JPH04321387A - 字幕検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現在一般に放送されてい
るＮＴＳＣ信号による画像をハイビジョン放送等のアス
ペクト比の異なる画像表示装置に表示するための字幕検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、従来からの地上放送に加え、有線
によるＣＡＴＶ放送や衛星を利用した衛星放送等テレビ
ジョン放送が多様化している。なかでも衛星を利用した
ハイビジョン放送は、従来の放送信号であるＮＴＳＣ信
号に対して２倍以上の走査線数を有し、今後テレビジョ
ン放送を大きく変えるものとして注目を浴びている。

【０００３】しかし、このハイビジョン放送は、従来か
ら放送されているＮＴＳＣ信号と互換性が無いため、一
般に使われているテレビジョン受像機では受信すること
ができない。従って、ハイビジョン放送を受信するため
には新しくハイビジョン用の受像機を用意することにな
る。そのため、ＮＴＳＣ信号をハイビジョン放送用のテ
レビジョン受像機で表示可能なコンバータが必要不可欠
となるため、現在各メーカにおいて商品化に向けて開発
が進められている。

【０００４】ハイビジョン放送とＮＴＳＣ方式による従
来放送との大きな違いは、ＮＴＳＣが走査線数５２５本
でアスペクト比４対３であるのに対し、ハイビジョンは
走査線数１１２５本でアスペクト比１６対９である点に
ある。

【０００５】図７はアスペクト比４対３の画面（以下４
対３画面と記す）をアスペクト比１６対９の画面（以下
１６対９画面と記す）に表示する場合を示している。同
図（ａ）に示すように、４対３画面の縦方向全部を１６
対９画面の縦方向一杯に表示した場合、１６対９画面の
左右に画像情報のない部分ができてしまう。また同図（
ｂ）に示すように、４対３画面の横方向全部を１６対９
画面の横方向一杯に表示した場合、４対３画面の縦方向
の画像情報が欠けたものとなってしまう。この様にアス
ペクト比の異なる画像データを表示する場合、画像情報
のない部分ができてしまうか又は画像情報が欠けてしま
うということが起こる。

【０００６】図７（ａ）に示した方法は、４対３画面の
画像全体が１６対９画面に表示されるが、１６対９画面
の横３／４しか表示されない。このため表示画面が小さ
く見づらいので違和感を感じる。図７（ｂ）に示した方
法は、４対３画面の画像全体を表示することはできない
が、１６対９画面一杯に表示されるので違和感なく見る
ことができる。この場合、４対３画面の上下画像は表示
されないため、仮にこの部分に重要な表示データがある
場合は見ることができないという欠点がある。例えばシ
ネスコサイズと呼ばれる映画ソフトでは、通常字幕は４
対３画面の下側にあるので、１６対９画面に表示した場
合、字幕は表示されない。そこで、字幕を表示するため
に、画像を上寄りにずらして字幕を表示することも考え
られるが、映像部も上寄りに移動し映像上端部が欠けて
しまう。

【０００７】図８は映像から字幕部分を抜き出し画面に
はめ込むいわゆるスーパーインポーズ方式を示している
。４対３画面のシネスコサイズの映画の映像部画面を図
５（ｂ）に示すように１６対９の横画面一杯に表示する
場合において、字幕部分の「ａｂｃ」を抜き出し１６対
９画面にはめ込み字幕を表示している。

【０００８】図９はスーパーインポーズを行うための回
路を示している。入力端子６０に導入された映像信号は
、字幕部を抜き出す字幕部処理部６１に入力されると共
に映像部をメモリに記憶し走査線変換を行う映像部処理
部６２に入力される。字幕部処理部６１の字幕出力は比
較器６３に入力され、比較器６３は字幕部の文字の信号
レベルをあるレベルと比較することにより文字を判断し
抜き出す。白レベル設定部６４は、表示する字幕の文字
レベルを設定する。セレクタ６５は、映像部処理部６２
の映像部出力と白レベル設定部６４の文字レベル出力と
を切り換え、字幕がはめ込まれた映像信号を出力端子６
６に導出する。

【０００９】図１０は映像部処理部６２の動作概念を示
している。図において、Ａ１〜Ａ４はアスペクト比４対
３の走査線を示し、Ｂ１〜Ｂ４はアスペクト比１６対９
の走査線を示している。映像部処理部６２の走査線変換
は同図に示すように、Ａ１，Ａ２からＢ２を作成し、Ａ
２，Ａ３からＢ３を作成し、Ａ３，Ａ４からＢ４を作成
する。この際、各々の走査線Ａ１〜Ａ４に重み付けを行
い、これを加算して新しい走査線を作成している。

【００１０】図１１は映像部処理部６２の構成を示して
いる。入力端子６０に導入された映像信号は、フィール
ドメモリ２１，２２を並列に介してセレクタ２３に入力
される。フィールドメモリ２１，２２は、フィールド交
番で一方のフィールドメモリが書き込み動作の時は他方
のフィールドメモリは読み出し動作を行う。セレクタ２
３はフィールドメモリ２１，２２の出力を選択し、セレ
クタ２３の出力は１Ｈ（Ｈは水平期間）の遅延量を有す
るラインメモリ２４に入力される。フィールドメモリ２
１，２２及びセレクタ２３は、走査線変換制御部２７の
制御信号を用いて制御される。ラインメモリ２４の出力
及びセレクタ２３の出力は、１／４，１／２，３／４の
係数で重み付けが行われ、それぞれセレクタ２５，２６
に入力される。セレクタ２５，２６は、走査線変換制御
部２７の制御信号を用いて重み付けされた信号を選択す
る。セレクタ２５，２６の出力は加算器２８で加算され
、走査線変換された映像信号が導出される。

【００１１】以上の様にして字幕部を映像部にはめ込む
ことができるが、字幕検出において問題が残る。つまり
、字幕部から文字を抜き出す動作は、先の図９の比較器
６３で文字信号レベルをある基準レベルと比較して文字
を判断するため、設定される基準レベルの値により文字
幅が異なってしまう。

【００１２】図１２は設定される基準レベルと入力され
る字幕信号との関係を示している。同図（ａ）に示す様
に、入力される字幕信号に対して基準レベルを（１）〜
（３）に設定し、これらの基準レベルよりも大きい信号
が文字と判断される。従って、基準レベル（１）〜（３
）に対する比較器６３の字幕検出信号は同図（ｂ）（１
）〜（３）に示されるように、入力字幕信号の変化に伴
い字幕検出信号の出力も変化することになる。つまり、
はめ込まれた字幕の文字が常に変化し文字のエッジがは
っきりしないため非常に見づらいものになってしまう。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した様にこの
発明は上記問題を解決するためになされたもので、アス
ペクト比４対３の画像をアスペクト比１６対９の画面一
杯に表示し、更に字幕をはめ込んで表示させる際、最適
なレベルで字幕検出を行い、文字のエッジ部を滑らかに
して表示することができる字幕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】第１のアスペクト比の画
像信号が映像領域信号であるか字幕領域信号であるかを
判断する領域判断手段と、前記第１のアスペクト比の画
像信号の字幕領域の信号から字幕信号を抜き出すために
必要なしきい値レベルを前記領域判断手段の出力にから
適応的に決めるしきい値レベル決定手段と、前記しきい
値レベルに基づき前記第１のアスペクト比の画像信号か
ら字幕信号を検出する字幕検出手段と、前記領域判断手
段の出力に基づき、前記第１のアスペクト比の画像信号
の字幕領域を覆い、この画像信号から第２のアスペクト
比の画像信号に変換する走査線変換手段と、前記第１の
アスペクト比の画像信号と前記走査線変換手段の出力と
を混合或いは重畳して字幕信号を付加する手段とを具備
したものである。

【００１５】

【作用】上記手段によれば、入力画像信号から字幕信号
を抜き出すためのしきい値レベルを適応的に決定してい
るため、常に最適レベルの字幕信号が得られエッジの滑
らかな字幕を付加することができる。

【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。

【００１７】図１はこの発明に係わる字幕検出装置の一
実施例を示している。入力端子１０に導入された映像信
号は、低域通過フィルタ（以下ＬＰＦと記す）１１，１
２及び映像信号マスク部に入力される。ＬＰＦ１１，１
２は映像信号に混入されているインパルス状のノイズを
軽減するもので、ＬＰＦ１１の出力は最大値検出部１４
及び最小値検出部１５に入力され、ＬＰＦ１２の出力は
字幕領域検出部１３に入力される。

【００１８】図２は字幕領域検出部１３の構成を示して
いる。ＬＰＦ１２の出力は加算器１３１を介してＤタイ
プフリップフロップ（以下Ｄ−ＦＦと記す）１３２，１
３３を直列に介してコンパレータ１３４の一方端に入力
される。加算器１３１、Ｄ−ＦＦ１３２，１３３は積分
器を構成し、Ｄ−ＦＦ１３２のクロック端子には、この
装置のシステムクロック若しくはそれに準ずるクロック
が入力され、Ｄ−ＦＦ１３２の出力は加算器１３１に入
力される。Ｄ−ＦＦ１３３のクロック端子には水平同期
信号ＨＤが入力され、１ライン毎の平均レベルが得られ
る。１ライン毎の平均レベルが得られると、Ｄ−ＦＦ１
３２はリセットされる。

【００１９】コンパレータ１３４は、１ライン毎の平均
レベルと他方端に入力されるある固定値とを比較し、例
えば１ラインの平均レベルが固定値よりも小さい場合は
“Ｌ”レベル信号を出力する様に設定される。コンパレ
ータ１３４の出力は、計数器１３５に入力される。

【００２０】タイミング発生回路１３６は、垂直同期信
号（以下ＶＤと記す）を用いて生成されるＶＤタイミン
グ信号を計数器１３５の制御端に入力する。計数器１３
５は、ＶＤタイミング信号が“Ｌ”レベルになってから
コンパレータ１３４の出力値“Ｌ”がいくつ続くかを計
数する。そして、この出力値“Ｌ”がある決められた値
以上続いたと時は、字幕領域に入ったと判断し字幕領域
検出信号を出力する。

【００２１】図３はＶＤタイミング信号と字幕領域検出
信号との関係を示している。１Ｖ（Ｖは垂直期間）内で
１クロックを発生するＶＤタイミング信号が計数器１３
５の制御端に入力され、この信号が“Ｌ”レベルになっ
た時点で、計数器１３５はコンパレータ１３４の出力値
“Ｌ”を計数する。計数値がある決められた値以上続い
た時は、字幕領域検出信号を“Ｈ”レベルにする。この
字幕領域検出信号が“Ｈ”レベルなったときは計数器１
３５は計数を止め、またＶＤタイミング信号が“Ｈ”レ
ベルになった瞬間に計数器１３５はリセットされる。

【００２２】字幕領域検出信号はアンド回路１３８の一
方端に入力され、他方端にはＬＰＦ１２の出力が入力さ
れる。アンド回路１３８は、字幕領域以外をマスクした
字幕信号を出力する。

【００２３】図４は最大値検出部１４及び最小値検出部
１５の構成を示している。最大値検出部１４と最小値検
出部１５とは同一構成であるため、以下最大値検出部１
４を例に説明する。ＬＰＦ１１の出力は、Ｄ−ＦＦ１４
１を介してコンパレータ１４２の一方端に入力されると
共にセレクタ１４３のＢ端子に入力される。また最大値
検出部１４が字幕領域でのみ動作するように、Ｄ−ＦＦ
１４１のクロック端子には字幕領域検出部１３の字幕領
域検信号が入力される。コンパレータ１４２の出力はセ
レクタ１４３の制御端に入力され、セレクタ１４３の出
力はＤ−ＦＦ１４４を介しＤ−ＦＦ１４５に入力される
。Ｄ−ＦＦ１４４，１４５のクロック端には垂直同期信
号ＶＤが入力され、Ｄ−ＦＦ１４４の出力はコンパレー
タ１４２の他方端及びセレクタ１４３のＡ端子に入力さ
れる。Ｄ−ＦＦ１４５のＱ端子からは、１フィールド毎
の最大値が出力される。最小値検出部１５についても同
様に構成され、最大値検出部１４及び最小値検出部１５
の最大値出力及び最小値出力は、しきい値レベル決定部
１６に入力される。

【００２４】図５はしきい値レベル決定部１６の構成を
示している。ところで、字幕信号は毎フィールド挿入さ
れているとは限らないため、字幕信号が挿入されていな
いフィールドでは、最大値検出部１４及び最小値検出部
１５の最大値出力及び最小値出力は共に大差がない。従
って、このような場合は、前フィールドの最大値を保持
する必要がある。最大値検出部１４の最大値出力は、減
算器１６２に入力されると共にＤ−ＦＦ１６１を介して
減算器１６２に入力される。減算器１６２は、Ｄ−ＦＦ
１６１の出力から最大値検出部１４の最大値出力を減算
し、減算器１６２の出力は絶対値回路１６３を介してコ
ンパレータ１６４の一方端に入力される。コンパレータ
１６４の他方端にはある固定値が入力され、コンパレー
タ１６４の出力はアンド回路１６５の一方端に入力され
る。アンド回路１６５の他方端には垂直同期信号ＶＤが
入力され、アンド回路１６５の出力はＤ−ＦＦ１６１の
クロック端に入力される。以上の構成で最大値が保持さ
れる。

【００２５】最小値検出部１５の最小値出力はＤ−ＦＦ
１６６を介して加算器１６７に入力され、加算器１６７
はＤ−ＦＦ１６１の最大値出力とＤ−ＦＦ１６６の最小
値出力とを加算する。加算器１６７の出力は係数器１６
８で重み付けが行われ、しきい値レベルが決定される。 係数器１６８の係数値は、１／２以下が望ましく本実施
例では１／４としている。

【００２６】しきい値レベルは図１のコンパレータ１７
の一方端に入力され、他方端には字幕領域検出部１３の
字幕信号が入力される。コンパレータ１７は、しきい値
レベルと字幕信号とを比較し、しきい値レベルよりも字
幕信号の方が大きいときは字幕検出信号を出力する。

【００２７】映像信号マスク部１８は、字幕領域検出部
１３の字幕領域検出信号を用いて字幕領域を覆い、映像
信号マスク部１８の出力は信号処理部１９で信号処理さ
れる。この信号処理は、映像信号の走査線変換であり、
先の図９の映像信号処理部６２の映像信号処理と同一の
動作が行われるため説明は省略する。信号処理部１９の
出力は字幕付加部２０の一方端に入力され、他方端には
入力端子１０の映像信号が入力される。字幕付加部２０
はコンパレータ１７の字幕検出信号を用い、字幕が検出
された場合は信号処理部１９の出力から入力端子１０の
映像信号に切り換え、信号処理部１９の出力に字幕を付
加している。また字幕付加部２０は、コンパレータ１７
の字幕検出信号に応じて信号処理部１９の出力と入力端
子１０の映像信号とを混合或いは重畳するようにして字
幕を付加しても良い。

【００２８】図６はこの発明に係わる字幕検出装置の他
の実施例を示している。先の図１に示したしきい値レベ
ル決定部１６で決定されるしきい値レベルは、できるだ
け低いレベルに設定し、字幕領域をできるだけ多く抜き
出すことが望ましい。そのため図６に示した回路では最
小値検出部１５のみを用い、しきい値レベル決定部４０
は最小値検出部１５の最小値出力に、ある一定レベルを
加算してしきい値レベルを決定している。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係わる字
幕検出装置によれば、字幕を検出するために必要なしき
い値レベルが字幕信号のレベルに追従するため、字幕信
号レベルの変動により字幕の文字が細くなったり潰れた
りせず、エッジ部の滑らかな文字を表示することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】図１に示した回路の各部の構成を示す図。

【図３】図１に示した回路の各部の構成を示す図。

【図４】図１に示した回路の各部の構成を示す図。

【図５】図１に示した回路の各部の構成を示す図。

【図６】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図。

【図７】アスペクト比の異なる画像の表示を説明するた
めの図。

【図８】スーパーインポーズ方式を説明するための図。

【図９】スーパーインポーズ方式を行うためのブロック
図。

【図１０】図９に示した映像部処理部６２の動作を説明
するための図。

【図１１】図９に示した映像部処理部６２の構成を示す
図。

【図１２】字幕検出の問題点を説明するための図。

【符号の説明】

１０，６０…入力端子、１１，１２…ＬＰＦ、１３…字
幕領域検出部、１４…最大値検出部、１５…最小値検出
部、１６，４０…しきい値レベル決定部、１７，１３４
，１４２，１５２，１６４，１６８…コンパレータ、１
８…映像信号マスク部、１９…信号処理部、２０…字幕
付加部、６６…出力端子、２１，２２…フィールドメモ
リ、２３，２５，２６，６５…セレクタ、２４…ライン
メモリ、２７…走査線変換制御部、２８，１３１，１６
７…加算器、６１…字幕部処理部、６２…映像部処理部
、６３…比較器、６４…白レベル設定部、１３２，１３
３，１４１，１４４，１４５，１５１，１５４，１５５
，１６１…Ｄ−ＦＦ、１３５…計数器、１３６…タイミ
ング発生回路、１３８，１６５…アンド回路、１４３，
１５３…セレクタ、１６６…減算器、１６３…絶対値回
路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１のアスペクト比の画像信号が入力
   され、この第１のアスペクト比の画像信号を第２のアス
   ペクト比の画像信号に変換する装置において、前記第１
   のアスペクト比の画像信号が映像領域信号であるか字幕
   領域信号であるかを判断する領域判断手段と、前記第１
   のアスペクト比の画像信号の字幕領域の信号から字幕信
   号を抜き出すために必要なしきい値レベルを前記領域判
   断手段の出力にから適応的に決めるしきい値レベル決定
   手段と、前記しきい値レベルに基づき前記第１のアスペ
   クト比の画像信号から字幕信号を検出する字幕検出手段
   と、前記領域判断手段の出力に基づき、前記第１のアス
   ペクト比の画像信号の字幕領域を覆い、この画像信号か
   ら前記第２のアスペクト比の画像信号に変換する走査線
   変換手段と、前記第１のアスペクト比の画像信号と前記
   走査線変換手段の出力とを混合或いは重畳して字幕信号
   を付加する手段とを具備したことを特徴とする字幕検出
   装置。
2. 【請求項２】　　前記しきい値レベル決定手段は、前記
   字幕領域の最大レベル値を検出する手段と、前記字幕領
   域の最小レベル値を検出する手段とから得られるレベル
   値に基づき、前記しきい値レベルを決定することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の字幕検出装置。
3. 【請求項３】　　前記しきい値レベル決定手段は、字幕
   領域の最小レベルを検出する手段から得られた最小レベ
   ル値に基づき、前記しきい値レベルを決定することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の字幕検出装置。