JPH01288073A - テレビ信号に記号を挿入する方法および装置 - 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】 〔発明の分野〕 この発明は、テレビ信号に記号を挿入するための方法及
び装置、特に、文字、数字、その他のグラフィック記号
をテレビ画像の可視部分に挿入するためのコンピュータ
グラフィック応用技術に関するものでｓｂ、スタジオ装
置に適用される。

〔従来の技術〕

テレビ信号に記号を挿入する方法（１）としては、テレ
ビ信号と記号信号とを合算するものが広く知られている
。この方法では、テレビ信号は一単位を構成する記号信
号の小数部と予め乗算され、記号信号は合算される前に
一定値にょシ減算される。

テレビ信号に記号を挿入する方法（１）を実現するため
の公知の装置には、第１入力端子がアナログマルチプラ
イアを介してテレビ信号源に接続され。

第２入力端子が分圧器を介して記号発生器の出力端子に
接続されているミキサが設けられている。

ミキサの出力端子は装置の出力端子となっている。

アナログマルチプライアの第２入力端子は合算インバー
タに接続されている。合算インバータは、一方の入力端
子に電位−１が加えられていて、他方の入力端子に第２
分圧器を介して記号信号が入力されている。テレビ信号
に記号を挿入するためのこの公知の方法及び装置には、
信号の乗算によシ生じる非線形特性のために、記号の挿
入後にテレビ信号の質が悪化してしまうと言う欠点があ
る。

この公知の記号挿入方法及び装置のもう一つの欠点は、
ＳＥＣＡＭ方式のテレビ信号には使用できないことであ
る。即ち、この方法では、テレビ信号は合算（掛は算処
理）に先だって行なわれる前処理においてカラーのレベ
ル及びキャリヤ周波数が遮断されるが、このようなこと
はＳＥＣＡＭ方式では許されないことである。

テレビ信号に記号を挿入するための方法とじては、ＳＦ
ＣＡＭ信号に適用できる別の方法（２）がある。

この方法ではテレビ信号は輝度と一連の色差ビデオ信号
とに部分的に復号され、記号信号との関連で輝度及び色
対比が補正されてから、ＳＥＣＡＭ　Ｋ基づいて符号化
される。符号化された信号は記号信号搬送列用に時間が
均等化された入力テレビ信号と入れ代わる。

テレビ信号に記号を挿入するための第２の方法（２）を
実現する装置では、テレビ信号が半ＳＥＣＡＭ復号器に
入力され、時間均等化′ユニットを介して整流器の信号
入力端子に入力されている。整流器の出力端子はこの装
置の出力端子となっている。牛後号器の出力端子は補正
ユニットを介して第２スイツチの入力端子に接続されて
いる。第２スイツチの別の入力端子にはＤＣレベル回復
ユニットの出力端子が接続されている。第２スイツチの
制御入力端子は記号発生器の出力端子に接続されている
。第２スイツチの出力端子は第１整流器の第２信号入力
端子に接続されている。第２スイツチの制御入力端子は
フレームボックスプロセッサ出力端子に接続されている
。

テレビ信号に記号を挿入するための公知の第２の方法（
２）及び装置には、テレぎ信号及び挿入された記号の両
者の質が符号化や復号化の処理により悪化すると言う欠
点がある。

この公知の方法（２）及び装置には、位相周波数テレビ
信号の歪みのために均等化にかなシの時間が掛かつてし
まうと言う欠点もある。

この公知の装置（２）には、テレビ信号の処理能力に限
界があり、単一の標準、例えばＳＥＣＡＭに限定されて
しまうと言う欠点もある。

テレビ信号に記号を挿入するための第３の装置（３）に
は、第１入力端子がＤＣレベル固定ユニットの出力端子
に接続されていて、第２入力端子が合算ユニットの出力
端子に接続されている加算器が設けられている。合算ユ
ニットの第１入力端子はローＡ！スフィルタヲ介シてＤ
Ｃレベル固定ユニットの出力端子に接続されている。合
算ユニットの第２入力端子はシンゲル発生器の出力端子
に接続されている。加算器の出力端子はこの装置の出力
端子となっている。第１加算器入力端子は、色信号を通
過させるバンドフィルタを介してＤＣレベル固定ユニッ
トの出力端子に接続されている。合算ユニットはレベル
リミッタを介して第２加算器入力端子に接続されている
。テレビ信号に記号を挿入する装置（３）の合算゛ユニ
ットは入力信号を振幅に従りて制限する。

テレビ信号に記号を挿入する公知の装置（３）には、輝
度信号及び色信号のフィルタに付随する周波数及び位相
の歪みによ多出力テレビ信号の質が悪くなるという欠点
がある。

テレビ信号に記号を挿入する公知の装置（３）には、記
号の極性がテレビ信号の輝度に順応しないために、高輝
度の部分の画像内の記号のコントラストが制限されてし
まうと言う欠点もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明の目的は、テレビ信号に記号を挿入するための
方法及び装置において、ＳＥＣＡＭを含めたあらゆるテ
レビ信号符号化標準に対応し、しかも記号の挿入後にテ
レビ信号の質が劣化しないものを提供することである。

〔問題点の解決手段〕

この目的は、テレビ信号と記号信号とを合算してテレビ
信号に記号を挿入する方法によりて解決される。合算の
前に記号信号を整形して、記号信号の輝度レベルが画像
に取り込まれる記号信号の輝度と記号信号を取シ込む瞬
間のテレビ信号の輝度との差以下になるように設定する
。画像に取シ込まれる記号信号の輝度レベルは、取り込
みの瞬間でのテレビ信号の輝度レベルにより一定のこと
もあれば変化することもある。

この課題は、テレビ信号と記号信号とを合算してテレビ
信号に記号を挿入する方法を実現するための装置によっ
ても解決される。この装置には、第１入力端子が復号テ
レビ信号源に接続されていて、第２入力端子が記号発生
器の出力端子に接続されているミキサが設けられている
。ミキサの出力端子は装置の出力端子となっている。テ
レビ信号はＤＣ成分の回復ユニットを通って第１ミキサ
入力端子に入力されている。記号発生器の出力端子は、
直列に接続されているメモリ、正負ノ々ルス整形器、及
びロー・臂スフィルタを介して第２入力端子に接続され
ている。記号発生器の出方端子は正負／４’ルス整形器
の制御入力端子及び論理信号整形器の制御入力端子にも
接続されている。論理信号整形器の出力端子はメモリの
データ入力端子に接続されている。論理信号整形器の入
力端子は輝度信号割り算器を介してＤＣ成分回復ユニッ
トに接続されている。論理信号整形器の第２入力端子は
基準電圧選択ユニットの出方端子に接続されている。

この発明の方法に基づいてテレビ信号に記号を挿入する
別の装置には、第１入力端子がＤＣレベル固定ユニット
の出力端子に接続されていて、第２入力端子が合算ユニ
ットの出力端子に接続されている加算器が設けられてい
る。合算ユニットは、第１入力端子がローノ臂スフィル
タを介してＤＣレベル固定ユニットの出力端子に接続さ
れていて、第２入力端子が記号発生器の出力端子に接続
されている。加算器の出力端子はこの装置の出力端子と
なっている。ＤＣレベル回復ユニットの入力端子はこの
装置の入力端子となりていて、テレビ信号が供給される
。記号発生器の出力端子はキャリプレーン１ンユニツト
を介して合算ユニットの入力端子に接続されている。合
算ユニットは、異なる極性の端子同志が相互に接続され
てそれぞれ第１及び第２入力端子を形成している２個の
差動増幅器で構成されている。両差動増幅器の出力端子
は合算ユニットの出力端子となっておシ、直列に接続さ
れているパルス整形器及び第２０−パスフイルタを介し
て加算器の第２入力端子に接続されている。ＤＣ’レベ
ル固定ユニットの出力端子は時間均等化ユニットを介し
て加算器の第１入力端子に接続されている。合算ユニッ
トの両出力端子は一方が正極制限器を、他方が負極制限
器を介してパルス整形器の両入力端子のそれぞれに接続
されている。

この発明の装置の第１の実施態様では、ノ臂ルス整形器
はレベル比較器を有している。レベル比較器の両入力端
子は整形器の入力端子となっている。

レベル比較器のノ々ルス入力端子は記号発生器の出力端
子に接続されている。レベル比較器の出力端子は電子ス
イッチの制御入力端子に接続されている。電子スイッチ
の出力端子は整形器の出力端子となっている。スイッチ
信号入力端子は整形器の入力端子に接続されている。

この発明の装置の第２の実施態様では、パルス整形器は
比較器を有している。比較器の第１入力端子は基準電圧
源に接続されている。比較器の第２入力端子は第１０−
パスフイルタの出方端子に接続されていて、整形器の第
３入力端子となっている。比攻器の第１及び第２入力端
子は電子スイッチの両信号入力端子のそれぞれに接続さ
れている。弟子スイッチの制御入力端子は比較器の出力
端子に接続されている。電子スイッチの出方端子は整形
器の出力端子となっている。

テレビ信号に記号を挿入する装置の第３の実施態様は加
算器を有している。加算器の第１入力端子は直列に接続
されているＤＣレベル固定ユニット及び時間均等化ユニ
ットを介してテレビ信号源に接続されている。加算器の
第２入力端子は電子スイッチの出力端子に接続されてい
る。加算器の出力端子は装置の出力端子となっている。

電子スイッチの制御入力端子はレベル比較器の出力端子
に接続されている。レベル比較器の入力端子は、ｏ　−
ｔ！　、ｘ、フィルタｔ−介ｔ、てＤＣレベル固定ユニ
ットの出力端子に接続されている。レベル比較器の他方
の入力端子は基準電圧源に接続されている。

ローパスフィルタの出力端子はＤＣレベル調整器を介し
て比較器の入力端子に接続されている。ローパスフィル
タの出力端子はインバータを介して第２及び第３のＤＣ
レベル調整器に接続されている。第２及び第３のＤＣレ
ベル調整器の出力端子は電子スイッチの両入力端子に接
続されている。

電子スイッチの出力端子は第２電子スイツチの一方の入
力端子に接続されている。第２電子スイツチの他方の入
力端子はアースされている。第２電子スイツチの制御入
力端子は記号発生器に接続されている。第２電子スイツ
チの出力端子は加算器の第２入力端子に接続されている
。

この発明の第４の実施態様では、テレビ信号は直列に接
続されているＤＣレベル固定ユニット及び時間均等化ユ
ニットを介して加法混色器の一入力端子に入力されてい
る。加法混色器の出力端子は装置の出力端子となりてい
る。ＤＣレベル固定ユニットの出力端子は直列に接続さ
れているローパスフィルタ、インバータ、及び白レベル
調整器を介して電子整流器の入力端子に接続されている
。

インバータの出力端子は黒レベル調整器を介して電子整
流器の第２入力端子に接続されている。電子整流器の出
力端子は第２電子整流器の入力端子の一つに接続されて
いる。ｆｓ２電子整流器の他方の信号入力端子には中間
電位が加えられている。

第２電子整流器の出力端子は、補助的低周波フィルタを
介して加法混色器の第２入力端子に接続されている。第
１電子整流器の制御入力端子はグラフィック記号用のキ
ー信号整形器を介してキャラクタジェネレータに接続さ
れている。第２電子整流器の制御入力端子は、背景中立
フィールドのキー信号整形器を介してキャラクタジェネ
レータの出力端子に接続されている。

グラフィック記号キー信号整形器は排他的論理和回路を
有している。排他的論理和回路の第１入力端子はグラフ
ィック記号キー信号整形器の入力端子となっている。排
他的論理和回路の他方の入力端子は遅延ラインを介して
グラフィック記号キー信号整形器の入力端子に接続され
ている。排他的論理和回路の出力端子はグラフィック記
号キー信号整形器の出力端子となっている。背景中立フ
ィールドキー信号整形器は、グラフィック記号キー信号
整形器の遅延ラインの遅延時間の１／２の遅延を実施す
る遅延ラインとして機能する。

第４の実施態様の第１の変形例では、グラフィック記号
キー信号整形器は直列に接続されている遅延ライン及び
インバータを入力端子と出力端子との間に有している。

背景中立フィールドキー信号整形器は線形特性を有して
いる。

第４の実施態様の第２の変形例では、グラフィック記号
キー信号整形器はインバータであり、背景中立フィール
ドキー信号整形器は遅延ラインである。

テレビ信号に記号を挿入するためのこの発明、の方法及
び装置によれば、プログラム信号はシンがルの挿入の際
に非線形処理又は周波数処理を受けないので、記号の挿
入後でもその質に変化はない。

この発明の方法及び装置はＳＥＣＡＭ信号を含めた総て
のカラースタンダード信号に適用することができる。

テレビ信号に記号信号を挿入するためのこの発明の方法
及び装置は、画偉に挿入された記号の輝度レベルを挿入
時点でのテレビ信号の輝度に適合させることができるの
で、挿入された記号のコントラストをテレビ信号の輝度
の変化特性に応じて最大限に確保することができる。こ
の適合性によシ記号をテレビ信号に対して透明にするこ
とができる。

〔実施例〕

以下図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説明する
。テレビ信号中に記号を挿入するための方法は、テレビ
信号と記号信号とを加算するととによシ実行される。こ
の加算の前に記号信号は、その値Ｂが常Ｋ、画像中に挿
入された記号の輝度レベルＥとテレビ信号の瞬時輝度レ
ベルＶＡとの差よシ小さいか若しくは等しい値を持つよ
うに形成される。この関係は次の（１）式で表わされる
。

Ｂ≦Ｅ　−ｖＡ　　　　　　　　　・・・（１）第１図
に示したテレビ信号中に記号を挿入するための方法を実
施する際の第１の実施例Ｉ中の画像中の、記号Ｅの輝度
レベルは、ＶＡｍａｘに維持される。

第２図に示した実施例■における、記号をテレビ信号中
に挿入する方法では、画像中に挿入される記号の輝度レ
ベルＥは、テレビ信号ＶＡの瞬時輝度レベルに応じて変
化されなければならない。画像中に挿入される記号の輝
度レベルは２つの値、Ｅ＝ＶＡｒｎ、Ｘ＃　Ｋ＝０ を持つ。これらは、第２図中には示されてないが、輝度
信号ＶＡの最大値と最小値の間で選択された一定レベル
と比較される輝度信号レベルに応じて設定される。この
結果、画像の明るい部分中に挿入された記号は低輝度を
持ち、暗い画像中では高輝度を持つように設定される。

この方法は一般的に次の式で示すような関係で表わされ
る。

ｖ０＝　ｖ、　−ｖｅ（ｋ−Ｖａ　）　　　　　　−（
２）ここで、ｖｏは加算操作後の輝度信号レベル、ｖｌ
は加算前の輝度信号レベル、 ｖｃは記号信号レベル、 ｋは０と１の間で取シ得る値を持つ画 像中に挿入される記号の輝度レベルを決定するだめの係
数でありて、０は黒レベルで輝度Ｏチ、１は白レベルで
１００−の輝度を表わしている。

第３図に示した、この発明の方法を実施するための、テ
レビ信号中に記号を挿入する記号挿入装置において、ミ
キサー１の第１の入力には、テレビ信号源（第４図参照
）Ａが接続されている。記号発生器２の出力はミキサー
１の第２の入力側に結合される。テレビ信号Ａは、ＤＣ
Ｃ成分再生ユニット３介してミキサーｌに供給され゛る
。記号発生器２の出力は、メモリ４へ供給されると共Ｋ
、正負・ダルス成形器５とローパスフィルタを直列に介
してミキサー１の第２の入力端へ結合される。

記号発生器２の出力は又、正負パルス成形器５の制御入
力端に結合されると共に、論理信号成形器７の制御入力
端へ接続される。この論理信号成形器７の出力は、メモ
リ４の情報入力端に結合され、その入力端はレベルの比
較器８の出力端に接続される。この比較器８の入力の一
方はＭＡ輝度信号分離器９を介してＤＣ成分再生ユニッ
ト３の出力端へ接続される。比較器８の他方の入力端は
、選択基準電圧ｖ０の発生器１０の出力端へ接続される
。

第５図に示したテレビ信号への記号挿入のための実施例
装置ではアダー１が用いられる。このアダー１の第１の
入力端は、ＤＣレベル固定ユニット３の出力端に接続さ
れ、第２の入力端は加算器１１の出力端へ結合される。

この加算器１１の一方の入力端へは、ＤＣレベル固定ユ
ニット３からの信号がローパスフィルタ１２を介して結
合され、他方の入力端は記号発生器２の出力端へ接続さ
れる。アダー１の出力は装置の出力として用いられる。

ＤＣレベル固定ユニット３の入力端は装置の入力端であ
り、第２図に示したようなテレビ信号が供給される。記
号発生器２の出力をアダー１の他方の入力端へ供給する
のは、キャリプレーシランユニット１３を介して行なわ
れる。加算器ユニット１１は、２個の差動増幅器１４．
１５よシ成シ、夫々の異なる極性の入力端に加算器ユニ
ット１１の第１．第２の入力端が接続される。差動増幅
器１４．１５の出力は、加算器１ノの出力としテ、パル
ス成形器１６　ト第２のローパスフィルタ１７とを直列
に介して、アダー１の第２の入力端へ結合される。ノ４
ルス成形器１６はレベル比較器１８を有し、その２つの
入力端は、パルス成形器１６０入力端である。このパル
ス入力端は記号発生器２の出力端へ結合され、出力端は
スイッチ１９の制御入力端へ結合される。このスイッチ
１９の出力端はパルス成形器１６の出力端である。

スイッチ１９の信号入力端は、／４’ルス成形器１６の
入力端へ接続される。

第５図の変形例である第７図のブロックにおいて、ＤＣ
レベル固定ユニット３の出力は、時間調整ユニット２０
を介してアダー１の一方の入力端へ結合される。加算器
１１の出力は、負、正の振幅リミッタ２１．２２を介し
て・９ルス成形器１６へ結合される。このパルス成形器
１６は比較器１８を有し、その第１の入力は基準電圧ｖ
０の電圧源に結合され、その第２の入力は、第１のロー
１４スフイルタ１２の出力端へ結合される。この入力は
ノ々ルス成形器１６の第３の入力で゛あり、その第１、
第２の入力は、スイッチ１９の入力端へ結合される。ス
イッチ１９の制御入力端は比較器１８の出力端に接続さ
れ、その出力は／？ルス成形器１６の出力として用いら
れる。

第５図の実施例の第３の変形例を第８図に示す。

この場合にもアダー１の第１の入力端へは、テレビ信号
ＡがＤＣレベル固定ユニット３および時間調整ユニット
２０を直列に介して結合される。アダー１の第２の入力
へは、電子スイッチ２１の出力が結合され、アダー１の
出力は装置の出力となる。電子スイッチ２１の制御入力
端へはレベル比較器２２の出力が結合され、レベル比較
器２２の一方の入力端は、ローパスフィルタ１２を介し
てＤＣレベル固定ユニット３の出力端に接続される。

レベル比較器２２の他方の入力端へは基準電圧Ｕ０が供
給される。ロー／４’スフイルタ１２の出力は、ＤＣ成
分調整器２４を介してレベル比較器２２へ供給される。

ローノやスフィルタ１２の出力は更に、インバータ２７
を介して第２．第３のＤＣレベル調整器２５．２６へ供
給される。このＤＣレベル調整器２５．２６の出力は、
電子スイッチ２１の２つの入力端へ接続され、このスイ
ッチ２１の出力は電子スイッチ２８の一方の入力端へ接
続される。電子スイッチ２８の他方の入力端は接地され
る。電子スイッチ２８の制御入力端へは記号発生器２の
出力が供給され、スイッチ２８の出力はアダー１の第２
の入力端に接続される。

第１０図の変形例において、テレビ信号ＡはＤＣレベル
固定ユニット３および時間調整二ニット２０を直列に介
してミキサ１の一方の入力端に供給される。このミキサ
１の出力は装置の出力として用いられる。ＤＣレベル固
定ユニット３の出力は更に、ローパスフィルタ１２、イ
ンバータ２７、白レベル／ゼロレベル変換器２５を直列
に介して電子スイッチ２１の一方の入力端に供給される
。インバータ２７の出力はＤＣ黒レベル／ゼロレベル変
換器２６を介してこの電子スイッチ２１の他方の入力端
に結合される。電子スイッチ２１の出力は他の電子スイ
ッチ２８の信号入力端の一方へ接続される。このスイッ
チ２８の他方の入力端は中性電位点に接続される。スイ
ッチ２８の出力端は、補助用のロー１４スフイルタ２９
を介してミキサ１の第２の入力端に接続される。第１の
電子スイッチ２１の制御入力端は、記号キー信号成形器
３０を介してグラフィック情報発生器３１の出力端に接
続される。第２の電子スイッチ２８の制御入力端は、記
号のコントラストによる挿入のため、背景中性点キー信
号成形器３２を介して、グラフィック情報の組合せ発生
器３１の出力端に接続される。

波形成形器の数例を以下に示す。

第１２図に示した第１の例において、グラフィック記号
キー信号成形器３０は排他的論理和回路３３を有し、そ
の第１の入力端は直接的に成形器３０の入力端に接続さ
れ、第２の入力端は遅延回路３４を介して成形器３０の
入力端に接続される。

排他的論理和回路３３の出力は成形器３０の出力となる
。背景中性点キー信号成形器３２Ｖｃは他の遅延回路３
５が設けられ、その遅延時間ｄが遅延回路３４の１／２
に設定されている。

第１４図に示した成形器の第２の例において、グラフィ
ック記号キー信号成形器３０には、遅延回路３６とイン
バータ３７とでなる直列回路が、その入出力端間に接続
されている。この場合、背景中性点キー信号成形器３２
は線型構造を有している。

図示しないが、第３の例では、グラフィック記号キー信
号成形器３０はインバータであυ、背景中性点キー信号
成形器３２は遅延回路で構成されている。

以下第３図に示した実施例の動作を説明する。

ＤＣ成分再生ユニット３で再生されたテレビ信号Ａは、
ＶＡ輝度信号分離器９でカラーキャリアが分離される。

更Ｋ、テレビ信号Ａ中の輝度キャリアＶＡのみが、レベ
ル比較器８の一方の入力に供給され、選択された基準レ
ベルＵ０と比較される。比較器８で形成された出力信号
は、記号発生器２の出カッ々ルスＣによって論理信号成
形器７中で反転され、論理ノ４ルス信号ＣＬが形成され
る。選択されたレベルＵ０よシ低い値を持つＶＡ輝度信
号値を得るために、論理信号ｃＬは１ノ・イ”レベルを
持ち、反対に選択レベルＵ０より高い値の輝度を得るた
めに嘲ロールベルとなる。このように反転された記号パ
ルスＣの期間内ではテレビ信号Ａのレベルに関する情報
を持つ論理信号ｃＬは、背景の期間中ではメモリ４中に
同じクロックツ臂ルスＣによって記録される。メモリ４
は、記録の際には、それ以前の背景中に記録されていた
情報を読み出すことができるように構成されている。論
理信号ＣＬによりて与えられた前回の背景中に記録され
た情報は、メモリ４の出力を介して更新される。メモリ
４は、記号ノ母ルス信号Ｃの期間中の輝度信号ＶＡの比
較の結果を保持するための安定なバッファとして用いら
れる。メモリ４の出力の論理信号は、一定レベルの正負
ノ母ルス信号に変換される。正パルスのレベルは負）４
ルスと同一である。これは比較レベルＵ０が輝度レベル
の５０％である場合に成り立つ。

比較レベルとして他の値を選択する場合には、正負／母
ルス成形器５の出力レベルは（１）式で与えられる条件
を涜足しなければならない。正負ノ４ルスの値、および
輝度信号Ｕ０のレベルは、画備中に挿入される記号に最
大のコントラストを持たせるために、ｒ特性の画面表示
を与えなければならない。

成形器５によりて極性と振幅とを与えられた出力信号は
、そのカラーキャリヤ成分およびそれよシ高い周波数成
分がローパスフィルタ６で除去され、これによってクロ
ス−カラータイプの効果が防止される。ローパスフィル
タ６からの出力信号Ｂはミキサ１において入力テレビ信
号と混合され、テレビ信号中に記号が挿入された出力信
号Ａ＋Ｂとしてミキサ１から出力される。（１）式の条
件が満たされた場合、挿入された記号の輝度は常に最大
限のコントラストが得られるレベル″に設定される。

次に第５図に示した例についてその動作を説明スル。Ｄ
Ｃレベル固定ユニット３でＤＣレベルが固定されたテレ
ビ信号Ａはローノリフィルタ１２でカラーキャリヤが除
去され、その出力として入力テレビ信号人の輝度成分Ｖ
Ａが形成される。記号発生器２の出力Ｃのレベルは、キ
ャリプレーシランユニット１３でレベルのゼロ調整が行
なわれ、そのレベルが輝度信号ＶＡｍａｘの振幅に等し
く設定される。この結果、キャリプレーシランユニット
１３の出力パルスは信号Ｃと同一の形状であるが、レベ
ルが輝度信号ｖＡｒｒ１゜と同一振幅となっている。

レベル調整された記号信号Ｃは加算器Ｊｌ内で輝度信号
ＶＡの正負の符号に対応して正負の符号を持つようにし
て差動増幅器１４．１５で加算される。

正極性の信号Σは、加算器１１内で輝度信号Ｖムと同一
の白レベル（ＶＡｍ。）で形成され、次式の関係が成シ
立つ。

Σ＝ｖＡｍ□−ｖＡ 負極性の信号Σは輝度信号７人と同一で反対極性の／Ｉ
Ｆルスレペルヲ持つ。

Σ＝−４ム 加算器１１の出力信号Σ、Σは、差動増幅器１４゜１５
のモードによりて決定される記号Ｃの信号が用いられる
ときのみ、ゼロレベルから異なるレベルを持つ。パルス
成形器１６は、その２つの入力端へ供給される２つのノ
母ルス信号のうち一方を選択して出力するように設定さ
れている。この動作は、記号Ｃの信号によって制御され
る比較器１８中のパルス信号Σ、Σのレベルを比較する
ことによって行かわれる。比較器１８の出力レベルによ
って、記号Ｃの信号が供給されている期間内では、スイ
ッチ１９の動作が制御される。加算器１１からの出力信
号Σ又はΣは、ｖＡｒｒ１□の５０−のレベルによって
選択され、ノタルス成形器１６の出力信号として得られ
る。第２のローパスフィルタ１７において、カラー信号
の周波数スイクトラムを制限するために高周波成分が除
去され、これによってクロス−カラーと呼ばれるクロス
輝度妨害成分が除去される。これは、パルス信号Ｂ２の
前縁部に応じて行なわれる。アダー１の第２の入力端に
おいて、信号Ｂ２は、テレビ信号人と混合されるように
、レベルと周波数スイクトラムが与えられ、この結果、
輝度の限界値を有し、カラー信号ス硬りトラム中に挿入
された記号信号成分が侵入しないようにした合成テレビ
信号が得られる。出力信号中の記号信号のレベルは、 Ａ　＋　Ｂ　２　＝　Ｖｉｍａｘ　＋又はＡ＋Ｂ　２＝
０となり、瞬時輝度レベルに応じた値を持つ。

更に、例えば加算器１ノ中において単一の差動増幅器を
用いることも可能である。その場合には、出力信号Σ＝
Ｂ１のみがアダー１で加算される。

この場合には、記号は常に最大輝度で表示される。

更に、他の差動増幅器１５を用いることによって、最小
の輝度で記号を表示することもできる。第７図に示した
装置の動作は第５図の例と若干具なるところがある。

記号信号Ｃのためのキャリプレーシランユニット１３は
、輝度信号中の同期・ダルスおよび負性・ぐルスΣの制
限値に応じて、少なくとも輝度信号ＶＡｍａＫの値の４
３％だけ大きいレベルを設定する必要がある。ｖＡｍａ
ｘからゼロまでのレベルの正パルスは、負振幅リミッタ
２１の出力端から得られる。これは、加算ユニット（最
初の負の７値と第２の正の１５値）中で差動増幅器２の
ＤＣレベルを適当にシフトさせ、これに応じてキヤリプ
レーシ璽ン信号Ｃのレベルをシフトさせることにより得
られる。正振幅リミッタ２２の出力の場合は、輝度信号
が黒レベルから白レベルへ変換されたとき、ゼロレベル
からＶＡｎｌａＫまで形成される。

他の特徴としては、輝度信号Ｖムのレベルによる比較器
１８の制御がある。この輝度信号Ｖムは基準電圧Ｕ０と
連続的に比較される。この輝度レベルは、輝度が変化し
た場合、画像中の記号に対し黒レベルと白レベルの間で
基準電圧Ｕ０を適当差値にするようにシフトすることが
できる。テレビ信号Ａ中に記号を挿入する際により正確
に行なう場合には、テレビ信号はアダー１の一方の入力
へ時間調整ユニット２０を介して供給される。テレビ信
号は、２つのローフ４スフイルタ１２．１１の加算時間
に等しい時間だけ保持されるようにして、ユニット２０
で時間調整される。この時間調整の正確さは、輝度信号
の全体のダイナミックレンジに対する記号挿入の正確さ
に影響を与える。ヨーロッ・臂の標準仕様では、この周
波数レンジは０から３．５　ＭＨｚまでであり、このレ
ンジにより実際の信号の統計による記号挿入の正確性を
保証される。これらの場合に、時間調整ユニット２０の
調整幅は２００ナノ秒程度である。

第８図の例におけるテレビ信号中への記号挿入の動作を
以下に述べる。

ＤＣレベル固定ユニット３によりＤＣレベルが固定され
た入力信号Ａは、ローパスフィルタ１２でカラー信号を
含む高周波成分が除去され、ローパスフィルタ１２の出
力側に輝度信号ｖＡが得られる。この場合、ローパスフ
ィルタとしては適切なカットオフ比、例えば１−１７　
ｄＢｌｏＣＴあるいはそれ以上の比の特性を持つものを
用いるのが好ましい。周波数帯のダイナミックな変化お
よび輝度信号の高周波数成分によってカラー信号のより
良好な抑圧を行なう。ＤＣレベルの第１の調整器２４に
よって信号Ｖムは中間輝度レベル、例えば５０％からゼ
ロまで調整される。このようＫして調整された信号Ｍは
比較器２２における基準電圧Ｕ０と同一レベルとなる。

このレベル比較器２２の出力には電子スイッチ２１を制
御する信号である。

一方、輝度信号Ｖムはインバータ２７で反転され、反転
信号ＶムのＤＣレベルがＤＣレベル調整器２５゜２６で
調整される。ここで、ＤＣレベル調整器２５は、反転輝
度信号Ｖムを白レベル（１００％）のゼロとし、その出
力Ｐは正の値を持つ。ＤＣレベル調整器２６は反転信号
Ｖムを黒レベル（０チ）のゼロとし、その出力Ｎは同期
パルス期間以外で負の値を持つ。この同期／’Ｐルス期
間は、この発明ではｔｚたくその作用に関連を持ってい
ない。白レベルＰおよび黒レベルＮである夫々ゼロの値
を持つ２つの信号は、電子スイッチ２１で選択され、信
号りとして出力される。この電子スイッチ２ノの動作は
、輝度信号Ｖムのレベルと基準電圧Ｕ０とを比較器２２
で比較した結果で制御される。電子スイッチ２１からの
出力Ｄ、即ち、他の電子スイッチ２８の一方の入力は、
比較器２２へ入力される輝度レベルが所定値より大きい
ときは負の信号であり、所定値より低いときは正の信号
である。

この比較器２２に入力される基準レベルは、基準電圧Ｕ
０を変えることによって選択的に変化し得る。

第２のスイッチ２８は記号・臂ルス信号Ｃで切り換えら
れ、その出力Ｂがアダー１へ供給される。これによシア
ダー１の一方の入力レベルがゼロ電位から上昇し、第１
の電子スイッチ２１からの出力りと結合される。このよ
うに、この信号は所定の極性とレベルとを持ち、信号Ａ
とＢ２とがアダー１で加算されて、白レベル又は黒レベ
ルとなり、輝度の強度がテレビ信号の瞬時値に依存して
変化する。

挿入される記号の輝度のレベルを、基準電圧Ｕ０を白、
黒のいずれかのゼロの方向へ調整することによりて変え
ることができる。これによりて、画百中の記号のコント
ラストをテレビのδ−特性に応じて最適な状態に保持で
きる。

更に、挿入される記号のコントラストを、ＤＣレベル調
整器２５．２６でシフトして弱くすることによって行な
うことができる。ＤＣレベル調整器２５においては白レ
ベルに対して負の値を持つようにし、黒レベルに対して
正の値を持つように調整される。

この発明による装置は、記号発生器を使用せずＫ、他の
キー信号Ｃを用いて効果的なテレビ画像処理装置に適用
できる。この装置は所望の形状のウィンドをテレビ信号
の可視画像上に表示するものである。この場合のウィン
ドの表示は中間トーンでなく、反転された高いコントラ
ストを持つものとなる。

輝度信号Ｖムの周波数帯域を狭くすると、混合されるテ
レビ信号Ａと形成された記号信号Ｂとの間、の時間差を
生じる。この時間差は、テレビ信号Ａが伝送されるチャ
ンネル中に時間調整ユニットを挿入するととＫよりて解
決できる。この時間調整は、特に垂直方向に画偉のある
テレビ信号Ａ中に記号を挿入する場合に特に重要となる
。この場合、信号Ｂはテレビ信号と同じ周波数スペクト
ラムを持ち、且つテレビ信号と反対極性の位相を持って
いなければならない。この正確な記号の挿入は、ローパ
スフィルタの周波数帯域によって決められる周波数まで
連続して行なわれる。それより高い周波数においては、
信号Ｂとテレビ信号Ａとは１８０°の位相差を持つよう
Ｋなり、この場合忙は２つの信号Ａ、Ｂの正確な挿入が
できないことになる。実際のビデオ信号および輝度信号
のスペクトラムのエネルギーが３　ＭＨｚまでの帯域に
集中しているが、このこと自体はこの発明の装置の動作
には何の影響も及ぼさない。ローパスフィルタ。

１２の約３　ＭＨｚの限定された周波数帯域において、
時間調整ユニット２０は２００ナノ秒の程度の時間幅を
持つ必要がある。

電子スイッチ２８の出力端とアダー１の入力端との間に
はローフ４スフイルタは接続されていないが、電子スイ
ッチの切替え動作によって生じた高周波成分を抑制する
ためにローパスフィルタを接続することによって、クロ
スカラーとして知られている輝度／カラー間のクロス妨
害も抑制できる。

更に信号ＣとＫの前縁の急勾配部分を制限することが望
ましい。これらは電子スイッチを制御する信号であり、
その形状を調整することにより所望の前縁形状が得られ
る。このことは特に、電子スイッチ２８を制御する信号
ＣＫ付いて重要であり、適当な前縁形状とすることによ
ってローフ９スフイルタを用いずに済むか、あるいは少
なくとも高周波抑圧特性のよシ低いローフ４スフイルタ
を用いることができるようになる。このように構成する
ことによって、時間調整ユニットにおける調整分を短か
くでき、アダー１において信号Ａ、Ｂ’の交換性が向上
する。

この発明によるテレビ信号中への記号の挿入装置は、Ｐ
ＡＬおよびＮＴＳＣのいずれの方式にも、又、ＳＥＣＡ
Ｍ方式にも、その構成を変えずに適用可能である。ＳＥ
ＣＡＭ方式では、他の２つの方式に比べて、テレビ信号
が周波数フィルタ又は符号化／復号化のような、非線型
処理を受けない点で有利である。

この発明によるテレビ信号中への記号の挿入方法の特徴
の一つは、挿入された記号画像が、現在表示中のテレビ
信号の画像の色と同じ色であるという点である。再生画
像中での記号中への色付けは、記号を最大又は最小輝度
で表示することによって防止できる。ここで、輝度を加
算し、又は減算することは、再生画像の各部分の色をカ
ラーＭＫＯの中心、即ち白いカラー又はその周辺（黒色
）に移行させることに対応する。この再生において、記
号の色消し効果が発生される。

以下、サブタイトルの付加装置の動作を説明する。

第１０図におけるテレビ信号ＡのＤＣレベルは、レベル
固定ユニット３によって固定され、時間調整ユニット２
０を介してアダー１の一方の入力端へ供給される。カラ
ーキャリヤと高周波の輝度信号成分はローパスフィルタ
１２で除去される。ローパスフィルタ１２の出力である
輝度信号Ｖムはインバータ２７で反転され、レベル調整
器２５で白レベルをゼロレベルとして変換され、出力Ｐ
が第１の電子スイッチ２１の一方の入力端へ供給される
。電子スイッチ２１の他方の入力端へは、レベル調整器
２６で黒レベルをゼロレベルとして反転された輝度信号
Ｎが供給される。キー信号ｃ１がグラフィック情報の複
合信号Ｓから形成される。

この信号Ｓは背景信号および記号信号の複合信号であり
、グラフィック記号キー信号成形器３ｏでキー信号Ｃ１
が形成され、これが第１の電子スイッチ２１へ供給され
る。一方、背景キー信号成形器３２でキー信号Ｆが形成
され、これが第２の電子スイッチ２８へ供給される。第
１の電子スイッチ２１からの出力がないときは、信号Ｄ
１は黒レベルをゼロとする負の信号Ｎとなる。第２の電
子スイッチ２８はその出力がゼロ電位となシ、ミキサ１
の出力端には何も変化を受けないテレビ信号が現われる
。背景信号Ｆによりて、第２スイツチ２８が負の反転輝
度信号Ｎ−ＤＩを通すように制御され、出力Ｂ１がミキ
サ１でテレビ信号と加算され、背景信号出力が与えられ
る。記号信号Ｃによりて第１電子スイツチ２１が切り換
えられ、白レベルがゼロである正の反転輝度信号が得ら
れる。

この結果、信号Ｂ３がアダーＩにおいてテレビ信号Ａと
加算され、白レベルの信号が生成される。

これＫよりて、白レベルの記号が黒レベルの背景画面上
に表示される。

レベル調整器２６によるレベルを正方向ヘシフトさせる
ことＫよって、背景を灰色にしてコントラストを弱める
ことができる。これと同様にして、記号の輝度も、信号
Ｐのレベルを負の方向ヘシフトすることＫよって弱める
ことができる。更に、記号ＣＺのキー信号を反転するか
、或いは第１スイツチ２１の入力のＰハの接続を交換す
ることによって、背景と記号との輝度を反転させること
ができる。

背景と記号の信号が分離した状態で与えられるときは、
信号成形器３０．３２の構成を簡単にできる。

第１２図、１３図、１４図および１５図に示した、信号
成形器３０．３２の各変形例において、各々の回路の動
作は、記号信号による背景−記号コントラスト成形法、
即ち背景フレーム形成法が基準となっている。キー信号
Ｃ１が記号信号Ｓから形成され、これが第１の電子スイ
ッチ２゛１へ供給され、又は第２の電子スイッチ２８へ
信号Ｆが与えられる。第１３．１５．１６図の信号の波
形図に示されているように、背景コントラストフレーム
形成法が、適当に制御された電子スイッチ２１と２８と
の間の相互間の作用によって行なわれる。これは、第１
Ｏ図に示した回路による作用的な特徴によりて、３つの
異なる方法によって実行される。その一番目は記号ライ
ンの水平方向の前後であシ、その二番目は記号ラインの
前であり、三番目は記号ラインの後である。

垂直方向画像中に記号を背景フレーム法で挿入するとき
はアナログ回路を用いてアナログ的に行なわれる。これ
は、−本又は二本のテレビ信号線でなる遅延線を用いる
時間調整ユニットを用いて行なわれる。同様にして、背
景複合フレーム法を用いる場合は水平、垂直の両方の方
向で行なわれる。

信号の成形器３０．３２としては、実施例以外のデジタ
ル的又はアナログ的に構成されたものを用いても同様の
効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、テレビ信号に記号
を挿入する場合に非線形処理又は周波数変換処理を受け
ないようにして、記号挿入によってテレビ信号の質に変
化がなく、ＳＥＣＡＭ方式を含めたＰＡＬ　、　ＮＴＳ
Ｃ方式等のすべてのカラースタンダード方式に適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、画偉中に挿入された記号の輝度レベルが一定
でしかも最大輝度を持つようにした。テレビ信号中への
記号挿入方法を示す信号のタイムチャート、第２図は瞬
時的なテレビ信号の輝度レベルに応じて挿入された記号
の輝度レベルが変化するようにした。テレビ信号中への
記号挿入方法を示す信号のタイムチャート、第３図はテ
レビ信号中へ記号を挿入するこの発明の一実施例装置の
ブロック図、第４図は、第３図に示した回路の糧種の点
における信号のタイムチャート、第５図はこの発明の他
の実施例装置のブロック図、第６図は第５図に示す回路
の種々の点における信号のタイムチャート、第７図は第
５図に示した実施例の変形例を示すブロック図、第８図
はこの発明の第３の実施例装置のブロック図、第９図は
第８図に示した回路の異なる種々の点における信号のタ
イムチャート、第１０図はサブタイトルを付加するため
の装置のブロック図、第１１図は複数の同一の記号を付
加するための装置の動作を説明するためのタイムチャー
ト、第１２図は、記号形成ユニットの例を示すブロック
図、第１３図は第１２図のユニットの動作を説明するだ
めの信号波形図、第１４図は記号形成ユニットの他の例
を示すブロック図、第１５図は第１４図に示したユニッ
トの動作を説明するための信号波形図　第１６図は第１
４図のユニットの動作を説明するための信号波形図であ
る。 １・・・ミキサ、３・・・ＤＣレベル固定ユニット、４
・・・メモリ、５・・・正負パルス成形器、６・・・ロ
ーパスフィルタ、７・・・論理信号成形器、８・・・比
較器、９・・・ＭＡ信号分離器、１０・・・Ｕ０電圧発
生器、２・・・記号発生ｎ、Ｚ２・・・ローパスフィル
タ、１３・・・キャリプレーン１ンユニツト、１４．１
５・・・差動増幅器、１１・・・加算器、１６・・・パ
ルス成形器、１７・・・ローパスフィルタ、１８・・・
比較器、１９・・・電子スイッチ、２０・・・時間調整
ユニット、２１．２２・・・振幅リミッタ、２４，２５
．２６・・・レペ／ｌ／調整器。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第４凹 第５図 く　　　　　　　　　　　　　　　− ＜　　　　　　　　　＞　　　　　　Ｕ　　　　　の第
７図 第、ｉｏ画

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）記号信号のレベル値（Ｂ）が、テレビ画像中に挿
   入された記号の輝度レベルとテレビ信号の瞬時輝度レベ
   ル（ＶＡ）との間の差より小さいか又は等しい値に成形
   され、その後、テレビ信号と記号信号とが加算されて成
   ることを特徴とする、テレビ信号中に記号を挿入する方
   法。
2. （２）テレビ画像中に挿入される記号（Ｅ）の輝度レベ
   ルが一定であることを特徴とする請求項（１）による方
   法。
3. （３）テレビ画像中に挿入される記号（Ｅ）の輝度レベ
   ルが、テレビ信号の瞬時輝度レベルに応じて変化するこ
   とを特徴とする請求項（１）による方法。
4. （４）一方の入力端が複合テレビ信号源に接続され、記
   号発生器が他方の入力端に接続されてなるミキサを有し
   、前記ミキサの一方の入力端へはＤＣ成分再生ユニット
   を介して接続され、他方の入力端にはメモリと正負パル
   ス成形器とローパスフィルタとが直列に接続され、記号
   発生器の出力が正負パルス成形器と論理信号成形器の制
   御入力端に接続され、この論理信号成形器の出力はメモ
   リの情報入力端に接続され、その入力端はレベル比較器
   の出力端に接続され、このレベル比較器の一方の入力に
   はＤＣ成分再生ユニットの出力が輝度信号分離器を介し
   て結合され、他方の入力には選択的基準電圧ユニットの
   出力が結合されて成ることを特徴とする、テレビ信号中
   に記号を挿入する装置。
5. （５）一方の入力がＤＣレベル固定ユニットを介してテ
   レビ信号源に接続され、他方の入力が加算器の出力に結
   合されたアダーを有し、このアダーの一方の入力端はロ
   ーパスフィルタを介してＤＣレベル固定ユニットに接続
   され、他方の入力が記号発生器に結合され、アダーの出
   力が装置の出力となる装置において、ＤＣレベル固定ユ
   ニットの入力端は装置の入力としてテレビ信号を受け、
   記号発生器はキャリブレーシヨンユニットを介して加算
   器の他方の入力に結合され、この加算器は２個の差動増
   幅器を有し、夫々の対応する一方の入力が交差して接続
   されて加算器の第１、第２の入力端を形成し、これらの
   出力が、加算器の出力として、パルス成形器と第２のロ
   ーパスフィルタとを直列に介して前記アダーの他方の入
   力端に結合されて成ることを特徴とする、テレビ信号中
   に記号を挿入する装置。
6. （６）前記ＤＣレベル固定ユニットの出力は時間調整ユ
   ニットを介して前記アダーに接続されて成る請求項（５
   ）による装置。
7. （７）前記加算器の出力は負振幅リミッタおよび正振幅
   リミッタを介して前記パルス成形器に結合されて成るこ
   とを特徴とする請求項（５）もしくは（６）による装置
   。
8. （８）前記パルス成形器が、このパルス成形器の入力を
   ２入力とする比較器を有し、そのパルス入力として前記
   記号発生器の出力が結合され、その出力端は電子スイッ
   チの制御入力端に接続され、この電子スイッチの２入力
   としてパルス成形器の入力を受け、その出力端がパルス
   成形器の出力として接続されて成ることを特徴とする請
   求項（５）、（６）、又は（７）による装置。
9. （９）前記パルス成形器は比較器を有し、この比較器の
   一方の入力には基準電圧源Ｕ＿０が接続され、他方の入
   力には第１のローパスフィルタの出力が結合され、パル
   ス成形器の第１、第２の入力端は電子スイッチの信号入
   力端に接続され、その制御入力端には比較器の出力が結
   合され、その出力はパルス成形器の出力として接続され
   て成ることを特徴とする請求項（５）、（６）、又は（
   ７）による装置。
10. （１０）前記ローパスフィルタの出力はＤＣレベル調整
    器を介してレベル比較器へ結合され、ローパスフィルタ
    の出力は更にインバータを介して第２、第３のＤＣレベ
    ル調整器の入力端に結合され、これら第２、第３のＤＣ
    レベル調整器の出力は第１の電子スイッチの２入力端に
    結合され、この第１の電子スイッチの出力は第２の電子
    スイッチの２入力の一方に結合され、その他方の入力は
    接地され、その制御入力端には記号発生器の出力が結合
    され、第２の電子スイッチの出力がアダーの他方の入力
    に接続されて成ることを特徴とする請求項（５）、（６
    ）又は（７）による装置。
11. （１１）前記第１の電子スイッチの制御入力端がグラフ
    ィック記号キー信号成形器を介して文字発生器の出力端
    に接続され、前記第２の電子スイッチの制御入力端は背
    景キー信号成形器を介して文字発生器の出力に結合され
    て成ることを特徴とする請求項（５）、（７）又は（１
    ０）による装置。
12. （１２）前記グラフィック記号キー信号成形器は排他的
    論理和回路を含み、この一方の入力端はこのグラフィッ
    ク記号キー信号成形器の入力として接続され、他方の入
    力端は第１の遅延線を介して同じく成形器の入力として
    接続され、その出力はこの成形器の出力として接続され
    、背景キー信号成形器は第２の遅延線で形成され、この
    遅延時間は第１の遅延線の遅延時間の半分に設定されて
    成ることを特徴とする請求項（１１）による装置。
13. （１３）前記グラフィック記号キー信号成形器はその入
    出力端子間に遅延線とインバータとの直列回路を含み、
    中性キー信号成形器は線形であることを特徴とする請求
    項（１１）による装置。
14. （１４）前記グラフィック記号キー信号成形器はインバ
    ータを含み、背景中性キー信号成形器は遅延線であるこ
    とを特徴とする請求項（１１）による装置。