JPH0746507A - ビデオ信号の混合方法及び混合回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テレビジョン画面の主画像と副画像との境界
線付近のかすれを低減したビデオ信号の混合方法を提供
する。 【構成】 テレビジョン画面上の主画像に副画像を挿入
する際に、主信号をブランキングして該主信号を副信号
に置換するためのブランキング信号を用いる。副信号の
遷移と、それに付随したブランキング信号の遷移とが同
時に発生するＴＶシステムでは、副信号の有限の勾配の
せいで、副信号は、主画像と副画像との間の境界領域に
おいてその全振幅に到達しないことがある。このこと
は、結果として、主画像と副画像との間の境界領域をか
すれたものにすることになる。この現象を解消するよう
に、境界上の画素の副信号がその全振幅を有していない
場合には、該境界上の画素の副信号をその隣接画素の副
信号に置換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン画面上の
主画像に副画像を挿入する方法及びその回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ処理において画像を混合すること
は一般的に行われている。主画像への副画像の挿入は、
副画像を構成する副信号が挿入されるべき走査線部分
で、主画像を構成する主信号をスイッチオフすることに
よって実現する。

【０００３】アナログ技術において２つの画像を混合す
ることは何等問題はないが、アナログ信号がディジタル
化されるテレビジョン受像機においては、表示された副
画像に歪み誤差が発生する。この誤差は、結果として、
主画像と挿入された副画像との間の鋸歯状の境界線にな
って現れる。従来のテレビジョン信号処理回路には、境
界部分のがたがたした構造を消去する処理を行うものが
ある。

【０００４】ヨーロッパ特許 0 304 308号は、１画面上
に複数の画像を同時に表示するためのディジタルＴＶシ
ステムに関するものであり、副画像を主画像に挿入する
ために使用されるタイミング信号に同期してメインシス
テムのクロック信号を停止させるようになっている。

【０００５】ドイツ特許 30 27 053号には、主画像と副
画像とを切り換えるために使用されるディジタル切換信
号を補正する方法が開示されており、該ディジタル切換
信号の補正は、２つの標本点間のディジタル切換信号を
補間することにより実現するようになっている。

【０００６】前記２つの特許は、ただ１種類の境界構
造、すなわち、主画像と挿入された副画像部分との間の
がたがたした境界線のみの消去に使用することができ
る。

【０００７】ヨーロッパ特許 0 235 902号には、主画像
に副画像を挿入する方法及び装置が開示されており、主
画像と副画像とが境界部分で急激に遷移することを避け
るために、該２つの画像間の境界領域で副画像が主画像
にオーバーラップするようになっている。その最も単純
な形式では、オーバーラップ領域で副画像０％と主画像
１００％の構成から、副画像１００％と主画像０％の構
成まで次第に変化するアルゴリスムが使用されている。
その公報には、また、より複雑な場合として、オーバー
ラップする２画素に対してだけでなく主画像と副画像と
の隣接画素にも該アルゴリスムが適用可能であることが
記述されているが、この種のアルゴリスムについての開
示は同公報にはなされていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】主画像と副画像との間
のがたがたした境界線及びその急激な遷移以外に、境界
線がかすれるという問題もある。境界領域において副画
像信号もしくは主画像信号が全振幅を持たない場合に
は、例えば、その過渡変動のせいで、副画像と主画像と
の間の境界がかすれて見えるようになる。このような現
象は、副信号の遷移と、該副信号に付随したブランキン
グ信号の遷移とが同時に発生するＴＶシステムにおいて
生じる。ここに、ブランキング信号は主画像と挿入され
る副画像部分との間でスイッチングを行うための信号で
ある。

【０００９】副信号は、その有限の勾配のせいで、ブラ
ンキング信号のスイッチング時にその全強度に達しない
恐れがある。このことは、結果として、主画像と副画像
との間の境界領域をかすれたものにすることとなる。更
に、主信号と副信号とのスイッチングのせいで、境界線
に沿って明るさが変化し、結果的に、挿入された副画像
に対して主画像が移動する場合の境界線がちらついてし
まうことになる。

【００１０】本発明は前記の諸点に鑑みてなされたもの
で、従来技術の前記の欠点を克服し得る、テレビジョン
画面上の主画像への副画像の挿入方法及びそのための回
路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記の
目的は請求項１，１０，１３及び１８の特徴によって達
成される。

【００１２】請求項１の発明は、主信号をブランキング
して副信号に置換するためのブランキング信号を用いて
テレビジョン画面上の主画像に副画像を挿入するビデオ
信号の混合方法において、前記ブランキング信号と副信
号の輝度信号とをそれぞれディジタル化するステップを
備え、副画像を含む各走査線において主画像と副画像と
の間の境界線に隣接する画素の副信号の輝度値が原アナ
ログ輝度信号の過渡変動のせいで不十分な値を有してい
るかどうかを検査し、かつ該不十分な値をその隣接画素
の副信号の輝度値に置換することとしたものである。

【００１３】請求項２の発明では、請求項１の発明に係
るビデオ信号の混合方法において、２画素間の距離を複
数の部分区間に分割し、前記ブランキング信号のスイッ
チング時点を前記複数の部分区間のうちの１つに割り当
て、前記ブランキング信号のスイッチングが特定の部分
区間で発生する場合にのみ主画像と副画像との境界領域
の画素の副信号の輝度値を置換することとした。

【００１４】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明に係るビデオ信号の混合方法において、境界領域の画
素の主信号及び副信号の各輝度値とそれぞれの重み因子
との乗算を実行し、かつ該主信号及び副信号の重み付け
された両輝度値を混合することとした。

【００１５】請求項４の発明では、請求項１〜３のいず
れか１項の発明に係るビデオ信号の混合方法において、
境界領域の画素の副信号の輝度値と色度値とをその隣接
画素の副信号の各値に置換することとした。

【００１６】請求項５の発明では、請求項３又は４の発
明に係るビデオ信号の混合方法において、境界領域の画
素の主信号及び副信号の各輝度値並びに各色度値とそれ
ぞれの重み因子との乗算を実行し、かつ該主信号及び副
信号の重み付けされた両輝度値並びに両色度値をそれぞ
れ混合することとした。

【００１７】請求項６の発明では、請求項４又は５の発
明に係るビデオ信号の混合方法において、副信号の色度
値のデータレートを増大させるように前記副信号の色度
値を補間することとした。

【００１８】請求項７の発明では、請求項４〜６のいず
れか１項の発明に係るビデオ信号の混合方法において、
主信号の色度値のデータレートを増大させるように前記
主信号の色度値を補間することとした。

【００１９】請求項８の発明では、請求項６の発明に係
るビデオ信号の混合方法において、前記副信号の色度値
のデータレートを輝度信号のデータレートまで増大させ
ることとした。

【００２０】請求項９の発明では、請求項７の発明に係
るビデオ信号の混合方法において、前記主信号の色度値
のデータレートを輝度信号のデータレートまで増大させ
ることとした。

【００２１】請求項１０の発明は、主信号をブランキン
グして副信号に置換するためのブランキング信号を用い
てテレビジョン画面上の主画像に副画像を挿入するビデ
オ信号の混合方法において、前記ブランキング信号と主
信号及び副信号の各輝度信号並びに各色信号とをそれぞ
れディジタル化するステップと、前記ブランキング信号
に応じて前記主信号と副信号との間でスイッチングを行
うステップとを備え、前記主信号及び副信号の各色信号
のデータレートを輝度信号のデータレートまで増大させ
るように、前記主信号と副信号との間のスイッチング前
に前記色信号を補間することとしたものである。

【００２２】請求項１１の発明では、請求項１０の発明
に係るビデオ信号の混合方法において、２画素間の距離
を複数の部分区間に分割し、前記ブランキング信号のス
イッチング時点を前記複数の部分区間のうちの１つに割
り当て、前記ブランキング信号のスイッチングが特定の
部分区間で発生する場合には主画像と副画像との境界領
域の画素の輝度値と色度値とをその隣接画素の各値に置
換することとした。

【００２３】請求項１２の発明では、請求項１０又は１
１の発明に係るビデオ信号の混合方法において、境界領
域の画素の主信号及び副信号の各輝度値並びに各色度値
とそれぞれの重み因子との乗算を実行し、かつ該主信号
の重み付けされた輝度値及び色度値と前記副信号の重み
付けされた輝度値及び色度値とをそれぞれ混合すること
とした。

【００２４】請求項１３の発明は、請求項１の発明に係
る方法に従ってテレビジョン画面上の主画像に副画像を
挿入するためのビデオ信号の混合回路であって、ブラン
キング信号と副信号及び主信号の各輝度信号とをそれぞ
れディジタル化するためのディジタル化手段と、前記副
信号の輝度信号を遅延させるための第１の遅延手段と、
前記主信号の輝度信号を遅延させるための第２の遅延手
段と、前記ブランキング信号を遅延させるための第３の
遅延手段と、遅延されないブランキング信号と遅延され
たブランキング信号とから前記ブランキング信号のスイ
ッチング時点を判定するための検索テーブル手段と、前
記ブランキング信号のスイッチング時点に応じて、前記
副信号及び主信号の両輝度信号を混合するための重み因
子を表わす第１の制御信号と前記副信号の遅延された輝
度信号か遅延されない輝度信号かの選択を表わす第２の
制御信号とを出力するためのデコーダ手段と、前記デコ
ーダ手段から供給された第２の制御信号に応じて前記副
信号の遅延された輝度信号か遅延されない輝度信号かを
選択するための選択手段と、前記デコーダ手段から供給
された第１の制御信号に応じて前記選択手段により選択
された副信号の輝度信号と前記主信号の遅延された輝度
信号とを混合するための混合手段とを備えた構成を採用
したものである。

【００２５】請求項１４の発明では、請求項１３の発明
に係るビデオ信号の混合回路において、ディジタル化さ
れる前のアナログブランキング信号の低域通過のための
低域フィルタを備えることとした。

【００２６】請求項１５の発明では、請求項１３又は１
４の発明に係るビデオ信号の混合回路において、前記副
信号及び主信号の両輝度信号並びに両色信号が処理され
ることとした。

【００２７】請求項１６の発明では、請求項１５の発明
に係るビデオ信号の混合回路において、前記副信号及び
主信号の各色信号のデータレートを増大させるための補
間手段を備えることとした。

【００２８】請求項１７の発明では、請求項１６の発明
に係るビデオ信号の混合回路において、前記補間手段
は、前記副信号及び主信号の各色信号のデータレートを
副信号及び主信号の各輝度信号のデータレートまで増大
させることとした。

【００２９】請求項１８の発明は、請求項１０の発明に
係る方法に従ってテレビジョン画面上の主画像に副画像
を挿入するためのビデオ信号の混合回路であって、ブラ
ンキング信号と副信号及び主信号の各輝度信号並びに各
色信号とをそれぞれディジタル化するためのディジタル
化手段と、前記副信号及び主信号の各色信号のデータレ
ートを副信号及び主信号の各輝度信号のデータレートま
で増大させるように連続する色信号値を補間するための
補間手段と、前記ブランキング信号に応じて前記副信号
及び主信号の両輝度信号並びに両色信号をそれぞれ混合
するための混合手段とを備えた構成を採用したものであ
る。

【００３０】請求項１９の発明では、請求項１８の発明
に係るビデオ信号の混合回路において、前記副信号の輝
度信号と色信号とを遅延させるための第１の遅延手段
と、前記主信号の輝度信号と色信号とを遅延させるため
の第２の遅延手段と、前記ブランキング信号を遅延させ
るための第３の遅延手段と、遅延されないブランキング
信号と遅延されたブランキング信号とから前記ブランキ
ング信号のスイッチング時点を判定するための検索テー
ブル手段と、前記ブランキング信号のスイッチング時点
に応じて前記副信号及び主信号の両輝度信号並びに両色
信号をそれぞれ混合するための重み因子を表わす第１の
制御信号を出力するためのデコーダ手段とを備えること
とした。

【００３１】請求項２０の発明では、請求項１９の発明
に係るビデオ信号の混合回路において、前記デコーダ手
段は、前記副信号及び主信号の両輝度信号並びに両色信
号をそれぞれ混合するための重み因子を表わす第１の制
御信号と、前記副信号の遅延された輝度信号及び色信号
か前記副信号の遅延されない輝度信号及び色信号かの選
択を表わす第２の制御信号とを出力することとした。し
かも、前記デコーダ手段から供給された第２の制御信号
に応じて前記副信号の遅延された輝度信号か遅延されな
い輝度信号かを選択するための選択手段を更に備えるこ
ととした。

【００３２】請求項２１の発明では、請求項１９又は２
０の発明に係るビデオ信号の混合回路において、ディジ
タル化される前のアナログブランキング信号の低域通過
のための低域フィルタを更に備えることとした。

【００３３】

【作用】請求項１の発明によれば、境界領域の副信号の
輝度値を隣接画素の値で置換することにより、前記副信
号の過渡変動による影響がなくなり、境界領域のかすれ
が低減される。

【００３４】好ましくは、請求項２の発明のように、２
画素間の距離は複数の部分区間に分割される。ブランキ
ング信号のスイッチング時点は、複数の部分区間のうち
の１つに割り当てられる。境界近傍のある画素における
副信号の輝度値は、前記ブランキング信号のスイッチン
グが特定の部分区間で発生する場合にのみ置換される。
このように、ある画素における副信号の輝度値の置換
は、ブランキング信号のスイッチング時点と各画素との
間の距離に応じて実行される。

【００３５】好ましい実施例では、請求項３の発明のよ
うに、境界近傍の画素における主信号及び副信号の各輝
度値は、それぞれ重み因子によって重み付けされた後、
混合される。重み因子は、ブランキング信号のスイッチ
ング時点と各画素との間の距離に応じて決定される。主
信号及び副信号の各々重み付けされた輝度値を混合する
ようにしたので、結果的に主画像と副画像との間の境界
のちらつきを招来するような境界線上の不規則な明るさ
が消去される。

【００３６】他の好ましい実施例では、請求項４の発明
のように、境界領域の画素の副信号をその隣接画素の副
信号に置換するに際し、副信号の輝度値と色度値との双
方が用いられる。

【００３７】他の実施例では、請求項５の発明のよう
に、境界領域の画素の主信号及び副信号の各輝度値並び
に各色度値とそれぞれの重み因子との乗算が混合に先立
って実行される。このことは、挿入される副画像がカラ
ー情報を有する場合に有利である。

【００３８】他の実施例では、請求項６の発明のよう
に、２個の色度値の間を補間することにより副信号の色
度値のデータレートが増大する。

【００３９】更に他の実施例では、請求項７の発明のよ
うに、２個の色度値の間を補間することにより主信号の
色度値のデータレートが増大する。

【００４０】以上のように、本発明によれば、副信号あ
るいは主信号の重み付けあるいは置換により、より正確
な色度値が実現し、信号混合処理の質が大幅に向上す
る。

【００４１】好ましくは、請求項８及び９の発明のよう
に、色度値のデータレートは、輝度値のデータレートと
同じ値まで増大される。これにより、輝度値及び色度値
がともに同じデータレートで処理されるので、信号処理
を単純化できる。

【００４２】請求項１０には、請求項１と異なる方法が
記述されている。請求項１０の発明によれば、主信号及
び副信号の各色度値は、輝度値のデータレートまで補間
される。これにより色度データと輝度データとを同じハ
ードウェアで処理することができるようになるので、信
号混合処理の質を向上させると同時に、ハードウェア構
成の複雑さを低減させることができる。

【００４３】他の実施例では、請求項１１の発明のよう
に、２画素間の距離は複数の部分区間に分割され、前記
スイッチングの時点が複数の部分区間のうちの１つに割
り当てられる。そして、ブランキング信号のスイッチン
グが特定の部分区間において発生する場合には、主画像
と副画像との境界領域のある画素の輝度値及び色度値
が、隣接画素の輝度値及び色度値に置換されるようにな
っている。これにより、境界線のかすれが消去される。

【００４４】更に他の実施例では、請求項１２の発明の
ように、境界領域のある画素の主信号及び副信号の各輝
度値並びに各色度値とそれぞれの重み因子との乗算が実
行され、しかる後に混合が行われる。これにより、境界
線に沿って分布する不規則な明るさがなくなる。

【００４５】請求項１３の発明によれば、前記ディジタ
ル化手段と、第１〜第３の遅延手段と、検索テーブル手
段と、デコーダ手段と、選択手段と、混合手段とを備え
た構成の採用により、請求項１の発明に係るビデオ信号
の混合方法を実現した回路を提供できる。

【００４６】好ましくは、上記回路は、請求項１４の発
明のように、ディジタル化される前のアナログブランキ
ング信号の低域通過のための低域フィルタを備える。

【００４７】その利点は、該低域フィルタの動作特性を
知っておれば、ディジタル化されたブランキング信号か
ら公知の方法によって、ブランキング信号の１つのサン
プルから次のサンプルへの遷移の瞬間を再生できること
にある。

【００４８】好ましくは、請求項１５の発明のように、
上記回路は、副信号及び主信号の両輝度信号並びに両色
信号を処理する。このことは、主画像及び副画像がカラ
ー情報を有する場合に有利である。

【００４９】また好ましくは、請求項１６の発明のよう
に、上記回路は、混合のためのより正確な色信号が得ら
れるように、副信号の色信号のデータレートを増大させ
るための補間手段を備える。

【００５０】更に好ましくは、請求項１７の発明のよう
に、上記補間手段は、副信号及び主信号の各色信号のデ
ータレートを副信号及び主信号の各輝度信号のデータレ
ートまで増大させる。

【００５１】これにより、色信号と輝度信号とが同じデ
ータレートで処理され得るので、ハードウェア構成の複
雑さを低減することができる。

【００５２】請求項１８の発明によれば、前記ディジタ
ル化手段と、補間手段と、混合手段とを備えた構成の採
用により、請求項１０の発明に係るビデオ信号の混合方
法を実現した回路を提供できる。

【００５３】その利点は、信号混合処理の質が大幅に向
上するとともに、輝度信号及び色信号がともに同じハー
ドウェアによって処理可能となることにある。

【００５４】好ましくは、上記回路は、請求項１９の発
明のように、第１〜第３の遅延手段と、検索テーブル手
段と、デコーダ手段とを備える。この回路の利点は、境
界線に沿った不規則な明るさをなくすことができること
にある。

【００５５】好ましくは、上記回路は、請求項２０の発
明のように、重み因子を表わす第１の制御信号に加えて
前記副信号の遅延された輝度信号及び色信号か前記副信
号の遅延されない輝度信号及び色信号かの選択を表わす
第２の制御信号を出力するためのデコーダ手段と、該デ
コーダ手段から供給された第２の制御信号に応じて前記
副信号の遅延された輝度信号か遅延されない輝度信号か
を選択するための選択手段とを備える。これにより、境
界線のかすれをなくすことができる。

【００５６】また好ましくは、上記回路は、請求項２１
の発明のように、ディジタル化前のアナログブランキン
グ信号の低域通過のための低域フィルタを備える。これ
により、ブランキング信号の遷移時点を正確に判定する
ことができる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００５８】テレビジョン受像機には、アナログ信号、
すなわち、テレビジョン画面上の主画像用の主信号、該
主画像に少なくとも部分的に挿入される副画像用の副信
号、及び主信号と副信号との間のスイッチングを行うた
めのブランキング信号が供給されるようになっている。
ディジタル式テレビジョン受像機では、これらの入力ア
ナログ信号は予めディジタル化される。

【００５９】前記アナログブランキング信号の入力は、
主信号と副信号との間のスイッチングを実現するもので
あって、相対的なステップ遷移を有する２個のレベル
（ハイ及びロー）しか有していない。

【００６０】第１のステップでは、アナログブランキン
グ信号は低域フィルタに通され、その後、サンプリング
された後、１サンプルにつき１ビット以上を有するデー
タの流れにディジタル化される。ここでは、４ビットワ
ードのデータの流れが使用される。ブランキング信号が
サンプリング前に低域フィルタに通されているので、該
低域フィルタの動作特性を知っておれば、ブランキング
信号の１つのサンプルから次のサンプルへの遷移の瞬間
を、ディジタル化されたブランキング信号から公知の方
法によって再生することができる。

【００６１】２画素間の区間は複数の部分区間、例えば
４個の部分区間に分割されるようになっている。ディジ
タル領域におけるブランキング信号のスイッチング時点
は、２画素間の４個の部分区間のうちの１個に割り当て
られる。

【００６２】いずれの部分区間で１つのレベルから他の
レベルへの遷移が発生したかに応じて、ディジタルブラ
ンキング信号にある位相が割り当てられる。

【００６３】ここに述べる実施例では、２画素間に４個
の部分区間を有しており、該４個の部分区間のいずれに
おいても遷移が発生し得る。このことは、前記ディジタ
ルブランキング信号が位相０、位相１、位相２又は位相
３のいずれかを持ち得ることを意味する。

【００６４】低域フィルタに通されたアナログブランキ
ング信号からディジタル化されたブランキング信号の位
相がいかにして発生するかについて説明する。

【００６５】ブランキング信号の値の範囲は、１６ステ
ップに分割される。アナログブランキング信号をディジ
タル化する場合、各サンプルには１６個の値のうちの１
個が割り当てられる。ブランキング信号の連続するサン
プルの個々の値を比較すれば、該ブランキング信号の遷
移の瞬間を検出することができる。言い換えれば、ブラ
ンキング信号の位相を判定することができる。

【００６６】図３はブランキング信号の位相をテーブル
の助けを借りて判定する方法を示している。テーブルの
最上部に位置するＢn は、ブランキング信号のｎ番目の
サンプルを示す。テーブルの左側に位置するＢn+1 は、
ブランキング信号のｎ＋１番目のサンプルを示す。これ
ら連続するサンプルの各々は、前記１６個の値のうちの
１個を持つようになっている。

【００６７】ｎ番目のサンプルＢn が１４の値を有し、
ｎ＋１番目のサンプルＢn+1 が５の値を有すると仮定す
ると、前記テーブルより、対応する位相は２であること
が判る。

【００６８】ｎ番目のサンプルＢn が１４の値を有し、
ｎ＋１番目のサンプルＢn+1 が１０の値を有する場合に
は、ブランキング信号は定常状態にあると推定される。

【００６９】ディジタルブランキング信号には、１個の
位相に加えて、１つの状態が割り当てられる。２個の隣
接する画素間の全部分区間においてディジタルブランキ
ング信号がローである場合には、該ディジタルブランキ
ング信号の状態は定常ローである。２個の隣接する画素
間の全部分区間においてディジタルブランキング信号が
ハイである場合には、該ディジタルブランキング信号の
状態は定常ハイである。ディジタルブランキング信号が
２個の隣接する画素間の部分区間のうちの１区間でロー
からハイへ遷移している場合には、該ディジタルブラン
キング信号の状態は立ち上がり遷移である。ディジタル
ブランキング信号が２個の隣接する画素間の部分区間の
うちの１区間でハイからローへ遷移している場合には、
該ディジタルブランキング信号の状態は立ち下がり遷移
である。２個の画素間のディジタルブランキング信号の
状態及び位相は、４ビットワードで記憶される。

【００７０】次のステップでは、上記ディジタルブラン
キング信号の状態及び位相の情報が、主画像に副画像部
分を挿入するために使用される。これにより、主画像と
副画像との間の境界線に沿った明るさの不規則性をなく
し、境界領域のかすれをなくすことができる。

【００７１】主画像と副画像との境界では、主画像は次
第にスイッチオフされるかスイッチオンされ、副画像も
次第にスイッチオンされるかスイッチオフされる。この
動作は、スイッチングの瞬間の前後の画素の主信号と副
信号との各々に重み因子を乗算することによって実行さ
れる。重み因子を使用すれば、主画像と副画像との境界
線に沿った明るさの不規則性をなくすことができる。

【００７２】主画像と副画像との境界領域のかすれは、
副信号の過渡変動により引き起こされる。多くの場合、
副信号の過渡変動はそれに伴うブランキング信号の過渡
変動と同時に発生する。

【００７３】副信号の有限の勾配のせいで、ブランキン
グ信号のスイッチング時に、副信号がその全強度に到達
しないことがある。そのため、本実施例では境界領域の
画素の副信号は副画像の内側の画素の副信号に置換され
る。副画像の内側の画素の副信号は、その全強度を有し
ており、結果的に、主信号と混合された場合に境界領域
のかすれを招来しない。

【００７４】ブランキング信号の立ち上がり遷移時のス
イッチング時点の近傍での画素の主信号及び副信号の各
重み因子を得る方法、及び境界近傍の画素の副信号を副
画像の内側の画素の副信号に置換する方法は、図１に示
されている。画素の主信号及び副信号は丸印で表示さ
れ、その上部又は下部にはそれぞれ重み因子が付記され
ている。重み因子と副信号の置換とは、本実施例の４つ
の位相状態の全てに関して、すなわち、位相０、位相
１、位相２及び位相３に関して示されている。

【００７５】各位相状態に関して、それぞれの重み因子
を持った副信号及び主信号が提示されている。各位相状
態の水平方向に延びる点線はアナログブランキング信号
を示しており、垂直方向に延びる破線はブランキング信
号のスイッチングの瞬間を示している。

【００７６】位相０を有するブランキング信号に関し
て、副信号用の重み因子０と主信号用の重み因子１を有
する最も左側の画素は、主信号がスイッチオンの状態に
あり、副信号がスイッチオフの状態にあることを示して
いる。次の画素は、スイッチングの瞬間を示す破線の真
上に位置している。その副信号及び主信号はともに０．
５の重み因子を有している。この場合、主信号と副信号
は同等の重み因子を用いて混合される。このスイッチン
グの瞬間の右側では、主信号がスイッチオフされて重み
因子０を有し、副信号がスイッチオンされて重み因子１
を有している。

【００７７】スイッチング時点の副信号はその過渡変動
のせいで全強度にまだ到達していないので、副画像の内
側の１画素の全振幅を有する副信号がスイッチング時点
の画素のために使用されるようになっている。

【００７８】言い換えれば、スイッチング時点の右側の
１画素の副信号は、スイッチング時点の右側の該画素の
ために１回とスイッチング時点の画素のために１回の計
２回使用されるようになっている。この処理は、図１に
矢印で示されている。

【００７９】次に、位相１を有するブランキング信号に
ついて説明する。最も左側の画素の主信号及び副信号の
重み因子は、それぞれ１と０である。スイッチング時点
の左側の１画素の重み因子は、この画素とスイッチング
時点との間の距離が１部分区間であるため、副信号に関
しては０．２５であり、主信号に関しては０．７５であ
る。他の全ての画素は、スイッチング時点から１部分区
間以上離れているので、０又は１の重み因子を有し、完
全にスイッチオフの状態かあるいは完全にスイッチオン
の状態である。位相１に関しては、スイッチング時点の
左側の１画素の副信号は、スイッチング時点の右側の１
画素の副信号に置換される。このスイッチング時点の右
側の１画素の副信号は２個の画素のために使用される。
図１では、この処理は矢印で示されている。

【００８０】位相２を有するブランキング信号に関して
は、全ての画素がスイッチング時点から１部分区間以上
離れている。そのため、重み因子は、スイッチオンされ
た信号用の１であるか、あるいはスイッチオフされた信
号用の０である。位相２に関しては、いかなる副信号も
隣接する画素の副信号に置換されることはない。

【００８１】位相３を有するブランキング信号に関して
は、重み因子は、画素と垂直方向の破線で示されたスイ
ッチング時点との間の距離に応じて使用される。位相３
に関しては、いかなる副信号も隣接する画素の副信号で
置換されることはない。

【００８２】図２は、ブランキング信号の立ち下がり遷
移時にスイッチング時点の近傍の画素の主信号及び副信
号の各重み因子を得る方法について示している。また、
副信号を隣接画素の副信号に置換する方法についても示
している。

【００８３】ブランキング信号の立ち下がり遷移時の重
み因子は、前記立ち上がり遷移時の重み因子と同様にし
て選択される。すなわち、垂直方向の破線で示されたス
イッチング時点にちょうど位置する画素の主信号及び副
信号は、重み因子０．５を有する。スイッチング時点か
ら１部分区間だけ離れた画素の画像信号には、それがス
イッチオフの状態であるかスイッチオンの状態であるか
に応じて、０．２５又は０．７５の重み因子が割り当て
られる。スイッチング時点から１部分区間以上離れた画
素の全主信号及び全副信号には、それらがスイッチオフ
状態であるかスイッチオン状態であるかに応じて、０又
は１の重み因子が割り当てられる。

【００８４】位相０又は１に関して、副画像の範囲内の
画素の副信号は、境界領域の画素の副信号と置換するた
めに使用される。言い換えれば、副画像の内側の画素の
副信号は、２個の画素用、すなわち、副画像の内側の画
素用とスイッチング時点又はスイッチング時点近傍の画
素用とに使用される。この処理は、図２に矢印で示され
ている。位相２及び３に関しては、主画像と副画像との
境界領域あるいはその近傍の画素の副信号が置換される
ことはない。

【００８５】図４は、好ましい実施例において上記信号
処理がどのように実行されるかを示している。同図にお
いて、１１〜１３は各々遅延モジュールＴで構成された
第１〜第３の遅延手段、１４は検索テーブル、１５はデ
コーダ、１６はマルチプレクサ、１７はミキサユニット
である。デコーダ１５は、各々遅延モジュールＴで構成
された第４及び第５の遅延手段２１，２２と、論理モジ
ュール２３とを備えている。図４のブロック図における
信号の流れは右から左の方向であり、遅延モジュールＴ
の左右の画素データはテレビジョン画面上の画素の位置
に関係している。図中の遅延モジュール（遅延ライン）
Ｔは、互いに同じ遅延時間を持つように調整される。

【００８６】４ビットのデータの流れにサンプリングさ
れる入力ブランキング信号ｆｂ＿０は、第３の遅延手段
１３を構成する遅延モジュールＴに送られ、その出力が
ｆｂ＿ｍ１となる。ｆｂ＿０及びｆｂ＿ｍ１の各々の最
上位ビット（ＭＳＢ）は、論理モジュール２３に直接送
られる。これら最上位のビットは、ディジタルブランキ
ング信号の状態に関する情報を与えるようになってい
る。４つの取り得る状態は、定常ロー、定常ハイ、立ち
上がり遷移及び立ち下がり遷移である。ｆｂ＿０及びｆ
ｂ＿ｍ１の各々の下位３ビット（ＬＳＢ）は、前記ディ
ジタルブランキング信号の遷移に関する位相情報を有す
る検索テーブル１４のアドレスである。立ち上がり遷移
及び立ち下がり遷移の情報は同じ検索テーブル１４に記
憶されているので、立ち上がり／立ち下がりのアドレス
指定のためには更に１ビットが必要である。この目的の
ため、ｆｂ＿０の最上位ビットも前記検索テーブル１４
に送られる。

【００８７】検索テーブル１４は、画素区間の４つの取
り得る部分区間のうちブランキング信号のスイッチング
が発生する１つの部分区間に対応した２ビット位相情報
を出力するようになっている。状態出力ｓｔａｔｅ＿０
及び検索テーブル１４の位相出力ｐｈａｓｅ＿０はデコ
ーダ１５に送られる。このデコーダ１５は主信号用及び
副信号用の重み因子ｋ＿ｍ１（第１の制御信号ＣＯＮＴ
１）を生成するとともに、副信号の置換用にシフト値ｓ
ｅｌ＿ｍ１（第２の制御信号ＣＯＮＴ２）を選択する。

【００８８】デコーダ１５では、第４及び第５の遅延手
段２１，２２を構成する遅延モジュールＴにより、状態
及び位相のデータが各々１画素クロックだけ遅延される
ようになっている。論理モジュール２３の機能につい
て、図１及び図２を参照しながら説明する。重み因子
は、ブランキング信号の遷移が起こる部分区間に主信号
用及び副信号用共に０．５０の重み因子が割り当てられ
るようにして決定される。重み因子０．５０を有する部
分区間に隣接する部分区間には、スイッチオフされた信
号用の０．２５の重み因子と、スイッチオンされた信号
用の０．７５の重み因子とがそれぞれ割り当てられる。
ブランキング信号の遷移が起こる部分区間の次の次に位
置する部分区間には、スイッチオフされる信号用の０．
００の重み因子と、スイッチオンされる信号用の１．０
０の重み因子とがそれぞれ割り当てられる。

【００８９】デコーダ１５の出力ｓｅｌ＿ｍ１は、遅延
されない副信号ｒｇｂ＿０と遅延された副信号ｒｇｂ＿
ｍ１及びｒｇｂ＿ｍ２との選択のためにマルチプレクサ
１６にアドレスとして与えられる。論理モジュール２３
からは、５個の取り得る数値０．００，０．２５，０．
５０，０．７５及び１．００のうちの１つを有する３ビ
ットの重み因子ｋ＿ｍ１が入力されるようになってい
る。

【００９０】ミキサユニット１７における最終的な重み
付け加算点では、主信号ｍａｉｎ＿ｍ１と重み因子ｋ＿
ｍ１との乗算と、副信号ｒｓ＿ｍ１と（１−ｋ＿ｍ１）
との乗算とが実行される。しかも、混合処理のための乗
算器が１個で済むように、２個の加算器が採用されてい
る。

【００９１】デコーダ１５は、ゲート信号ｆｂｇａｔｅ
でディスエーブル状態にされ得る。ゲート信号ｆｂｇａ
ｔｅがロー状態にある時には、主信号のみが信号処理に
使用され、ブランキングは発生しない。ゲート信号ｆｂ
ｇａｔｅがハイ状態にある場合には、該ゲート信号が主
信号のブランキングをイネーブルにする。

【００９２】本発明の一実施例では、信号処理のため
に、主信号及び副信号の輝度値のみが使用される。より
好ましい実施例では、輝度信号と色信号との両方の値が
信号処理に使用される。

【００９３】更に、色度値のデータレートは、前記の方
法で主信号及び副信号を処理する前の２個の色度値の間
を補間することにより増大されるようになっている。図
５は、各輝度信号Ｌ０，Ｌ１，．．．の４倍の幅を有す
る入力色信号Ｃ０，Ｃ１，．．．の色度値が補間され、
結果的に輝度信号と同じデータレートを有する色信号出
力になる過程を示す。

【００９４】図６は、本発明の好ましい実施例にしたが
ってビデオ信号の混合処理を実行するハードウェア構成
の一例を示す。

【００９５】破線で囲まれた信号処理ユニット１〜３
は、輝度信号Ｙと色信号Ｕ及びＶとを同時に処理するた
めに３個設けられている。色信号のデータレートは輝度
信号のデータレートまでサンプリングされているので、
輝度処理及び色処理は１つの処理でしかも同じ形式のハ
ードウェアを用いて実行することができる。

【００９６】同様に破線で囲まれた制御ユニット４は、
前記３個の信号処理ユニット１〜３に制御信号ＣＯＮＴ
１，ＣＯＮＴ２を送るようになっている。

【００９７】ディジタル化された入力ブランキング信号
は、第３の遅延手段１３を構成する遅延モジュールＴ及
び検索テーブル１４に送られる。それにより、検索テー
ブル１４には遅延されないブランキング信号と１度遅延
されたブランキング信号とが供給される。これら遅延さ
れないブランキング信号と１度遅延されたブランキング
信号とは、図３のＢn+1 及びＢn 、すなわちブランキン
グ信号のｎ＋１番目のサンプルとｎ番目のサンプルとを
意味し、かつ図４の信号ｆｂ＿０とｆｂ＿ｍ１とを意味
している。

【００９８】デコーダ１５は、主信号との混合のため
に、遅延されない副信号、１度遅延された副信号あるい
は２度遅延された副信号のうちのいずれかが選択される
ように、選択ユニット（マルチプレクサ）１６に２ビッ
トの出力（第２の制御信号ＣＯＮＴ２）を送るようにな
っている。遅延されない副信号を選択することは、前記
境界近傍の１画素の副信号が該画素の右側に位置する１
画素の副信号に置換されることを意味する。このこと
は、図１中の位相０及び位相１において例示されてい
る。１度遅延された副信号を選択することは、画素の副
信号が隣接する画素の副信号によって置換されないこと
を意味する。２度遅延された副信号を選択することは、
画素情報がその画素の左側に隣接する画素の情報に置換
されることを意味する。この処理は、図２に示されてい
る。

【００９９】選択された副信号は、ミキサユニット１７
に通される。ミキサユニット１７はまた、１度遅延され
た主信号と、重み因子を示す係数（第１の制御信号ＣＯ
ＮＴ１）とを入力するようになっている。前記選択され
た副信号と前記１度遅延された主信号とは、それぞれの
重み因子に応じて重み付けがなされ、かつ出力信号を生
成するために加算される。

【０１００】ブランキングイネーブル信号によりデコー
ダ１５をディスエーブル状態にすることもできる。その
場合、主信号のみが信号処理のために使用され、主信号
のブランキングは全く発生しない。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、テレビジョン画面上の
主画像に副画像を挿入する際に境界領域の副信号の輝度
値を隣接画素の値で置換することにより、副信号の過渡
変動による影響をなくし、境界領域のかすれを低減させ
ることができる。

【０１０２】また、主信号及び副信号の各々重み付けさ
れた輝度値を混合することにより、境界線上の不規則な
明るさを消去して、主画像と副画像との間の境界のちら
つきをなくすことができる。

【０１０３】また、主信号及び副信号の各色度値を輝度
値のデータレートまで補間することにより、色度データ
と輝度データとを同じハードウェアで処理できるように
なるので、信号混合処理の質を向上させると同時に、ハ
ードウェア構成の複雑さを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明においてブランキング信号の立ち上がり
遷移時に副画像がどのようにして主画像に挿入されるか
を示す説明図である。

【図２】本発明においてブランキング信号の立ち下がり
遷移時に副画像がどのようにして主画像に挿入されるか
を示す説明図である。

【図３】本発明の好ましい実施例に使用される４つの位
相の選択のための検索テーブルを示す図である。

【図４】本発明における主信号及び副信号の各々の重み
付けのための構成と、ある画素の副信号を隣接画素の副
信号に置換するための構成とを説明するためのブロック
図である。

【図５】本発明における色度値の補間の一例を示す説明
図である。

【図６】本発明に係るビデオ信号の混合回路のハードウ
ェア構成の好ましい実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１〜３ 信号処理ユニット ４ 制御ユニット １１〜１３ 第１〜第３の遅延手段 １４ 検索テーブル １５ デコーダ １６ 選択ユニット（マルチプレクサ） １７ ミキサユニット ２１，２２ 第４及び第５の遅延手段 ２３ 論理モジュール Ｔ 遅延モジュール Ｂn,Ｂn+1 ブランキング信号のサンプル値 ＣＯＮＴ１ 第１の制御信号 ＣＯＮＴ２ 第２の制御信号 Ｙ 輝度信号 Ｕ，Ｖ 色信号

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主信号をブランキングして副信号に置換
   するためのブランキング信号を用いてテレビジョン画面
   上の主画像に副画像を挿入するビデオ信号の混合方法で
   あって、 前記ブランキング信号と副信号の輝度信号とをそれぞれ
   ディジタル化するステップを備え、 副画像を含む各走査線において主画像と副画像との間の
   境界線に隣接する画素の副信号の輝度値が原アナログ輝
   度信号の過渡変動のせいで不十分な値を有しているかど
   うかを検査し、かつ該不十分な値をその隣接画素の副信
   号の輝度値に置換することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のビデオ信号の混合方法に
   おいて、 ２画素間の距離を複数の部分区間に分割し、 前記ブランキング信号のスイッチング時点を前記複数の
   部分区間のうちの１つに割り当て、かつ前記ブランキン
   グ信号のスイッチングが特定の部分区間で発生する場合
   にのみ主画像と副画像との境界領域の画素の副信号の輝
   度値を置換することを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のビデオ信号の混
   合方法において、 境界領域の画素の主信号及び副信号の各輝度値とそれぞ
   れの重み因子との乗算を実行し、かつ前記主信号及び副
   信号の重み付けされた両輝度値を混合することを特徴と
   する方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のビ
   デオ信号の混合方法において、 境界領域の画素の副信号の輝度値と色度値とをその隣接
   画素の副信号の各値に置換することを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載のビデオ信号の混
   合方法において、 境界領域の画素の主信号及び副信号の各輝度値並びに各
   色度値とそれぞれの重み因子との乗算を実行し、かつ前
   記主信号及び副信号の重み付けされた両輝度値並びに両
   色度値をそれぞれ混合することを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載のビデオ信号の混
   合方法において、 副信号の色度値のデータレートを増大させるように前記
   副信号の色度値を補間することを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれか１項に記載のビ
   デオ信号の混合方法において、 主信号の色度値のデータレートを増大させるように前記
   主信号の色度値を補間することを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項６記載のビデオ信号の混合方法に
   おいて、 前記副信号の色度値のデータレートを輝度信号のデータ
   レートまで増大させることを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項７記載のビデオ信号の混合方法に
   おいて、 前記主信号の色度値のデータレートを輝度信号のデータ
   レートまで増大させることを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 主信号をブランキングして副信号に置
    換するためのブランキング信号を用いてテレビジョン画
    面上の主画像に副画像を挿入するビデオ信号の混合方法
    であって、 前記ブランキング信号と、主信号及び副信号の各輝度信
    号並びに各色信号とをそれぞれディジタル化するステッ
    プと、 前記ブランキング信号に応じて前記主信号と副信号との
    間でスイッチングを行うステップとを備え、 前記主信号及び副信号の各色信号のデータレートを輝度
    信号のデータレートまで増大させるように、前記主信号
    と副信号との間のスイッチング前に前記色信号を補間す
    ることを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のビデオ信号の混合方
    法において、 ２画素間の距離を複数の部分区間に分割し、 前記ブランキング信号のスイッチング時点を前記複数の
    部分区間のうちの１つに割り当て、かつ前記ブランキン
    グ信号のスイッチングが特定の部分区間で発生する場合
    には、主画像と副画像との境界領域の画素の輝度値と色
    度値とをその隣接画素の各値に置換することを特徴とす
    る方法。
12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１に記載のビデオ信
    号の混合方法において、 境界領域の画素の主信号及び副信号の各輝度値並びに各
    色度値とそれぞれの重み因子との乗算を実行し、かつ前
    記主信号の重み付けされた輝度値及び色度値と、前記副
    信号の重み付けされた輝度値及び色度値とをそれぞれ混
    合することを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 請求項１記載の方法に従ってテレビジ
    ョン画面上の主画像に副画像を挿入するためのビデオ信
    号の混合回路であって、 ブランキング信号と、副信号及び主信号の各輝度信号と
    をそれぞれディジタル化するためのディジタル化手段
    と、 前記副信号の輝度信号を遅延させるための第１の遅延手
    段と、 前記主信号の輝度信号を遅延させるための第２の遅延手
    段と、 前記ブランキング信号を遅延させるための第３の遅延手
    段と、 遅延されないブランキング信号と遅延されたブランキン
    グ信号とから前記ブランキング信号のスイッチング時点
    を判定するための検索テーブル手段と、 前記ブランキング信号のスイッチング時点に応じて、前
    記副信号及び主信号の両輝度信号を混合するための重み
    因子を表わす第１の制御信号と、前記副信号の遅延され
    た輝度信号か遅延されない輝度信号かの選択を表わす第
    ２の制御信号とを出力するためのデコーダ手段と、 前記デコーダ手段から供給された第２の制御信号に応じ
    て、前記副信号の遅延された輝度信号か遅延されない輝
    度信号かを選択するための選択手段と、 前記デコーダ手段から供給された第１の制御信号に応じ
    て、前記選択手段により選択された副信号の輝度信号
    と、前記主信号の遅延された輝度信号とを混合するため
    の混合手段とを備えた回路。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載のビデオ信号の混合回
    路において、 ディジタル化される前のアナログブランキング信号の低
    域通過のための低域フィルタを備えた回路。
15. 【請求項１５】 請求項１３又は１４に記載のビデオ信
    号の混合回路において、 前記副信号及び主信号の両輝度信号並びに両色信号が処
    理される回路。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載のビデオ信号の混合回
    路において、 前記副信号及び主信号の各色信号のデータレートを増大
    させるための補間手段を備えた回路。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載のビデオ信号の混合回
    路において、 前記補間手段は、前記副信号及び主信号の各色信号のデ
    ータレートを副信号及び主信号の各輝度信号のデータレ
    ートまで増大させる回路。
18. 【請求項１８】 請求項１０記載の方法に従ってテレビ
    ジョン画面上の主画像に副画像を挿入するためのビデオ
    信号の混合回路であって、 ブランキング信号と、副信号及び主信号の各輝度信号並
    びに各色信号とをそれぞれディジタル化するためのディ
    ジタル化手段と、 前記副信号及び主信号の各色信号のデータレートを副信
    号及び主信号の各輝度信号のデータレートまで増大させ
    るように、連続する色信号値を補間するための補間手段
    と、 前記ブランキング信号に応じて、前記副信号及び主信号
    の両輝度信号並びに両色信号をそれぞれ混合するための
    混合手段とを備えた回路。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載のビデオ信号の混合回
    路において、 前記副信号の輝度信号と色信号とを遅延させるための第
    １の遅延手段と、 前記主信号の輝度信号と色信号とを遅延させるための第
    ２の遅延手段と、 前記ブランキング信号を遅延させるための第３の遅延手
    段と、 遅延されないブランキング信号と遅延されたブランキン
    グ信号とから前記ブランキング信号のスイッチング時点
    を判定するための検索テーブル手段と、 前記ブランキング信号のスイッチング時点に応じて、前
    記副信号及び主信号の両輝度信号並びに両色信号をそれ
    ぞれ混合するための重み因子を表わす第１の制御信号を
    出力するためのデコーダ手段とを備えた回路。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載のビデオ信号の混合回
    路において、 前記デコーダ手段は、前記副信号及び主信号の両輝度信
    号並びに両色信号をそれぞれ混合するための重み因子を
    表わす第１の制御信号と、前記副信号の遅延された輝度
    信号及び色信号か前記副信号の遅延されない輝度信号及
    び色信号かの選択を表わす第２の制御信号とを出力し、
    かつ前記デコーダ手段から供給された第２の制御信号に
    応じて前記副信号の遅延された輝度信号か遅延されない
    輝度信号かを選択するための選択手段を備えたことを特
    徴とする回路。
21. 【請求項２１】 請求項１９又は２０に記載のビデオ信
    号の混合回路において、 ディジタル化される前のアナログブランキング信号の低
    域通過のための低域フィルタを更に備えた回路。