JPH0736444A

JPH0736444A - ビデオ映像に対する文字表示方法

Info

Publication number: JPH0736444A
Application number: JP5201818A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yamada; 敦司山田
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】高能率符号化圧縮された映像に文字をスーパ
インポーズする場合に、映像と文字の境界部分にチラツ
キを発生させずに高品位文字を表示させる。【構成】ＣＤ1にビデオ映像データと共に表示画素を
ビデオ映像画素信号と文字画素信号の混合比率で表現し
た表示制御データＤ0〜Ｄ7を記録しておき、ＣＤ1から
読出されたビデオ映像データDVの信号レベルデータと文
字色制御部5が出力させる文字と縁の基準レベルデータD
M,DFを、各乗算器8,9,10で前記の混合比率に対応させて
レベル変換し、その変換後の各データを加算器11で合成
することにより表示用合成データDGを得る。文字の輪郭
部分に対応した複数画素の混合比率を段階的に変化させ
て輪郭部分における輝度や色を滑らかに変化させ、ノッ
チが目立たず読み易い高品位文字を表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオ映像に対する文字
表示方法に係り、ビデオ映画やテレビゲームの画面にテ
ロップを表示させたり、カラオケ装置の付属ディスプレ
イに歌詞を表示させる場合等に適用され、映像領域との
境界部分にチラツキを発生させずに高品位な文字を表示
させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲやレーザカラオケ装置が広範に普
及し、ビデオ映像を背景にして映画テロップや歌詞等の
文字を表示させる場合が多くなっている。また、最近で
はＣＤ-ＲＯＭを記録媒体としたテレビゲーム機やマル
チメディアシステムの普及も目覚ましく、特にＣＤ-Ｒ
ＯＭはディジタル・ビデオ・ディスクとしてテレビトップ
・プレーヤ等の各種用途に対する利用が企画されている
ことから、ビデオ映像と文字をディスプレイ上に混在表
示させる機会は益々多くなるものと予想される。

【０００３】従来から、ビデオ映像に文字を表示させる
方法としては、ＣＤ規格に基づいたＣＤグラフィック技
術を用いて映像中に文字をスーパインポーズする方法、
及び予め文字が挿入されている映像を高能率符号化によ
りデータ圧縮しておき、そのデータを伸長・再生して映
像中に文字を表示させる方法が採用されている。

【０００４】ここに、スーパインポーズによる方法は、
文字の色に応じて一定の信号レベルデータとして与えら
れた文字データを映像データ中に挿入しておき、映像デ
ータと同様の画一的再生処理で文字を表示させるもので
あるが、文字の色や位置やサイズを比較的自由に編集で
きることから、ビデオ映像処理技術の分野では一般的な
方法として多用されている。一方、文字を含んだ映像を
そのまま圧縮／再生する方法は、字幕スーパ入りの映画
フィルムをビデオ映画に編集し直す場合等に採用されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のスー
パインポーズによる方法では、ディジタルデータとして
ビデオ映像データ中に文字データが離散的に挿入されて
おり、Ｄ/Ａ変換した信号を走査すると、表示画面上の
各走査線で文字信号の現れる位置が微妙にズレて文字の
輪郭に細かなギザギザ(ノッチ)が発生する。そして、映
像と文字との境界部分では輝度や色の信号レベルが大き
く変化するため、発生したノッチとの相乗効果で文字が
非常に読み難くなるという問題がある。更に、ＣＤグラ
フィックス技術では細かい文字の表示が不可能であり、
１画面中に多数の文字情報を高品位に表示させることが
困難である。

【０００６】また、文字を含んだ映像をそのまま圧縮／
再生する方法によると、高能率符号化圧縮された映像デ
ータを伸長・再生させたときに文字の周辺にモスキート
ノイズ等が発生し、前記の方法と同様に文字が読み難く
なると共に、文字の解像度も低下するという欠点があ
る。

【０００７】そこで、本発明は、ビデオ映像に文字を表
示させる場合に文字の輪郭部分の信号レベルを段階的に
変化させる方法を提供し、従来技術にみられた各問題点
を解消させることを目的として創作された。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオ映像に
対する文字表示方法において、記録媒体に対してビデオ
映像データと共に表示画素をビデオ映像画素信号と文字
画素信号の混合比率で表現した表示制御データを独立に
記録せしめ、一方、ビデオ再生装置側には、前記記録媒
体からビデオ映像データと表示制御データを読取るデー
タ読取り手段と、前記データ読取り手段が表示制御デー
タを読取る度にそのデータを一旦記憶する記憶手段と、
文字信号の基準レベルデータを出力させる基準レベル出
力手段と、前記データ読取り手段が読取ったビデオ映像
データの信号レベルデータと前記基準レベル出力手段の
基準レベルデータを前記記憶手段の表示制御データが示
す混合比率に対応した信号レベルデータへ変換するレベ
ル変換手段と、前記レベル変換手段が変換した後の各信
号レベルデータを加算して合成データを得るデータ合成
手段を設け、前記記録媒体の表示制御データが示す混合
比率を文字の輪郭部分に対応する複数画素について段階
的に変化させておき、前記データ合成手段から出力され
る合成データをＤ/Ａ変換して得られる表示信号レベル
を文字の輪郭部分について段階的に変化させることを特
徴としたビデオ映像に対する文字表示方法に係る。

【０００９】

【作用】本発明では、記録媒体にはビデオ映像データと
表示制御データが独立に記録されており、表示制御デー
タはビデオ映像画素信号と文字画素信号の混合比率とし
て表現されている。そして、記録媒体から読出されたビ
デオ映像データと基準レベル出力手段が出力させる文字
信号の基準レベルデータをレベル変換手段によって前記
の表示制御データが表現している混合比率に応じたレベ
ルへ変換し、変換後の各データをデータ合成手段で合成
することにより表示データ(合成データ)を作成する。

【００１０】従って、合成データをＤ/Ａ変換して得ら
れる表示信号レベルはビデオ映像信号と文字信号を前記
の混合比率で合成したものとなり、表示制御データにお
いて混合比率を変化させておくことにより各表示画素を
[ビデオ映像信号:１００％，文字信号:０％］から[ビデ
オ映像信号:０％，文字信号:１００％］まで自由に変化
させることができ、文字の輪郭部分に対応する複数画素
に係る混合比率を段階的に変化させておけば、その部分
では表示信号のレベルが滑らかに変化した表示態様とな
る。

【００１１】その結果、表示画像中の文字の輪郭部分に
おけるノッチが目立たなくなり、また輝度や色の極端な
変化に伴うチラツキもなくなって、視覚的に読み易い文
字を表示させることが可能になる。尚、文字の輪郭部分
に縁画像を施す場合には、表示制御データをビデオ映像
画素信号と縁画素信号の混合比率及び縁画素信号と文字
信号の混合比率を表現するものとし、表示信号レベルを
ビデオ映像領域と縁画像領域と文字信号領域の間で段階
的に変化させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のビデオ映像に対する文字表示
方法の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。先ず、
図１はＣＤを映像記録媒体としたビデオ再生装置のシス
テム回路図を示す。同図において、1はＭＰＥＧ(Moving
Picture Image Coding Experts Group)方式で高能率圧
縮したビデオ映像データ及び別途に符号化圧縮した表示
制御データを独立に記録したＣＤ、2はそのＣＤ1から各
データを読取るＣＤプレーヤ、3はビデオ映像データを
復号化再生する復号化部、4は符号化圧縮されている表
示制御データのランレングスを伸長するＲＬ伸長デコー
ダ、5は文字自体とその縁に係る色信号基準レベルデー
タを出力させて文字の色やその色変化を制御する文字色
制御部、6は伸長された表示制御データを記憶するＶＲ
ＡＭ、7はＶＲＡＭ6をアクセスして表示制御データの書
込みと読出しを制御するＲ/Ｗ制御部、8,9,10は表示制
御データで指定されている混合比率に応じてビデオ映像
データの信号レベルデータと文字自体の色信号基準レベ
ルデータと縁の色信号基準レベルデータを変更する乗算
器、11は各乗算器8,9,10で変更された各信号レベルデー
タを加算合成して表示信号データを作成する加算器、12
はＤ/Ａ変換器、13はＳＳＧ(Synchro Signal Generato
r)回路、14はＰＬＬ(Phase-Locked Loop)回路、15はＮ
ＴＳＣエンコーダであり、ＮＴＳＣエンコーダ15で生成
せしめられた複合映像信号を用いてディスプレイ(図示
せず)に映像と文字を表示させるようになっている。

【００１３】また、表示制御データのビット構成は、同
図の右上部に示されるように、最初の１バイト分におけ
るＭＳＢ(Ｄ0)を[映像と縁の混合画素]か[縁と文字の混
合画素]かを表現するビットとし、次の３ビット分(Ｄ1
〜Ｄ3)を混合比率を８段階で表現するビットとし、後続
する４ビット分(Ｄ4〜Ｄ7)が１〜１５画素分のランレン
グスを表現する圧縮データとされている。そして、Ｄ4
〜Ｄ7が０を表現している場合には次の１バイト分のビ
ット列が１６〜２５５画素分のランレングスを示し、更
にその１バイト分が０を表現している場合に次の１バイ
ト分のデータセットにより同様の判断を実行させるとい
うデータ圧縮方法を採用している。

【００１４】ここで、表示制御データにおいてＤ0とＤ1
〜Ｄ3からなる４ビットは前記のように２種類のデータ
混合属性と８段階の混合比率を表現しているが、具体的
には図２に示されるような１６段階にわたる表示状態を
特定するためのデータとして利用される。即ち、Ｄ0〜
Ｄ3が[００００]の場合(No.0の場合)にはビデオ映像信
号が１００％で縁信号が０％の状態を示して純粋にビデ
オ映像信号のみを表示させる画素とし、[０００１]〜
[０１１０]の場合(No.1〜No.6の場合)にはビデオ映像信
号の混合比率を段階的に小さくするに伴って縁信号の混
合比率を段階的に大きくしてゆく傾向で画素を表現して
おり、[０１１１]と[１０００]の場合(No.7及びNo.8の
場合)はビデオ映像信号が０％で縁信号が１００％の状
態を示して純粋に縁信号のみを表示させる画素とし、
[１００１]〜[１１１０]の場合(No.9〜No.14の場合)に
は縁信号の混合比率を段階的に小さくするに伴って文字
信号の混合比率を段階的に大きくしてゆく傾向で各画素
を表現しており、[１１１１]の場合(No.15の場合)には
縁信号が０％で文字信号が１００％の状態を示して純粋
に文字信号のみを表示させる画素としている。尚、本実
施例では文字の輪郭部分に縁を構成させているため、純
粋にビデオ映像信号と縁信号と文字信号のみが表示され
る画素についてはそれらの信号を１００％としている
が、縁信号と他の信号が混合される画素については混合
後においても８７％のレベルに留まるようにし、その混
合画素の輝度を低下させるようにしている。

【００１５】また、上記のように表示制御データの符号
化圧縮を行うのは次の理由に基づく。即ち、ＣＤ1の
サブコード領域には１パケットに４パック(１パックは
９６ビット)のデータを書込むことができ、通常のＣＤ
プレーヤでは１秒間に７５パケット分を読取れるために
２８８００ビットのデータ転送能力があるが、１画面の
全ビット数は約１.４Ｍビット[＝(720×486)ドット×4
ビット]となり、このような膨大なデータをサブコード
領域に書込むことは不可能であり、またデータ転送能力
の限界を遥かに超えてしまうからである。

【００１６】そして、上記のビデオ再生装置のシステム
構成及び表示制御データの構成に基づいて、本実施例で
は次のような手順でビデオ映像の中に文字を表示させ
る。先ず、ＣＤプレーヤ2でＣＤ1のデータ圧縮されたビ
デオ映像データと表示制御データが読取られると、それ
らのデータは復号化部3へ転送され、復号化部3ではＭＰ
ＧＥ方式で圧縮されているビデオ映像データを復号化再
生して乗算器8へ出力させ、表示制御データについては
そのままスルーパスさせてＲＬ伸長デコーダ4へ転送す
る。

【００１７】表示制御データの転送を受けたＲＬ伸長デ
コーダ4は表示制御データのランレングス圧縮部分を伸
長再生し、その伸長後の表示制御データDCを文字色制御
部5とＲ／Ｗ制御部7へ出力させる。ここで、Ｒ／Ｗ制御
部7は表示制御データDCを一旦ＶＲＡＭ6へ書込み、文字
色制御部5は表示制御データDCの入力に基づいて縁と文
字の各色信号基準レベルデータDF,DMをそれぞれ乗算器
9,10へ出力させる。即ち、文字色制御部5はＤ1が０の場
合には縁の色信号基準レベルデータDFを乗算器9へ出力
させ、Ｄ1が１の場合には文字の色信号基準レベルデー
タDMを乗算器9へ出力させる。

【００１８】一方、復号化部3から得られる同期信号SY
に基づいてＳＳＧ回路13が同期パルスを出力させている
が、Ｒ／Ｗ制御部7はその同期パルスSYP1に同期してＶ
ＲＡＭ6にセーブされている表示制御データを読出して
各乗算器8,9,10へ出力させる。そして、各乗算器8,9,
10は直ちに表示制御データのＭＳＢから４ビット分(Ｄ0
〜Ｄ3)を検出し、各乗算器8,9,10が図２においてＤ0〜
Ｄ3のビット列に対応して設定されている映像信号と縁
信号と文字信号の比率データをセットする。

【００１９】また、各乗算器8,9,10はセットした混合比
率データを入力されている信号レベルデータに対して乗
算して加算器11へ出力させる。即ち、乗算器8には復号
化部3からビデオ映像データDVが入力されているが、セ
ットした比率データをそのビデオ映像データDVの信号レ
ベルデータに乗算して信号レベルデータを変換し、ま
た、各乗算器9,10には文字色制御部5から縁と文字の各
色信号基準レベルデータDF,DMがそれぞれ入力されてい
るが、セットした比率データを各色信号基準レベルデー
タDF,DMに乗算して信号レベルデータを変換することに
なり、各乗算器8,9,10は変換後の信号レベルデータを加
算器11へ出力する。更に、各乗算器8,9,10には表示制御
データのＤ4ビット以降で示されていたランレングス分
に相当する伸長ビット列が入力されおり、各乗算器8,9,
10はそのビット列が連続的に入力されている時間帯にお
いて先にセットした比率データを維持しながら乗算を実
行する。

【００２０】一方、加算器11ではＲ／Ｗ制御部7の読出
しタイミングに同期して各乗算器8,9,10から入力される
前記の信号レベルデータを加算することにより合成デー
タDGを作成する。また、加算器11から出力される合成デ
ータDGはＤ／Ａ変換器12でアナログ信号AGへ変換され、
ＮＴＳＣエンコーダ15がＳＳＧ回路13の同期パルスSYP2
に同期して前記のアナログ信号AGから複合映像信号を作
成する。

【００２１】従って、複合映像信号の信号レベルは当然
に映像信号と縁信号と文字信号が各乗算器8,9,10にセッ
トされた比率で合成された状態になっており、ＣＤ1に
記録されている表示制御データのＤ0〜Ｄ3を各画素に応
じて選択的に記録しておけば、表示画面上の各画素にお
ける映像信号と縁信号と文字信号の混合比率を自由に制
御することができる。

【００２２】ここで、事例として、図３に示すようにビ
デオ映像を背景にして文字画像「１」を中央部に挿入した
画像を表示させる場合を想定する。また、この事例では
文字画像「１」の外輪郭部分には縁画像を介在させてい
る。そして、図３の水平走査線Ｘ-Ｘについてみると、
(ビデオ映像区間)→(縁画像区間)→(文字画像区間)→
(縁画像区間)→(ビデオ映像区間)の順に画素が表現され
ることになるが、本実施例ではＣＤ1の表示制御データ
のＤ0〜Ｄ3を段階的に変化させることにより各区間の継
ぎ部分で輝度と色を滑らかに変化させるようにしてい
る。

【００２３】具体的には、図４に示すように、水平走査
線Ｘ-Ｘの連続画素を[ビデオ映像信号]→[ビデオ映
像と縁の混合信号]→[縁信号]→[縁と文字の混合信
号]→[文字信号]→[文字と縁の混合信号]→[縁信
号]→[縁とビデオ映像の混合信号]→[ビデオ映像信
号]の順に変化させる。そして、それらの信号を表現す
るためには、ＣＤ1の表示制御データのＤ0〜Ｄ3を次の
ように設定しておく。即ち、では[００００](No.0)を
設定し、では[０００１]〜[０１１０](No.1〜No.6)を
その順序で設定し、では[０１１１](No.7)と[１００
０](No.8)をその順序で設定し、では[１００１]〜[１
１１０](No.9〜No.14)をその順序で設定し、では[１
１１１](No.15)を設定し、では[１１１０]〜[１００
１](No.14〜No.9)をその順序で設定し、では[１００
０](No.8)と[０１１１](No.7)をその順序で設定し、
では[０１１０]〜[０００１](No.6〜No.1)をその順序で
設定し、では再び[００００](No.0)を設定しておくこ
とになる。また、との[ビデオ映像信号]区間との
[文字信号]区間ではそれらの画素信号によるランレング
スがＤ4以降の表示制御データで設定されているが、
及びの[縁信号]や,,,の混合信号に関しては
Ｄ4〜Ｄ7でランレングスが１画素に設定されており、縁
画素区間を２画素分として、他の混合信号区間に関して
は信号の混合比率が１画素毎に変化するようになってい
る。

【００２４】従って、文字画像「１」付近における信号レ
ベルは図４のグラフに示すような変化を呈し、[ビデオ
映像信号]区間と[縁信号]区間と[文字信号]区間の継ぎ
部分には信号レベルが段階的に増減する区間が構成さ
れ、文字画像「１」を通過する全ての水平走査線について
ＣＤ1の表示制御データを前記と同様に設定しておくこ
とにより、同様の信号レベルの変化を構成させることが
できる。尚、文字画像「１」の上側及び下側の縁部に関し
ては[文字信号]区間が存在しないが、[縁信号]区間のラ
ンレングスを所定区間分だけ設定しておくことにより、
上下の縁部を構成させることができる。

【００２５】その結果、ビデオ映像中に表示される文字
画像の輪郭部分における輝度や色の変化が滑らかにな
り、ノッチが目立たなくなると共に、チラツキのない読
み易い文字を表示させることができる。更に、本実施例
の文字表示方法は文字のサイズを問わずに適用でき、且
つ文字のサイズによって信号の混合比率と混合信号区間
の画素数を調整することができるため、小さな文字も読
み易い状態で表示させることができる。

【００２６】また、本実施例では、文字の輪郭部分に縁
を構成して[ビデオ映像信号]区間と[縁信号]区間と[文
字信号]区間の間で８段階の混合比率を設けているが、
実用上問題がなければ、縁を設けない構成や混合比率を
４段階にする方法も採用でき、その場合には混合比率を
２ビット(Ｄ1,Ｄ2)として表示制御データの圧縮効率を
高めることが可能になる。尚、図３の表示画像で文字画
像「１」に縁を施さない場合には、その水平走査線Ｘ-Ｘ
に係る信号レベルは図４の二点鎖線で示すような変化と
なる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のビデオ映像に対する文字表示方
法は、以上の構成を有していることにより、次のような
効果を奏する。記録媒体に対してビデオ映像データと共
にビデオ映像画素信号と文字画素信号の混合比率を表現
した表示制御データを独立に記録しておき、文字画像の
輪郭部分の表示信号を前記の混合比率に基づいた両信号
の混合信号として表示せしめ、その混合比率を段階的に
変化させて文字画像の輪郭部分における輝度や色が滑ら
かに変化するようにしたため、文字画像に発生するノッ
チが目立たなくなり、ビデオ映像の中に読み易く高品位
な文字を表示させることが可能になる。また、本発明の
方法はビデオ映像データとは独立に記録されている表示
制御データによって文字の輪郭画像を構成させるため、
小さな文字も読み易く表示させることができ、また高能
率符号化圧縮された映像データに対しても自由に高品位
な文字を挿入できるという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビデオ映像に対する文字表示方法が適
用されたＣＤを映像記録媒体としたビデオ再生装置のシ
ステム回路図である。

【図２】表示制御データのＭＳＢから４ビット分(Ｄ0〜
Ｄ3)が表現する映像信号と縁信号と文字信号の混合比率
を示した表である。

【図３】表示画面の一例を示す図である。

【図４】図３の表示画面の部分拡大図と水平走査線Ｘ-
Ｘの信号レベルの変化状態を示すグラフである。

【符号の説明】

1…ＣＤ(記録媒体)、2…ＣＤプレーヤ(読取り手段)、3
…復号化部、4…ＲＬ伸長デコーダ、5…文字色制御部
(基準レベル出力手段)、6…ＶＲＡＭ(記憶手段)、7…Ｒ
／Ｗ制御部、8,9,10…乗算器(レベル変換手段)、11…加
算器(データ合成手段)、12…Ｄ／Ａ変換器、13…ＳＳＧ
回路、14…ＰＬＬ回路、15…ＮＴＳＣエンコーダ、AG…
合成データをＤ／Ａ変換したアナログ信号、Ｄ0〜Ｄ7…
表示制御データ、DC…伸長後の表示制御データ、DF…縁
の色信号基準レベルデータ、DG…合成データ、DM…文字
の色信号基準レベルデータ、SY…同期信号、SYP1,SYP2
…同期パルス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ映像に対する文字表示方法におい
て、記録媒体に対してビデオ映像データと共に表示画素
をビデオ映像画素信号と文字画素信号の混合比率で表現
した表示制御データを独立に記録せしめ、一方、ビデオ
再生装置側には、前記記録媒体からビデオ映像データと
表示制御データを読取るデータ読取り手段と、前記デー
タ読取り手段が表示制御データを読取る度にそのデータ
を一旦記憶する記憶手段と、文字信号の基準レベルデー
タを出力させる基準レベル出力手段と、前記データ読取
り手段が読取ったビデオ映像データの信号レベルデータ
と前記基準レベル出力手段の基準レベルデータを前記記
憶手段の表示制御データが示す混合比率に対応した信号
レベルデータへ変換するレベル変換手段と、前記レベル
変換手段が変換した後の各信号レベルデータを加算して
合成データを得るデータ合成手段を設け、前記記録媒体
の表示制御データが示す混合比率を文字の輪郭部分に対
応する複数画素について段階的に変化させておき、前記
データ合成手段から出力される合成データをＤ/Ａ変換
して得られる表示信号レベルを文字の輪郭部分について
段階的に変化させることを特徴としたビデオ映像に対す
る文字表示方法。