JPH07107415A - テレビジョン信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 字幕を映像中に合成して表示する場合に、映
像の拡大にともない字幕も拡大され本来の映像が損なわ
れるのを防ぎ、映像の拡大率によらず最適な大きさの字
幕を表示する。 【構成】映像拡大回路１０８は、少なくとも映像信号を
入力し書き込みより速い速度で読み出すことによりアス
ペクト比変換を行う第１のメモリ回路を含み水平垂直方
向の拡大を補間フィルタ処理により行う。メモリ回路１
０３は入力映像信号のうち字幕部分を一時記憶し書き込
みより速い速度で読み出すことによりアスペクト比変換
を行なう。字幕合成回路１０６は影像拡大回路１０８の
出力信号とメモリ回路１０３の出力信号を入力し合成し
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、字幕領域と映像領域を
有する横長の映像信号を拡大表示する際に、字幕領域の
字幕を映像領域に移動して表示するテレビジョン信号処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイビジョンや第２世代ＥＤＴＶなどに
見られるように、今後の映像分野における画面のアスペ
クト比は、従来の４：３から１６：９の横長へと移行し
ようとしている。そこで現在は横長のディスプレイを持
ち、アスペクト比４：３と１６：９の両方の映像信号を
受信して表示する受信機が製品化されている。

【０００３】図９にアスペクト比４：３の映像を１６：
９のディスプレイに表示する例を示す。図９において
（ａ）はアスペクト比が４：３の入力映像信号、（ｂ）
は（ａ）に示す映像の左右に枠を付加してアスペクト比
１６：９のディスプレイに表示した場合、（ｃ）は
（ａ）に示す映像を拡大してアスペクト比１６：９のデ
ィスプレイに表示した場合である。（ｃ）の表示方法は
映像の左右のサイズはディスプレイのサイズと等しくな
り画面いっぱいに表示できるが、上下が欠けるという問
題がある。

【０００４】また図１０（ａ）に示すように映画など上
下にブランク部分のある横長の映像も増えてきており、
これを拡大表示すれば図１０（ｂ）に示すように映像部
分がワイド画面いっぱいに表示される。

【０００５】しかし図１０（ｃ）に示すように横長の映
像にはブランク部分に字幕の表示されるものがあり、こ
れを拡大表示すると図１０（ｄ）に示すように字幕が表
示画面上から欠けてしまう。

【０００６】そこで例えば特開昭６３−１８５１７３で
は、字幕を移動して映像中に合成して表示することでこ
の問題を解決している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし映像を拡大表示
する際に字幕を映像中に合成した場合、映像の拡大にと
もない字幕も拡大され、本来の映像が損なわれる場合が
ある。

【０００８】そこで本発明の目的は字幕を映像中に合成
して表示する場合に映像の拡大によらず最適な大きさの
字幕を表示することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の手段として、少なくとも映像信号を入力し該映像信号
を書き込みそれより速い速度で読み出すことによりアス
ペクト比変換を行なう第１のメモリ手段を含み水平垂直
方向の拡大を補間フィルタ処理によって行う映像拡大手
段と、前記映像信号を入力し該映像信号のうち字幕部分
を一時記憶し書き込みより速い速度で読み出すことによ
りアスペクト比変換を行なう第２のメモリ手段と、前記
映像拡大回路の出力信号と前記第２のメモリ手段の出力
信号を入力し合成して出力する字幕合成手段と、を有す
る構成とすればよい。

【００１０】また、上記課題を解決する第２の手段とし
て、偏向で拡大が行なわれる場合には、映像信号を入力
し所定の処理を行う信号処理手段と、前記映像信号を入
力し水平垂直方向の補間フィルタ処理を行なう補間手段
と、前記補間手段の出力信号を入力し該出力信号のうち
字幕部分を一時記憶し水平垂直方向の圧縮率に応じて走
査線や画素を間引きながら書き込みこれを読み出すメモ
リ手段と、前記信号処理手段の出力信号と前記メモリ手
段の出力信号を入力し合成して出力する字幕合成手段
と、水平垂直方向のの拡大率に応じて水平垂直偏向を制
御する偏向制御手段と、を有する構成とすればよい。

【００１１】

【作用】上記第１の手段において映像拡大手段は、少な
くとも映像信号を入力し該映像信号を書き込みそれより
速い速度で読み出すことによりアスペクト比変換を行な
う第１のメモリ手段を含み水平垂直方向の拡大を補間フ
ィルタ処理によって行う。

【００１２】第２のメモリ手段は、前記映像信号を入力
し該映像信号の字幕部分を一時記憶し書き込みより速い
速度で読み出すことによりアスペクト比変換を行なう。

【００１３】字幕合成手段は、前記映像拡大手段の出力
信号と前記第２のメモリ手段の出力信号を入力し合成し
て出力する。

【００１４】以上の構成とすれば、映像を拡大した場合
でも１フィ−ルドの走査線数と１ラインの画素数は変わ
らないため、映像の拡大率によらず入力映像信号の字幕
がそのままの大きさで映像中に表示できる。

【００１５】また、上記第２の手段において、信号処理
手段は、映像信号を入力し所定の処理を行う。

【００１６】補間手段は、前記映像信号を入力し水平垂
直方向の補間処理を行なう。

【００１７】メモリ手段は、前記補間手段の出力信号を
入力し該出力信号のうち字幕部分を水平垂直方向の圧縮
率に応じて走査線や画素を間引きながら書き込みこれを
一時記憶し読み出す。

【００１８】字幕合成手段は、前記信号処理手段の出力
信号と前記メモリ手段の出力信号を入力し合成して出力
する。

【００１９】偏向制御手段は、水平垂直方向の拡大率に
応じて水平垂直偏向を制御する。

【００２０】以上の構成とし、あらかじめ縮小した字幕
を映像中に合成することで偏向で拡大した場合に字幕は
最適な大きさで表示できる。

【００２１】

【実施例】図１に本発明の構成の一例を示す。図１にお
いて１０１は映像信号の入力端子、１０２、１０３はメ
モリ回路、１０４は垂直補間回路、１０５は水平補間回
路、１０３はメモリ回路、１０６は字幕合成回路、１０
７は映像信号の出力端子である。またメモリ回路１０
２、垂直補間回路１０４、水平補間回路１０５を合わせ
た１０８が映像拡大回路である。

【００２２】図１の動作について図２を用いて説明す
る。図２において１０１は映像信号の入力端子、１０６
は字幕合成回路、１０７は映像信号の出力端子であり、
これらは図１の同符号のものと同様である。

【００２３】２０１、２０２はフィ−ルドメモリであ
り、それぞれ図１のメモリ回路１０２、１０３に相当す
る。

【００２４】２０３はラインメモリ、２０４は減算器、
２０５は係数器、２０６は垂直補間係数の入力端子、２
０７は加算器であり、これらは図１の垂直補間回路１０
４に相当する。

【００２５】２０８はラッチ回路、２０９は減算器、２
１０は係数器、２１１は水平補間係数の入力端子、２１
２は加算器であり、これらは図１の水平補間回路１０５
に相当する。

【００２６】映像信号の入力端子１０１より入力した映
像信号はフィ−ルドメモリ２０１に入力する。フィ−ル
ドメモリ２０１は入力映像信号を書き込み、それより約
４／３倍速いクロックで読み出し、映像を水平方向に圧
縮することで、図９（ｂ）に示したような４：３の映像
を１６：９のディスプレイに適合させるアスペクト比変
換を行なう。

【００２７】また、フィ−ルドメモリ２０１は、拡大率
に応じて同じ走査線あるいは同じ画素を繰り返し読み出
すことにより水平垂直方向に拡大された映像を出力す
る。

【００２８】フィ−ルドメモリ２０１から出力された拡
大映像信号に対して、水平垂直方向に補間フィルタ処理
を行なうことにより、なめらかな拡大映像にする。

【００２９】補間フィルタ処理による拡大処理の概要に
ついて、垂直方向に４／３倍に拡大する場合を例にと
り、図３を用いて説明する。

【００３０】図３において（ａ）は入力映像信号の走査
線、（ｂ）はフィ−ルドメモリ２０１の出力信号の走査
線、（ｃ）はラインメモリ２０３の出力信号の走査線、
（ｄ）は補間走査線作成式であり、α、βは補間係数で
ある。

【００３１】本例４／３倍の場合にはフィ−ルドメモリ
２０１は（ｂ）に示すように、走査線４本ごとに同じ走
査線を繰り返し読み出す。

【００３２】フィ−ルドメモリ２０１の出力信号（ｂ）
と、ラインメモリ２０３により更に１ライン遅延された
信号（ｃ）とを、（ｄ）に示すように補間係数に応じた
割合で合成することにより補間走査線を作成する。

【００３３】以上、垂直方向の拡大処理について説明し
たが、水平方向の場合は、（ａ）は入力映像信号の画
素、（ｂ）はフィ−ルドメモリ２０１の出力信号の画
素、（ｃ）はラッチ回路２０８の出力信号の画素、
（ｄ）は補間画素作成式であり、走査線を画素に置き換
えて考えるとよい。

【００３４】尚、図３（ｄ）に示した補間係数作成式は

【数１】に示す式の展開により、１つの乗算を含む式に
変換することができる。

【００３５】

【数１】に示す式を回路に置き換えたものが、垂直方向
では図２の減算器２０４、係数器２０５、加算器２０７
であり、水平方向では図２の減算器２０９、係数器２１
０、加算器２１２である。

【００３６】次に図２において、映像信号の入力端子１
０１から入力した映像信号はフィ−ルドメモリ２０２に
入力する。フィ−ルドメモリ２０２は入力映像信号のう
ち字幕部分を書き込み、これより約４／３倍速いクロッ
クで読み出し水平方向に圧縮すことによりアスペクト比
変換を行なう。

【００３７】加算器２１２から出力された拡大映像信号
と、フィ−ルドメモリ２０２から出力された字幕信号
は、字幕合成回路１０６に入力し合成され出力される。

【００３８】図１の構成とすれば、映像信号は拡大され
た場合でも１フィ−ルド中の走査線数と１ライン中の画
素数は変化しないため、映像の拡大率によらず入力映像
信号の字幕はそのままの大きさで映像中に合成して表示
できる。

【００３９】また、ブランク部分に字幕の表示される横
長の映像の中には、もともとの字幕が非常に小さく、拡
大映像中に合成して表示した場合にさらに小さく見にく
く感じる場合がある。そこで、映像と独立に字幕も拡大
できれば、入力映像に応じて最適な大きさの字幕を表示
できる。この例を図４に示す。

【００４０】図４において、１０１は映像信号の入力端
子、１０２はメモリ回路、１０４は垂直補間回路、１０
５は水平補間回路、１０６は字幕合成回路、１０７は映
像信号の出力端子、１０８は映像拡大回路であり、これ
らは図１の同符号のものと同様の動作をする。

【００４１】４０１はメモリ回路、４０２は垂直補間回
路、４０３は水平補間回路、また垂直補間回路４０２と
水平補間回路４０３を合わせた４０４が補間回路であ
り、これらも入力映像信号のうち字幕部分について、図
２、図３で説明した補間フィルタ処理による拡大と同様
の動作を行なう。ただし拡大率は映像と字幕とで独立に
設定できるようにする。

【００４２】図４に示す構成とすることで、入力映像に
よらず最適な大きさの字幕を映像中に合成して表示する
ことができる。

【００４３】次に、偏向により拡大が行なわれる場合に
は、拡大率に応じて走査線間隔あるいは画素間隔が広が
るため、映像中に合成した字幕も映像とともに大きくな
る。そこで、拡大率に応じてあらかじめ縮小した字幕を
映像に合成すれば、拡大時に最適な大きさの字幕が表示
できる。この例を図５に示す。

【００４４】図５において５０１は映像信号の入力端
子、５０２は垂直補間回路、５０３は水平補間回路、５
０４はメモリ回路、５０５は信号処理回路、５０６は字
幕合成回路、５０７は偏向制御回路、５０８はディスプ
レイである。

【００４５】また、垂直補間回路５０２と水平補間回路
５０３を合わせた５０９が補間回路である。

【００４６】図５の動作について、図６を用いて説明す
る。

【００４７】図６において５０１は映像信号の入力端
子、５０５は信号処理回路、５０６は字幕合成回路、５
０７は偏向制御回路、５０８はディスプレイであり、こ
れらは図５の同符号のものと同様である。

【００４８】６０１はラインメモリ、６０２は減算器、
６０３は係数器、６０４は垂直補間係数の入力端子、６
０５は加算器であり、これらは図５の垂直補間回路５０
２に相当する。

【００４９】６０６はラッチ回路、６０７は減算器、６
０８は係数器、６０９は水平補間係数の入力端子であ
り、これらは図５の水平補間回路５０３に相当する。

【００５０】６１１はフィ−ルドメモリであり、図５の
メモリ回路５０４に相当する。

【００５１】図６における補間フィルタ処理による縮小
処理の概要について、垂直方向に３／４倍に縮小する場
合を例にとり図７を用いて説明する。

【００５２】図７において（ａ）は入力映像信号の走査
線、（ｂ）はラインメモリ６０１の出力信号の走査線、
（ｃ）は補間走査線作成式、（ｄ）はフィ−ルドメモリ
６１１の出力信号の走査線である。

【００５３】本例３／４倍の場合には、図７のＢとＡ、
ＦとＥのように４回に１回補間走査線の作成に不要な走
査線の組合せとなる。フィ−ルドメモリ７１１は、この
不要の組み合わせとなるラインで書き込みを禁止し、こ
れを（ｄ）に示すように続けて読み出すことにより縮小
処理を行なう。

【００５４】以上垂直方向の縮小処理について説明した
が、水平方向の場合は図７の（ａ）は入力映像信号の画
素、（ｂ）はラッチ回路６０６の出力信号の画素、
（ｃ）は補間画素作成式、（ｄ）はフィ−ルドメモリ６
１１の出力信号の画素であり、走査線を画素に置き換え
て考えればよい。

【００５５】また図６において、映像信号の入力端子６
０１から入力された映像信号は信号処理回路６０４で所
定の処理が行なわれる。

【００５６】信号処理回路６０４の出力信号とフィ−ル
ドメモリ６１１から出力された縮小された字幕信号は字
幕合成回路６０５に入力し合成され出力される。

【００５７】偏向制御回路６０６は、拡大率に応じて水
平垂直偏向を制御する。

【００５８】図７の構成とし、あらかじめ縮小した字幕
を映像に合成することにより、偏向拡大により走査線間
隔や画素間隔が広がった場合でも、字幕は最適な大きさ
で映像中に合成して表示できる。

【００５９】また、垂直方向の拡大は偏向で、水平方向
の拡大はメモリを用いたクロック変換で行なう場合につ
いては、クロック変換による拡大も偏向拡大と同様、画
素間隔を広げることによるものであるので、図５の例と
同様に、あらかじめ字幕を縮小して映像中に合成すれば
よい。この例を図８に示す。

【００６０】図８において、５０１は映像信号の入力端
子、５０２は垂直補間回路、５０３は水平補間回路、５
０４はメモリ回路、５０６は字幕合成回路、５０８はデ
ィスプレイ、５０９は補間回路であり、図５の同符号の
ものと同様の動作をする。

【００６１】８０１はメモリ回路、８０２は偏向制御回
路である。

【００６２】映像信号の入力端子５０１から入力した映
像信号はメモリ回路８０１に入力する。メモリ回路８０
１は、入力映像信号を書き込み、これより４／３倍速い
クロックで読み出し映像を水平方向に圧縮することによ
りアスペクト比変換を行なうが、拡大時には書き込みと
等しいクロックで読み出すことにより、水平方向に広が
った映像を出力する。

【００６３】メモリ回路８０１の出力信号と、メモリ回
路５０４から出力された縮小された字幕信号字幕合成回
路５０６に入力し合成され出力される。

【００６４】偏向制御回路８０２は拡大率に応じて垂直
偏向を制御する。

【００６５】図８の構成とし、あらかじめ縮小した字幕
を映像に合成することにより、偏向あるいはクロック変
換により走査線間隔や画素間隔が広がった場合でも、字
幕は最適な大きさで映像中に合成して表示される。

【００６６】以上説明してきたような方法により、字幕
を映像中に合成して表示する場合に、映像の拡大とは無
関係に最適な大きさの字幕を映像中に合成して表示する
ことができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、字幕を映像中に合成し
て表示する際に、映像の拡大にともない字幕も拡大され
本来の映像が損なわれるのを防ぎ、映像の拡大率によら
ず最適な大きさの字幕を表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図２】図１の具体的な例を示すブロック図である。

【図３】補間拡大処理の概要を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。

【図６】図５の具体的な例を示すブロック図である。

【図７】補間縮小処理の概要を示す図である。

【図８】本発明の第４の実施例の構成を示す図である。

【図９】４：３の映像を１６：９のディスプレイに表示
する例である。

【図１０】上下にブランクのある４：３の横長の映像を
１６：９のディスプレイに拡大表示した例である。

【符号の説明】

１０１…映像信号の入力端子、１０２、１０３…メモリ
回路、１０４…垂直補間回路、１０５…水平補間回路、
１０６…字幕合成回路、１０７…映像信号の出力端子、
１０８…映像拡大回路、２０１、２０２…ラインメモ
リ、２０３…ラインメモリ、２０４…減算器、２０５…
係数器、２０６…垂直補間係数の入力端子、２０７…加
算器、２０８…ラッチ回路、２０９…減算器、２１０…
係数器、２１１…水平補間係数の入力端子、２１２加算
器、４０１…メモリ回路、４０２…垂直補間回路、４０
３…水平補間回路、４０４…補間回路、５０１…映像信
号の入力端子、５０２…垂直補間回路、５０３…水平補
間回路、５０４…メモリ回路、５０５…信号処理回路、
５０６…字幕合成回路、５０７…偏向制御回路、５０８
…ディスプレイ、５０９…補間回路、６０１…ラインメ
モリ、６０２…減算器、６０３…係数器、６０４…垂直
補間係数の入力端子、６０５…加算器、６０６…ラッチ
回路、６０７…減算器、６０８…係数器、６０９…水平
補間係数の入力端子、６１０…加算器、６１１…フィ−
ルドメモリ、８０１…メモリ回路、８０２…偏向制御回
路、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝又 賢治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 鳥越 忍 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 高田 春樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 江田 隆則 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所情報映像メディア事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】字幕を含む映像信号を入力し、字幕部分を
   別の位置に移動して再表示する装置において、 少なくとも前記映像信号を入力し該映像信号を書き込み
   それより速い速度で読み出すことによりアスペクト比変
   換を行なう第１のメモリ回路を含み水平垂直方向の拡大
   を補間フィルタ処理によって行う映像拡大回路と、 前記映像信号を入力し該映像信号のうち字幕部分を一時
   記憶し書き込みより速い速度で読み出すことによりアス
   ペクト比変換を行なう第２のメモリ回路と、 前記映像拡大回路の出力信号と前記第２のメモリ回路の
   出力信号を入力し合成して出力する字幕合成回路と、を
   有し、 前記第１、第２のメモリ回路の読み出し速度を一致させ
   ることにより映像拡大時にも字幕の大きさが変化しない
   ことを特徴とするテレビジョン信号処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のテレビジョン信号処理装
   置において、 前記第２のメモリ回路の出力信号に対し補間フィルタ処
   理により水平垂直方向の拡大を行う補間回路を有し、 映像の拡大と独立に字幕の倍率を設定することにより映
   像の拡大によらず最適な大きさの字幕を表示することを
   特徴とするテレビジョン信号処理装置。
3. 【請求項３】字幕を含む映像信号を入力し、字幕部分を
   別の位置に移動して再表示する装置において、 前記映像信号を入力し所定の処理を行う信号処理回路
   と、 前記映像信号を入力し水平垂直方向の補間フィルタ処理
   を行なう補間回路と、 前記補間回路の出力信号を入力し該出力信号のうち字幕
   部分を水平垂直方向のの圧縮率に応じて走査線や画素を
   間引きながら書き込みこれを一時記憶し読み出すメモリ
   回路と、 前記信号処理回路の出力信号と前記メモリ回路の出力信
   号を入力し合成して出力する字幕合成回路と、 水平垂直方向の拡大率に応じて水平垂直偏向を制御する
   偏向制御回路と、を有し、 映像の拡大によらず最適な大きさの字幕を表示すること
   を特徴とするテレビジョン信号処理装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載のテレビジョン信号処理回
   路において、 前記信号処理回路は前記映像信号を入力し水平方向の拡
   大率に応じて読み出し速度を変えて出力する第１のメモ
   リ回路を有し、 前記偏向制御回路は垂直方向の拡大率に応じて垂直偏向
   を制御することを特徴とするテレビジョン信号処理装
   置。