JPH0286377A - ジャギー消去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、文字または図形等のキャラクタ信号を背景映
像信号に重畳してテレビ画面に表示した際に、キャラク
タパターンの境界付近に生ずるジャギーを消去する装置
に関する。

［従来の技術］ テレビジョン装置では、画面に表示される映像のある領
域にテロップなどの文字を挿入して表示することがよく
行われている。

このように、文字等を重畳して表示するためには、キャ
ラクタ信号発生器よりディジタル的にキャラクタパター
ンを発生させ、これをアナログ信号に変換した後に背景
映像信号にスーパーインポーズ（混合）して重畳信号を
得、この信号に基づき画面に表示している。このような
態様としては、テレビ局側で文字を重畳させた信号を送
波し、これを受信器で受信して表示するもの、あるいは
近年普及の著しいビデオテープの編集として、ユーザー
側で自分の録画した映像にタイトルなどを挿入するもの
などが有る。

［発明が解決しようとする問題点］ 映像信号にスーパーインポーズされるキャラクタ信号は
、文字パターンなどがディジタル的に発生しているため
、特に背景と文字パターン等との境界で輝度レベルに大
きな差が生ずることが多く、これが画面上ではジャギー
（ぎざぎざ）として反映し、挿入されたキャラクタが背
景に対して違和感を呈し、非常に見難い画面を構成して
いた。

そして、このような問題は発生される文字パターンが大
きければ大きいほど顕著であったが、従来よりこの種の
ジャギーを消去する装置が提供されていなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、重畳され
るキャラクタと映像との境界付近で発生するジャギーを
消去することで、重量表示されるキャラクタパターンに
違和感がなく画像品質が高い画像を常時確保することが
できるジャギー消去装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、キャラクタ発生器より出力されるキャラクタ
信号を背景映像信号に重畳し、この信号に基づき画像化
した際にキャラクタパターンとその背景との境界付近で
生ずるジャギーを消去する装置であって、前記キャラク
タ信号が映像信号に重畳される期間を指定する期間指定
手段と、この期間指定手段によって指定された期間内の
信号について、連続する８本の水平走査ラインに亘るＮ
ＸＮ　（Ｎは３以上の奇数）画素領域内の輝度値に基づ
き、該領域内の周辺画素の輝度レベルに対する変化を平
滑化するように中心画素の輝度値を補正する補正手段と
を設けた構成としている。

そして、上記補正手段としては、前記領域内の輝度値に
、その総和が１となる重み付け係数を乗じて加算するコ
ンボリューション演算部を含むもの、あるいは前記領域
内の輝度値を加算するコンボリューション演算部と、こ
のコンボリューション演算部の出力値を１／Ｎ２に平均
化する平均化回路とを含むもの等で構成することができ
る。

［作用Ｊ 背景となる映像とキャラクタとの境界付近で生ずるジャ
ギーは、この境界付近での背景映像信号の輝度値とキャ
ラクタ信号の輝度値とに大きなレベル差が存在すること
に起因している。

このため、上記境界付近での輝度レベルの変化を平滑化
することにより、上記ジャギーを抑制することが可能で
ある。

ところで、この種のジャギーは画面の水平方向で隣り合
う画素の輝度レベル差だけでなく、縦方向、＠ｌめ方向
で隣り合う画素の輝度レベル差にも起因している。

そこで、本発明では輝度値を補正すべき中心画素の槍、
縦、斜めの各画素を含む少なくとも３×３画素領域以−
Ｈの領域内の各画素値に基づき、上記中心画素の輝度値
のレベル変化が平滑化されるように中心画素の輝度値を
補正している。

そして、このような補正は、キャラクタ信号が重畳され
る開城のみ実線すれば良く、他の領域をも同様に平滑化
すると映像のコントラストが悪化するので、期間指定手
段で指定された信号傾城に対してのみ補正演算を実行し
ている。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。

第１図は、ジャギー消去装置を含んだ映＠信号出力装置
のブロック図であり、背景映像信号とキャラクタ信号と
を重畳して映像信号を得る構成となっている。

同図において、キャラクタ信号発生器１は、輝度信号を
ディジタル信号として出力するものであり、このキャラ
クタ信号発生器１は文字指定入力器２での入力によって
任意のパターンを発生可能となっている。なお、この文
字指定入力器２では画面のどの位置にパターンを重畳す
べきかの位置指定信号をも出力するようになっている。

また、上記文字指定入力器２ではパターンの色の指定も
可能であり、指定された色信号は上記キャラクタ信号発
生器１を介して後述する色変調器９に入力されることに
なる。

上記キャラクタ信号発生器ｌからのキャラクタのディジ
タル信号と、背景映像信号をＡ／Ｄ変換器３でディジタ
ル信号に変換された後の信号とは混合器４に入力される
。この混合器４は、キャラクタ信号を背景映像信号にデ
ィジタル的に加算して混合するもので、その混合タイミ
ングは下記のようにして決定される。すなわち、前記背
景映像信号の水平同期信号を検出する同期信号検出器５
と、この水平同期信号及び前記文字指定入力器２で指定
されたパターン重畳期間信号とを入力する期間指定回路
６とが設けられ、この期間指定回路６にて再入力の期間
が一致した場合に、混合器４に対してトリガ信号が出力
され、このタイミングで混合が開始されることになる。

また、この期間指定回路６は混合器４の後段の切り換え
スイッチ７を切り換え制御し、ジャギー消去のための補
正に必要な信号は補正手段１０を介してＤ／Ａ変換器８
に入力するように切り換えられ、それ以外の信号は直接
に前記Ｄ／Ａ変換器８に入力される。

そして、上記Ｄ／Ａ変換器８の出力が色変調器９に入力
され、ここで背景映像信号の色信号またはキャラクタ信
号の色信号に基づき色変調され、映像信号として出力さ
れるようになっている。

次に、上記補正手段１０について第２図を参照して説明
する。

この補正手段１０は、３本の水平走査ラインに亘る３×
３画素領域内の輝度値に基づき、該領域内の周辺画素の
輝度レベルに対する変化を平滑化するように中心画素の
輝度値を補正するものである。このため、３本の走査ラ
インの信号を必要とするので、現在の入力信号を一水平
走査分だけ遅延する第１のデイレイメモリ１１と、この
第１のデイレイメモリ１１で遅延されたデータをさらに
一水平走査分だけ遅延する第２のデイレイメモリ１２と
を有している。

また、現在の入力ライン、第１のデイレイメモリ１１の
出力ライン及び第２のデイレイメモリー２の出力ライン
には、それぞれ直列に３つのラッチ回路１４ａ〜１４ｃ
、１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃが設けられて、計９
個のラッチ回路にて３／３画素領域内の各輝度値をラッ
チ可能となっている。。

この後段には、加算器１８が設けられ、上記９個のラッ
チ回路１４ａ〜１４ｃ、１５ａ〜１５ｃ。

１６ａ〜１６ｃの各ラッチ出力を入力し、上記輝度値を
全て加算して出力するようになっている。

なお、上記ラッチ回路１４ａ〜１４ｃ、１５ａ〜１５ｃ
、１６ａ〜１６ｃ及び加算器１８でコンポリュ・−ジョ
ン演算部２０を構成している。。

さらに、このコンボリューション演算部２０の出力を入
力し、これに１／９を乗することで、加算した画素数に
基づき平均化する平均化回路の一例であるルックアップ
テーブル２２が設けられ、このルックアップテーブル２
２の出力が前記Ｄ／Ａ変換器９に入力するようになって
いる。

次に、作用について説明する。

まず、文字指定入力器２にて背景映像信号に重畳すべき
文字パターン、その色及び重畳すべき画面上の位置を設
定する。

以降、例えば第３図に示すように、画面上の２５５本目
から３００日本までの水平走査ラインに亘って、同図に
示すようなキャラクタパターンを重畳する場合について
説明する。

文字指定入力器２で指定された上記文字パターン信号は
キャラクタ信号発生器１にて所定のディジタル信号とし
て出力され、期間指定回路６でのトリガ信号の出力タイ
ミング（２５シライン目）で、背景映像信号をＡ／Ｄ変
換器５にて変換されたディジタル信号と上記キャラクタ
信号とを混合器４にて混合し、３００ラインまで上記混
合を実施する。＠の期間の信号については背景映像信号
をそのまま出力する 一方、上記期間指定回路６では、混合が開始されるライ
ンの１本前の２５４ライン目の信号が混合器４より出力
されるタイミングで、切り換えスイッチ７を補正手段１
０側に切り換え制御することになる。

この結果、前記補正手段１０にて、重畳信号の１ライン
目（画面の２５５ライン）が、第１のデイレイメモリ１
１にストアされる際に、その１本前の信号ライン（画面
の２５４ライン）の信号が第２のデイレイメモリ１２に
ストアされる状態を実現することができる。

そして、その後に重畳信号の２ライン目（画面の２５６
ライン）の信号が補正手段１０に入力されると、重畳信
号の１ライン目の信号に対する補正処理が開始されるこ
とになる。

すなわち、９個のラッチ回路の内の上段のラッチ回路１
４ａ〜１４ｃには、重畳信号の２ライン目の連続する３
画素の輝度値が保持され、同様にラッチ回路１５ａ〜１
５ｃには重畳信号の１ラインメの連続する３画素の輝度
値が、ラッチ回路１６ａ〜１６ｃには重畳される直前の
ラインの連続する３画素の輝度値かそれぞれ保持されて
いることになる０例えば、第４図に示す通りである。そ
して、この状態のときに、上記３×３画素卯域の中心に
存在するラッチ回路１５ｂの画素値が補正されることに
なる。

まず、この時の各ラッチ出力は加算器１８に収り込まれ
、これが全て加算されることになる。そして、加算器１
８の出力はルックアップテーブル２２に入力し、予め設
定された係数である１／９を乗することで９画素の加算
平均値を前記ラッチ回路１５ｂの補正後の輝度値として
出力することになる。

以降、ラッチされる輝度値を同一ラインにて１画素ずつ
ずらし、その各タイミングでラッチ回路１５ｂに保持さ
れているアドレスの画素値を同様にして補正し、−水平
走査ラインについての上記補正が終了した際に、第１．
第２のデイレイメモリ１１．１２の内容を１水平走査ラ
イ゛ン分だけ更新し、同様に重畳信号の２ライン目、３
ライン目・・・と同様の処理を実行する。

そして、最後の重畳信号ラインである画面上の３００ラ
イン目の信号が中段のラッチ回路１５ａ〜１５ｃに保持
されて処理する工程を終了することで、上記補正動作が
完了することになる。

この後は、混合器４よりＤ／Ａ変換器８に直接入力され
る信号と同様にして、このＤ／Ａ変換器８にてＤ／Ａ変
換処理を実行し、さらに色変調器９にて色変調を実施す
ることで、キャラクタ信号が重畳された映像信号を得る
ことができる。

ここで、上記の補正手段１０にて、３Ｘ３マトリツクス
領域の中心画素の輝度値を、その領域内の周辺の８個の
輝度値との間で加算平均して補正しているので、その中
心画素の輝度値は、水平方向で隣接する画素値、垂直方
向で隣接する画素値及び斜め方向で隣接する画素値のそ
れぞれに対して、第５図のように輝度変化が平滑化され
、背景との間でその境界の輝度が急激に変化することを
防止することができる。

このように、キャラクタパターンとその背景との間の境
界で、輝度レベル変化を平滑化することにより、この種
の急激な輝度変化に起因するジャギーを消去することが
でき、テロップなどの文字が背景に挿入された場合にも
、テロップか背景に対して違和感なく表示され、画質の
向上した非常に見易い画像に補正することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、平滑化のための演算領域はＮ×Ｎ　（Ｎは３以
上の奇数）とするものであれば、その中心画素に対する
縦、横、斜めの全ての画素の輝度値に対して輝度レベル
の変化を平滑化することができ、同様にしてジャギーを
消去することができる。

また、補正手段１０としては、Ｎ×Ｎ領域の画素を加算
し、その後にその画素数で平均化する上記実施例の構成
の他、上記の加算及び平均化を同時に行うように、各画
素値に所定の係数を乗じて加算するようにコンボリュー
ション演算を行うものでら良い、この場合、係数の総和
か１となるようにすれば禎正後の輝度値が飽和すること
なく加算と同時に平均化される。なお、このような重み
付け係数のｇｌｉａとしては、重み付けを均等とした１
／Ｎ２を全ての画素値に乗じするものでも良いし、ある
いは中心画素への重み付けを大きくするもの、周辺位置
に応じて重み付け係数を相違させるもの、周辺画素の重
み付けをマイナス係数とするもの等、種々の変形実施が
可能である。

このように重み付け係数を利用する場合には、ｆｆＧ（
Ｘ〜μ、ｙ−ν）・Ｈ（μ、ν）ｄμｄνとし、３×３
の場合にはμ、νをそれぞれ−１〜＋１とし、Ｈ（ｘ−
μ、ｙ−ν）をそのアドレスの輝度値として、その重み
付け計数であるＨ（μ。

ν）を所定に設定すれば良い。

なお、上記実施例ではカラー画像を対象としたが、この
ようなりヤギ−は輝度レベル差に起因するので白、黒画
像にも同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればキャラクタ信号を
背景映像信号に重畳した領域の信号について、その信号
の各画素の輝度値の周囲の水平方向、垂直方向および斜
め方向の各画素の輝度値との輝度レベル変化を平滑化す
ることにより、キャラクタパターンとその背景との境界
付近に発生するジャギーを消去することかでき、背景に
対して常時違和感なくキャラクタパターンを重畳表示す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるジャギー消去装置を
含む映像信号出力装置のブロック図、第２図は、第１図
中の補正手段の一例を示ずブロック図、第３図は、背景
に重畳されるべきキャラクタパターン、その重量領域の
一例を示す概略説明図、第４図は、ラッチ回路に保持さ
れる画素アドレスの一例を説明するための概略説明図、
第５図は、補正前の輝度変化の大きい信号と、補正後の
平滑化された信号とを示す輝度信号の特性図である。 ６・・・期間指定手段、１０・・・補正手段、１１１２
・・・−ラインデイレイメモリ、１４ａ　〜１４ｃ、１
５ａ　〜１５ｃ。 １６ａ〜１６ｃ・・・ラッチ回路、 １８・・・加算器、 ２０・・・コンボリューション演算部、２２・・・平均
化回路。 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）キャラクタ発生器より出力されるキャラクタ信号
   を背景映像信号に重畳し、この信号に基づき画像化した
   際にキャラクタパターンとその背景との境界付近で生ず
   るジャギーを消去する装置であって、 前記キャラクタ信号が背景映像信号に重畳される期間を
   指定する期間指定手段と、 この期間指定手段によって指定された期間内の信号につ
   いて、連続するＮ本の水平走査ラインに亘るＮ×Ｎ（Ｎ
   は３以上の奇数）画素領域内の輝度値に基づき、該領域
   内の周辺画素の輝度レベルに対する変化を平滑化するよ
   うに中心画素の輝度値を補正する補正手段とを設けたこ
   とを特徴とするジャギー消去装置。
2. （２）補正手段は、前記領域内の輝度値に、その総和が
   １となる重み付け係数を乗じて加算するコンボリューシ
   ョン演算部を含むものである特許請求の範囲第１項記載
   のジャギー消去装置。
3. （３）補正手段は、前記領域内の輝度値を加算するコン
   ボリューション演算部と、 このコンボリューション演算部の出力値を１／Ｎ＾２に
   平均化する平均化回路とを含むものである特許請求の範
   囲第１項記載のジャギー消去装置。