演算部９ｂで算出された平均輝度レベルと、映像信号処理部５から供給される映像信号における画面の中央部分の映像信号の輝度レベル差を算出する。
ここで算出された輝度レベル差は輝度差割合小検出部９ｆに供給され、その輝度レベル差が小さい部分の面積の割合が一定値以上である場合は、例えば夜の景色やコンピュータグラフィック等、画面全体がほぼ同一輝度である映像と見なし、横長映像判定部９ａに対してアスペクト比の判断を停止させる制御信号を出力する。
【００３３】
これによって、例えば夜の景色等のように全体の輝度レベルが低い映像に対して、横長映像判定部９ａにおける横長映像判定を停止させ現在の状態を維持するようにされるので、通常の４：３アスペクト比の映像か黒帯が施された１６：９アスペクト比の映像であるかを判断しにくい暗い映像は現在のピクチャーモードが維持されることになる。
また、コンピュータグラフィックなどのように、画面全体にわたりほぼ同一輝度とされる映像が入力された場合も、横長映像判定部９ａの動作は停止されるので、誤って４：３アスペクト比に対応したピクチャーモードに切り替わることを防止することができるようになる。
【００３４】
なお、本発明のアスペクト比判定回路は上下部輝度差演算部９ｃ、輝度差割合大検出部９ｄのみを設けて、４：３アスペクト比の映像が入力されていることを判別するだけでも良いし、また中央部輝度差演算部９ｅ、輝度差割合小検出部９ｄのみを設けてアスペクト比の判断をしにくい暗い映像やコンピュータグラフィックが入力された場合はピクチャーモードの切替えを停止させるだけでも良い。
【００３５】
このように、本発明は、例えば同一の放送チャンネルを受信しているときにアスペクト比が変わったときや、ユーザが入力チャンネル（Ｕ／Ｖ、ＢＳ、ＣＳ、ビデオデッキ、レーザディスクプレーヤ等）を切替えたときでも、画質や輝度に影響されることなく、入力映像に対応した好適なピクチャーモードを自動的に選択して表示することが可能である。
【００３６】
なお、上記実施形態のアスペクト比判定回路はテレビジョン受像機に適用する例を挙げて説明したが、チューナ部を外部機器として用いるモニタ装置や、液晶プロジェクタ装置等、映像をモニタすることができる機器に対して適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は黒帯が位置する映像の上方部分及び下方部分の平均値を求めて相対的にアスペクト比を判断することができる。したがって、黒帯を判定するための輝度判定レベルを高く設定することができるので、劣化したビデオテープや弱電界等で、黒帯にノイズが重畳され輝度レベルが若干高くなっている映像ソースに対しても、４：３アスペクト比であるという誤判断を防止することができるようになる。
【００３８】
また、４：３アスペクト比で中央部分のみが明るい夜の景色の映像や、全体的に低輝度な映像が入力された場合は横長判定を停止するので、ピクチャーモードを誤って変更してしまうことを防止することができる。
さらに、コンピュータグラフィック等の画面全体がほぼ同一輝度とされ、輝度に差がない特殊な映像が入力された場合も横長判定を停止することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のテレビジョン受像機の回路ブロックの映像系の要部を示す図である。
【図２】本実施形態のアスペクト比判定部の構成する回路ブロックを示す図である。
【図３】ワイド画面に映し出される各種ピクチャーモードを説明する図である。
【図４】従来の横長画面判別の概要を摸式的に示す図である。
【図５】通常映像、横長映像及び横長映像に誤判定されやすい通常映像の一例を示す図である。
【符号の説明】
７ 偏向制御
９ アスペクト比判定部
９ａ 横長映像判定部
９ｂ 上下部平均輝度演算部
９ｃ 上下部輝度差演算部
９ｄ 輝度差割合大検出部
９ｅ 中央部輝度差演算部
９ｆ 輝度差割合小検出部
１１ 制御部
Claims (4)
- 入力された映像信号の輝度レベルを基準電圧と比較して前記映像信号に基づく映像の上部および下部に黒帯が付加されているかどうかを判別する横長映像判別部と、
前記上部及び下部の映像部分における映像信号の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部と、
前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度と前記映像の上部および下部を除いた中央部における映像信号の輝度との差分を算出する中央部輝度差演算部と、
前記中央部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合が一定値以上であることを検出し、前記中央部の面積の割合が一定値以上であるとき、映像全体が同一輝度であるとみなし、前記横長映像判別部が前記映像信号に基づく映像を前記黒帯が付加された映像であると判別しないよう制御する輝度差割合小検出部と
を備えることを特徴とするアスペクト比判別回路。 - 前記上部および下部に付加された黒帯部分における映像信号の輝度と前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度との差分を算出する上下部輝度差演算部と、
前記上下部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合が一定値以上であるとき、前記上部および下部は黒帯以外の映像であるとみなし、前記横長映像判別部に対して前記映像信号に基づく映像は前記黒帯が付加された映像ではないという検出結果を出力する輝度差大面積検出部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のアスペクト比判別回路。 - 入力された標準アスペクトの映像信号の輝度レベルを基準電圧と比較して前記映像信号に基づく映像の上部および下部に黒帯が付加されているかどうかを判別する横長映像判別部と前記映像が表示されるワイドアスペクトの表示画面とを有し、前記横長映像判別部により黒帯が付加された映像と判別すると黒帯を除く映像を表示画面一杯に拡大して表示し、前記黒帯が付加された映像でないと判別すると映像を左右に引き伸ばした映像を表示する映像モニタ装置において、
前記上部及び下部にあたる映像信号部分の平均輝度を求める上下部平均輝度演算部と、
前記上下部平均輝度演算部によって算出された平均輝度と前記映像の上部および下部を除いた中央部にあたる映像信号部分の輝度との差分を算出する中央部輝度差演算部と、
前記中央部の面積の割合を求める輝度差割合小検出部であって、前記中央部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより小さいと判別される中央部の面積の割合が一定値以上であるとき、映像全体が同一輝度であるとみなし、前記横長映像判別部が前記映像信号に基づく映像を前記黒帯が付加された映像であると判別しないよう制御する輝度差割合小検出部と
を備えることを特徴とする映像モニタ装置。 - 前記上部および下部に付加された黒帯部分における映像信号の輝度と前記上下部平均輝度演算手段によって算出された平均輝度との差分を算出する上下部輝度差演算部と、
前記上下部輝度差演算部によって算出された輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合を検出し、前記輝度差が所定のレベルより大きいと判別される上部および下部の面積の割合が一定値以上であるとき、前記上部および下部は黒帯以外の映像であるとみなし、前記横長映像判別部に対して前記映像信号に基づく映像は前記黒帯が付加された映像ではないという検出結果を出力する輝度差大面積検出部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の映像モニタ装置。
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