JPH05268518A - 映像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 挿入文字近傍の領域の背景を暗くしたり、色
調を変えることにより、常に挿入文字を見やすくした映
像処理装置を提供する。 【構成】 映像信号中に挿入されている文字レベルを検
出する手段３０と、検出された文字レベルに基づいて映
像信号中の文字レベルに近いレベルのみを有効レベルと
する映像信号を２値化信号に変換する手段２０と、２値
化された映像信号から文字を含む領域を判定し、処理の
対象領域を決定する手段４０と、２値化された映像信号
から決定された処理の対象領域の有効レベルのみを有効
レベルとした文字信号を抽出する手段８０と、入力映像
信号の決定された処理対象領域のみ映像レベルを変化さ
せる手段７０と、抽出された文字信号と決定された処理
対象領域のみ映像レベルを変化させた映像信号を合成す
る手段９０とを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置に関し、
特に文字が挿入されている映像の挿入文字の近傍の映像
レベルを変化させることにより挿入文字を見やすく表示
する映像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】文字を対象とした映像処理装置として
は、映像中の文字を認識することを目的としたものが多
数開発されている。しかし、これらの映像処理装置で
は、実時間処理を対象としていないため、精度は良いが
高速処理には適さないという欠点がある。また、文字が
挿入されている映像信号の挿入文字を見やすくしようと
する目的の映像処理は従来の技術としてはなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】テレビジョン放送や市
販ビデオテープやビデオディスクなどの映像中には、文
字がテロップとして挿入されているものが多い。例え
ば、洋画におけるセリフの字幕や、歌謡ビデオの歌詞の
字幕等がその例である。また、テレビジョン放送では、
地震や暴動等の大事件の発生を知らせる緊急情報をテロ
ップで流す等の場合もある。これらのテロップ文字は常
に見やすく挿入されているとは限らない。挿入文字は大
部分が白色であるが、挿入文字部分の背景が白色に近い
場合や黄色に近い色の場合は文字が非常に見にくい状態
となる。

【０００４】本発明は、挿入文字近傍の領域の背景を暗
くしたり、色調を変えることにより、常に挿入文字を見
やすくした映像処理装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】本発明の前記ならびに他の目的と新規な特
徴を、本明細書の記述および添付図面から明らかにす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、映像信号中に挿入されている文字レベル
を検出する手段と、検出された文字レベルに基づいて映
像信号中の文字レベルに近いレベルのみを有効レベルと
する映像信号を２値化信号に変換する手段と、２値化さ
れた映像信号から文字を含む領域を判定し、処理の対象
領域を決定する手段と、２値化された映像信号から決定
された処理の対象領域の有効レベルのみを有効レベルと
した文字信号を抽出する手段と、入力映像信号の決定さ
れた処理対象領域のみ映像レベルを変化させる手段と、
抽出された文字信号と決定された処理対象領域のみ映像
レベルを変化させた映像信号を合成する手段とを用い
る。

【０００７】

【作用】上記した手段によれば、映像処理装置は、映像
信号中の挿入文字近傍の背景を文字が見やすい背景に置
き換える作用を行う。

【０００８】以下、本願発明の構成について、実施例と
共に説明する。

【０００９】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００１０】

【実施例】〔実施例１〕図１は、本発明の実施例１を示
す図で、１０は入力端子、１５は出力端子、２０、６０
は２値化回路、３０は文字レベル検出回路、４０は文字
領域判定回路、５０は遅延回路、７０はレベル制御回
路、８０は文字抽出回路、９０は合成回路である。

【００１１】入力端子１０に入力された映像信号は、２
値化回路２０、文字レベル検出回路３０および遅延回路
５０に入力される。文字レベル検出回路３０では入力さ
れた映像信号中に挿入されている文字の部分の信号レベ
ルを検出し、文字レベル情報として２値化回路２０およ
び６０へ入力する。２値化回路２０は文字レベル検出回
路３０で検出された文字レベル情報に基づき、入力され
る映像信号の２値化条件を定め、入力映像信号を２値化
し、２値化映像信号として文字領域判定回路４０に入力
する。文字領域判定回路４０は入力された２値化映像信
号より、映像信号中の文字領域を判定し、文字領域指定
情報をレベル制御回路７０および文字抽出回路８０に入
力する。

【００１２】遅延回路５０は以上の文字領域判定回路４
０で文字領域が検出されるまでに要する時間を補正し、
レベル制御回路７０におけるレベル制御と文字抽出回路
８０における文字抽出のタイミングを文字領域判定回路
４０の判定結果に合わせるための遅延回路であり、映像
信号が入力端子１０に入力されてから文字領域判定回路
４０で文字領域が検出されるまでに１フレーム時間を要
する場合は、入力される映像信号を１フレーム時間だけ
遅延させる遅延回路となる。

【００１３】遅延回路５０で遅延された遅延映像信号は
レベル制御回路７０および２値化回路６０に入力され
る。レベル制御回路７０は文字領域判定回路４０より入
力される前記文字領域指定情報が示す領域の遅延映像信
号のレベルを予め定められているレベルに設定し、補正
映像信号として合成回路９０に入力する。一方、２値化
回路６０は２値化回路２０と全く同じ動作で、入力され
る遅延映像信号を２値化し、遅延２値化映像信号として
文字抽出回路８０に入力する。文字抽出回路８０は文字
領域判定回路４０から入力されている前記文字領域指定
情報が示す領域だけの前記遅延２値化映像信号を有効レ
ベルとすることにより文字信号を抽出し、文字信号とし
て合成回路９０に入力する。合成回路９０はレベル制御
回路７０より入力される前記補正映像信号に、文字抽出
回路８０より入力される前記文字信号を重畳して出力映
像信号として出力端子１５より出力する。

【００１４】以上の説明で明らかなように、２値化回路
２０から出力される２値化映像信号と２値化回路６０か
ら出力される遅延２値化映像信号は、遅延回路５０によ
り定まる遅延時間だけの時間差がある他は全く同じ信号
であり、２値化回路６０で２値化する代わりに、２値化
回路２０より出力される２値化映像信号を遅延回路５０
と同じ遅延時間を有する遅延回路で遅延させて遅延２値
化映像信号としても全く同じ動作となる。

【００１５】図２は、図１の文字レベル検出回路３０お
よび２値化回路２０、６０の動作例をより詳細に説明す
る図で、ａ，ｂはそれぞれ入力映像信号に文字が重畳さ
れていない場合と重畳されている場合の映像信号のレベ
ルヒストグラムの例である。また、輝度レベルは８ビッ
トで標本化され、０〜２５５のレベルに標本化した場合
の例である。

【００１６】映像信号のレベルヒストグラムは映像によ
り大きく異なり、一定の傾向はないが、挿入文字のレベ
ルは一定であり、対応するレベル値の出現頻度が非常に
高くなる。白色の挿入文字を対象にする場合を例にする
と、文字が挿入されていない場合の輝度信号のレベルヒ
ストグラムが図２ａであったとすると、同じ画面に文字
が挿入された場合のレベルヒストグラムは図２ｂの様に
なる。すなわち、挿入文字のレベルに相当する輝度レベ
ルの、出現頻度に鋭いピークが現れる。一方、レベルヒ
ストグラムに鋭いピークの生じる場合は文字を挿入した
場合以外にも生じる可能性があるが、少なくとも挿入文
字の場合はこの様なピークが生じる。

【００１７】挿入文字が白色の場合は、輝度信号の非常
に高い部分に鋭いピークが生じる。文字レベル検出回路
３０は、このような輝度信号のレベルヒストグラムを監
視し、標本値２５０近傍に生じた鋭いピーク値を示すレ
ベル値を文字レベル情報として出力する。このピークの
巾は、文字の挿入から本映像処理装置までの間の伝送の
形態や他の処理のため、文字挿入時の文字レベルから変
動する場合もあるが、数レベルの変動である。このよう
な場合、検出したレベルヒストグラムのピークのレベル
値は多少の巾が生じるが、文字レベル検出回路３０は前
記巾の平均の値、または出現頻度が最も多いレベル値を
文字レベル情報として出力すれば十分である。また、前
述の文字レベルが検出できなかった場合は検出できなか
ったことを示す情報、例えば文字レベル情報を"０"とし
て出力する。

【００１８】２値化回路２０、６０は文字レベル検出回
路３０から入力される前記文字レベル情報が示す文字レ
ベルの値の近傍のレベルである画素の値を有効レベル
（以下"１"で示す。）とし、他の画素を無効レベル（以
下"０"で示す。）とした２値化映像信号（２値化回路２
０）または遅延２値化映像信号（２値化回路６０）を出
力する。前述の近傍の範囲は数標本化レベルの範囲であ
り、例えば、文字レベル情報が２４０の場合は、標本化
レベルが２３８〜２４２の範囲の画素を"１"とし、他の
画素を"０"とした２値化映像信号または遅延２値化映像
信号を出力する。また、文字レベル情報が文字レベルを
検出できなかったことを示している場合、例えば"０"の
場合は全ての画素を"０"として出力する。

【００１９】次に、文字領域判定回路４０の動作を説明
する。文字領域判定回路４０は２値化回路２０から出力
される２値化映像信号から文字領域を判定する。

【００２０】図３はテロップ等で挿入される挿入文字列
の例である。挿入文字は図３ａに示すように、一定の寸
法の字枠の中に書かれ、テロップは複数のこのような文
字の並びで構成される。文字は図３ｂに示すように、文
字枠はｋ×l （ｋ，l は整数）の整列した画素で構成さ
れ、文字はこのような文字枠を有効に使用したドットパ
ターンで表現される。文字毎のドットパターンは以下の
ように分類できる。

【００２１】（１）ｋ×l の文字枠のドットの並びの各
水平方向、垂直方向のライン上に、少なくとも１ドット
以上の文字を構成するドットが存在するパターン。

【００２２】（２）ｋ×l の文字枠のドットの並びの各
水平方向、垂直方向のラインの双方または一方に連続し
ないラインが存在するが、存在しないラインは連続して
も１または２画素であるパターン。

【００２３】（３）上記に属さないパターン。

【００２４】大部分の文字パターンは上記分類の（１）
または（２）に属し、画数の少ない一部の文字（一、
二、川、い…等）が（３）に分類される。

【００２５】文字領域判定回路４０は上記のような文字
列の特徴を利用して文字の挿入されている領域を判定す
る。

【００２６】図４は文字領域判定回路４０の処理の流れ
を示す図で、文字枠検出処理部４００により文字枠を検
出し、文字列判定処理部４２０により検出した各文字枠
の水平および垂直の寸法と文字枠の並びの様子より文字
列を判定し、文字領域指定処理部４４０により、処理を
施す文字領域を判定する。

【００２７】図５は文字枠検出処理部４００の動作を説
明する図であり、ａは文字枠検出処理部４００の文字枠
レジスタの構造を示しており、それぞれの文字枠レジス
タは文字枠の先頭座標、末尾座標、水平枠長、垂直枠長
を記憶する構造になっている。

【００２８】図５ｂは映像の文字部分を拡大した図であ
って、座標は画面の左上を原点として、画素の座標を
(x,y)で表し、画素をＰx,yで表す。また、文字パターン
は１６×１６ドットのパターンの例である。

【００２９】まず、説明を簡略化するため、映像の走査
が順次走査の場合を対象に１文字の文字枠検出の動作を
説明する。

【００３０】文字枠検出処理部４００に入力される２値
化回路２０からの２値化映像信号は、画面の左上から右
下へ水平走査する信号として、順次入力される。今、図
５ｂに示すように、対象文字の文字枠がｊ番目の走査線
のｉ番目の画素Ｐi,jからｊ＋１５番目の走査線のi+15
番目の画素Ｐi+15,j+15を対角とする矩形とする。図５
ｂの例では、入力される２値化映像信号が最初に有効レ
ベル"１"となる座標は（ｉ＋７，ｊ）である。これを検
出した時点で第１番目の文字枠レジスタの先頭座標と末
尾座標に（ｉ＋７，ｊ）を、水平枠長、垂直枠長に"１"
をセットする。引き続き、（ｉ＋８，ｊ）が有効レベル
となるが、画素が第１番目の文字枠レジスタの直右に連
続しているため、前記第１の文字枠の末尾座標のｘの値
をｉ＋８に置き換え、水平枠長に１を加算する。この結
果ｊ番目の走査線の信号の入力終了時点では、第１番目
の文字枠レジスタの値は先頭座標（ｉ＋７，ｊ）、末尾
座標（ｉ＋８，ｊ）、水平枠長"２"、垂直枠長"１"がセ
ットされる。続いて入力されるｊ＋１番目の走査線上で
は、先ず、画素（ｉ＋７，ｊ＋１）が有効レベルとして
検出される。

【００３１】この画素は、第１の文字枠レジスタの示す
文字枠の直下に連続しているため、第１番目の文字枠レ
ジスタの末尾座標のｙの値をｊ＋１に置き換え、垂直枠
長に"１"を加算する。これにより、第１の文字枠レジス
タの先頭座標は（ｉ＋７，ｊ）、末尾座標は（ｉ＋８，
ｊ＋１）、水平枠長"２"、垂直枠長"２"に更新される。
続いて、画素（ｉ＋８，ｊ＋１）が有効レベルとなる
が、この画素は第１の文字枠レジスタの示す文字枠内の
画素となるため、文字枠レジスタの更新は行われない。

【００３２】図６は、文字枠レジスタに隣接する画素の
処理法の例を示す図で、文字枠レジスタの示す文字枠と
有効レベル"１"として検出された画素Ｐを、すでにセッ
トされている文字枠レジスタの示す文字枠に連続してい
る画素と判定する場合と、該当する文字枠レジスタの更
新法を示すものである。本処理法では、下記の５つの場
合が生じる。

【００３３】（１）図６ａは有効画素Ｐm,nが文字枠レ
ジスタの示す文字枠の左下に隣接している場合であり、
該当文字枠レジスタの先頭座標のｘの値をｍに、末尾座
標のｙの値をｎに置き換え、水平文字枠長、垂直文字枠
長共に"１"を加算する。これにより文字枠レジスタの示
す文字枠は左に１画素、下に１画素拡大される。

【００３４】（２）図６ｂは有効画素Ｐm,nが文字枠レ
ジスタの示す文字枠の直下に隣接している場合であり、
該当文字枠レジスタの末尾座標のｙの値をｎに置き換
え、垂直枠長に"１"を加算する。これにより文字枠レジ
スタの示す文字枠は下に１画素拡大される。

【００３５】（３）図６ｃは有効画素Ｐm,nが文字枠レ
ジスタの示す文字枠の右下に隣接している場合であり、
該当文字枠レジスタの末尾座標のｘとｙの値をそれぞ
れ、ｍとｎに置き換え、水平枠長と垂直枠長に"１"を加
算する。これにより、文字枠レジスタの示す文字枠は右
に１画素、下に１画素拡大される。

【００３６】（４）図６ｄは有効画素Ｐm,nが文字枠レ
ジスタの示す文字枠の右に隣接している場合であり、該
当文字枠レジスタの末尾座標のｘの値をｍに置き換え、
水平枠長に"１"を加算する。これにより、文字枠レジス
タの示す文字枠は右に１画素拡大される。

【００３７】（５）図６ｅは有効画素Ｐm,nが文字枠レ
ジスタの示す文字枠内の場合であり、文字枠レジスタの
更新は一切行わない。したがって、文字枠も拡大されな
い。

【００３８】以上の場合以外の画素は、文字枠レジスタ
の示す文字枠に隣接または文字枠内の画素でないので独
立した文字枠レジスタを割り当てる。

【００３９】図５ｂの例では次のｊ＋２番目の走査線に
おいて先ず、（ｉ＋２，ｊ＋２）の画素が有効レベルと
なるが、この画素は第１の文字枠レジスタが示している
文字枠に隣接していないので、独立した第２の文字枠レ
ジスタを割当て、先頭座標と末尾座標を（ｉ＋２，ｊ＋
２）に水平枠長と垂直枠長を"１"にセットする。

【００４０】本例では、以上の動作をｊ＋６番目の走査
線まで終了した時点で、以下の３つの文字枠レジスタが
存在することになる。

【００４１】

【表１】

【００４２】次に、ｉ＋７番目の走査線上の処理では、
第２の文字枠レジスタの水平枠が広がってゆき、（ｉ＋
５，ｊ＋７）の画素の処理が終了した時点で、第２の文
字枠レジスタの内容は先頭座標（ｉ＋２，ｊ＋２）、末
尾座標（ｉ＋５，ｊ＋７）、水平枠長"４"、垂直枠長"
６"となる。次の画素（ｉ＋６，ｊ＋７）は図６ｄの形
態で第２の文字枠レジスタの示す文字枠に隣接し、図６
ａの形態で第１の文字枠と隣接する。そこで、第１の文
字枠レジスタと第２の文字枠レジスタを結合し、結合後
の先頭座標、末尾座標、水平枠長、垂直枠長を第１の文
字枠レジスタにセットして第２の文字枠レジスタを廃止
する。

【００４３】これまでの説明でも明らかなように、処理
は上から下の方向に実行される。したがって、結合する
２つの文字枠レジスタの番号は先頭座標のｙの値が異な
る場合はｙ値の小さい方が若番となる。結合後もこの関
係を維持するため、結合後の文字枠レジスタは若番を使
用する。この場合には、結合する若番の文字枠レジスタ
に対して以下の処理を行うことで文字枠の結合が実行さ
れる。

【００４４】（１）先頭座標のｘ値：左側の文字枠レジ
スタの先頭座標のｘ値 （２）先頭座標のｙ値：若番の文字枠レジスタの先頭座
標のｙ値 （３）末尾座標のｘ値：右側の文字枠レジスタの先頭座
標のｘ値 （４）末尾座標のｙ値：処理中画素のｙ値 （５）水平枠長：（３）の値−（１）の値＋１ （６）垂直枠長：（４）の値−（２）の値＋１ この結合の結果、（ｉ＋６，ｊ＋７）の画素の処理終了
時点で、第１の文字枠レジスタには、先頭座標（ｉ＋
２，ｊ）、末尾座標（ｉ＋８，ｊ＋７）、水平枠長"
７"、垂直枠長"７"がセットされ、第２の文字枠レジス
タが廃棄される。

【００４５】同様に、（ｉ＋１１，ｊ＋７）の画素の処
理で、結合後の第１の文字枠レジスタと、第３の文字枠
レジスタが結合される。

【００４６】同様の処理を順次行い、ｊ＋１５番目の走
査線の処理が終了した時点の図５に示す領域では、第１
の文字枠レジスタのみとなり、先頭座標（ｉ＋１，
ｊ）、末尾座標（ｉ＋１４，ｊ＋１５）、水平枠長"１
４"、垂直枠長"１６"がセットされた状態となる。

【００４７】以上の処理で大部分の文字は１文字当たり
１つの文字枠レジスタにより文字パターンを囲む枠が確
定できる。

【００４８】図７に図５の文字列に上記処理を行った結
果を示す。図７ａに示すように、〔信〕と〔号〕の２文
字を除いて１文字当たり１つの文字枠レジスタの枠が確
定されている。

【００４９】図７ｂは処理終了時点で１文字当たり２以
上の文字枠レジスタが割り当てられる場合の例である。

【００５０】文字列判定処理部４２０では、文字枠検出
処理部４００における前述の処理結果をもとに、有効な
文字列を判定する。前述のように２値化回路２０は、文
字レベルの画素のみ有効画素として出力しているが、文
字と同一レベルの文字以外の画素も有効レベルとして存
在し、文字枠検出処理部４００からはこれらの画素によ
る文字以外の部分にも文字枠レジスタが割り当てられて
出力される。文字の場合には下記の特徴がある。

【００５１】（１）図７からも分かるように、前記文字
枠レジスタの水平枠長および垂直枠長の双方または一方
が文字パターンの寸法（本例では共に１６画素）に近い
値となる。 （２）挿入文字は１文字の場合はまずなく、数文字以上
が規則正しく並んでおり、縦書きの場合は文字枠レジス
タの先頭座標および末尾座標双方のｘの値が、横書きの
場合はｙの値がほぼ同じ値になる。 （３）文字枠の先頭座標および末尾座標の並びは等間隔
に並ぶものが多い。

【００５２】文字以外に割り当てられた文字枠レジスタ
は上記の特徴から大きく外れ、文字枠レジスタの指定す
る枠の寸法が異常に小さかったり、異常に大きかったり
する。また、文字列としての規則性もない。文字列判定
処理部４２０は上記の特徴を利用して文字列の部分のみ
を抽出する。

【００５３】文字列判定処理部４２０ではまず、文字の
水平文字長と垂直文字長を求める。例えば、文字枠検出
処理部４００から入力される各文字枠レジスタの水平枠
長及び垂直枠長それぞれの出現頻度の最も多いものを選
び、それぞれ、水平文字長、垂直文字長とする。例え
ば、図７ａの例ではこの処理により、水平文字長、垂直
文字長共に１６画素として求まる。

【００５４】次に各文字枠レジスタの水平枠長と垂直枠
長の双方が求めた文字長から大きく外れている文字枠レ
ジスタ、例えば、水平枠長と垂直枠長の双方が求めた文
字長の0.5倍〜1.2倍内にない文字枠レジスタを廃棄す
る。これにより、一部の文字（「品」、「、」、「。」
等）の欠落が生じるが、残った文字枠レジスタは文字で
ある確率が非常に高くなる。

【００５５】次に、前記処理で残った文字枠レジスタそ
れぞれの水平中心座標と垂直中心座標を次式により求め
る。

【００５６】

【数１】水平中心座標＝（先頭座標のｘ値＋末尾座標の
ｘ値）／２

【００５７】

【数２】垂直中心座標＝（先頭座標のｙ値＋末尾座標の
ｙ値）／２ 上記計算において、端数0.5が生じた場合、水平中心座
標の計算では切捨て、垂直中心座標の計算では切り上げ
る。これは、文字パターンが、センタより偏心している
場合において、横書きの場合は文字の下側に、縦書きの
場合は左側にずらす傾向にあるためである。なお、先頭
座標のｘとｙを使用することも可能であるが、平仮名は
漢字より小さめのパターンとなっている場合が一般的で
あり、ばらつきは上記の中心座標よりも多くなる。

【００５８】図８は、図７ａの文字列が、横書きの場合
の垂直中心座標と、縦書きの場合の水平中心座標を求め
た結果であって、ａが横書きの場合、ｂが縦書きの場合
である。図に示すように、前記の〔数１〕〔数２〕で求
めた横書きの場合の垂直中心座標と縦書きの場合の水平
中心座標は同じ値となるものが非常に多くなる。

【００５９】次に、文字列判定処理部４２０は、この垂
直中心座標と水平中心座標の値の出現頻度を求め、複数
回同じ値が出現する座標をそれぞれ文字列の垂直中心座
標あるいは水平中心座標とする。なお、隣接画素に中心
座標が存在する場合は同一の中心を有するものとし、最
大の出現回数の画素ラインを、同数の出現回数の場合は
平均値（0.5の端数は切上げ、または切捨て）を文字の
中心座標とする。例えば、縦書きの場合に、ｊ＋７，ｊ
＋８，ｊ＋９のいずれにも垂直中心座標がある場合は、
それぞれの出現回数の和を垂直中心座標の数とする。

【００６０】文字列判定処理部４２０は引き続き、以上
の処理により求めた水平中心座標と垂直中心座標の数を
比較し、下記に基づく縦書きか横書きかを判定する。 水平中心座標の数＞垂直中心座標の数→横書き 水平中心座標の数＜垂直中心座標の数→縦書き この判定により、横書きと判定された場合は前記で求め
た垂直中心座標を文字列の有効な中心座標とし、縦書き
の場合は水平中心座標を有効な中心座標とする。

【００６１】次に文字列判定処理部４２０は文字列の範
囲を求める。

【００６２】図９は文字列が横書きの場合の文字列の範
囲を求める方法例を説明する図である。図９ａに示すよ
うに、横書きと判定された場合は先に求めた垂直中心座
標を中心にその上下に垂直文字長の１／２の範囲を文字
列検索範囲とする。例えば、垂直中心座標がｉ＋８の場
合は垂直座標がｉ〜ｉ＋１６の範囲を文字列検索範囲と
する。次に、図９ｂに示すように、文字枠レジスタの示
している文字枠の全体または一部がこの文字列検索範囲
内に存在する文字枠レジスタを検索し、文字列の水平方
向の範囲を求める。この条件を満たす検索対象文字枠レ
ジスタは下記の２つの数式からなる文字枠レジスタの抽
出条件を同時に満たす文字枠レジスタである。

【００６３】

【数３】文字枠レジスタの先頭座標のｙ値≦垂直中心座
標＋１／２垂直文字長

【００６４】

【数４】文字枠レジスタの末尾座標のｙ値≧垂直中心座
標−１／２垂直文字長次に、上記の抽出条件によって抽
出された文字枠レジスタを下記手順により検出する。

【００６５】（１）抽出された文字枠レジスタの中で、
先頭座標のｘ値が最も小さいものを取り出し、その文字
枠レジスタの先頭座標のｘ値を検定中の垂直中心線上の
文字列の文字列水平先頭座標、末尾座標のｘ値を文字列
終端座標とする。

【００６６】（２）求めた文字列終端座標の値に予め定
められている検索長（水平文字長の２〜３倍）を加算
し、下記のいずれかの条件を満たす抽出されている文字
枠レジスタの有無を調べる。

【００６７】 文字列終端座標＜文字枠レジスタの先頭座標のｘ値 ＜文字列終端座標＋検索長 文字列終端座標＜文字枠レジスタの末尾座標のｘ値 ＜文字列終端座標＋検索長 上記条件を満足する文字枠レジスタが１以上ある場合は
その中で、末尾座標のｘ値が最も大きい文字枠レジスタ
の末尾座標のｘ値で前記の文字列終端座標を置き換え
る。

【００６８】（３）上記（２）で置き換えた文字列終端
座標を新しい文字列終端座標として、（２）を繰り返
し、前記条件を満たす文字枠レジスタが無くなった時点
の文字列終端座標を検定中の文字列の文字列終端座標と
して決定する。

【００６９】以上の処理で、文字列は水平垂直中心座
標、文字列先頭座標、文字列終端座標、水平文字長、垂
直文字長の５つのパラメータを組とした文字列パラメー
タで検出される。

【００７０】なお、上記で確定した文字列終端座標より
も大きい先頭座標のｘ値を持つ検索対象文字枠レジスタ
が残っている場合は別の文字列として前記（１）〜
（３）を実行し、文字列パラメータを求める。以上の処
理を先に求めた全ての垂直中心座標に対して行うことに
より複数の文字列が抽出される。これらの抽出された文
字列の各文字列パラメータの文字列終端座標と文字列先
頭座標の差が一定の値（水平文字長の２〜３倍）に満た
ないものを無効な文字列として破棄し、残ったものを最
終的に抽出された文字列とする。

【００７１】以上は、横書きの場合であるが、縦書きと
判定された場合は、垂直と水平、ｘとｙをそれぞれ対応
するものに入れ換える他は同様の処理によって文字列が
判定できる。

【００７２】文字列判定処理部４２０はこれらの文字列
情報は文字領域指定処理部４４０に入力するが、実際に
は文字列パラメータは数値の組であるため、縦書きか横
書きを識別する文字列方向情報を付加し、１文字列当た
り文字列方向情報、中心座標、文字列先頭座標、文字列
終端座標、水平文字長、垂直文字長からなる文字列パラ
メータとして抽出した文字列分の文字列パラメータを文
字領域指定処理部に入力する。

【００７３】文字領域指定処理部４４０は文字列判定処
理部４２０から入力された文字列パラメータより、入力
映像中の処理領域を指定する文字領域指定情報を作成す
る。

【００７４】図１０は、文字領域指定処理部４４０の動
作例を説明する図で、ａは横書きの場合、ｂは縦書きの
場合である。文字領域指定処理部４４０は次式により文
字領域を求め、文字領域指定情報として出力する。

【００７５】 横書きの場合 領域開始ｙ座標：中心座標(Yc)-C1×垂直文字長(LV) 領域開始ｘ座標：文字列先頭座標(Xt)-C2×水平文字長
(LH) 領域終了ｙ座標：中心座標(Yc)-C3×垂直文字長(LV) 領域終了ｘ座標：文字列終端座標(Xe)-C4×水平文字長
(LV) 縦書きの場合 領域開始ｙ座標：中心座標(Xc)-C5×水平文字長(LH) 領域開始ｘ座標：文字列先頭座標(Yt)-C6×垂直文字長
(LV) 領域終了ｙ座標：中心座標(Xc)-C7×水平文字長(LH) 領域終了ｘ座標：文字列終端座標(Ye)-C8×垂直文字長
(LV) Ｃ1〜Ｃ8は予め定められている定数であるが、図１０の
例に示す様に Ｃ1=Ｃ3=Ｃ5=Ｃ7=1.0 Ｃ2=Ｃ4=Ｃ6=Ｃ8=0.5 程度が適当である。

【００７６】本発明は以上のような動作をするので、文
字を囲む文字近傍領域の文字以外の部分の輝度（明る
さ）が低くなるため、挿入文字がある映像を表示してい
る場合に、文字がはっきりと見えるようになり、そのま
ま表示した場合には挿入文字周辺の輝度が文字に近く見
にくい場合においても、容易に文字を判読できるように
なる。

【００７７】以上の説明は輝度信号のみを対象にして動
作を説明した。カラー映像を扱う場合は、輝度信号を遅
延回路５０で遅延させた時間だけ色信号も遅延させる必
要があることは勿論である。

【００７８】〔実施例２〕カラー映像の場合には、挿入
文字を白とすると、文字の挿入位置が黄色または黄色に
近い場合には文字の識別が非常に困難である。ところ
で、カラー映像信号は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
３原色信号に分解できる。黄色系統の色の部分はこの３
原色信号のＲとＧの信号のみで、Ｂ信号が非常に低い領
域である。しかし、輝度（Ｙ）信号はレベルが高く、黄
色部分のＹ信号のレベルは白の挿入文字のレベルと大差
ない場合も多い。このような、黄色領域の３原色信号の
特徴を利用したカラー信号に対して非常に有効な本発明
の実施例を以下に示す。

【００７９】図１１は、本発明の実施例２のブロック図
である。図において、１００はカラー映像信号入力端
子、１１０は入力端子１００に入力される映像信号を赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色信号と輝度（Ｙ）
信号に分解する映像デコーダ、１２０、１２５は２値化
回路であって、１２０はＢ信号に、１２５はＹ信号に対
するものであり、各信号に対して図１の２値化回路２０
と全く同じ動作をする。

【００８０】１３０、１３５は文字レベル検出回路であ
って、１３０はＢ信号に、１３５はＹ信号に対するもの
であり、各信号に対して図１の文字レベル検出回路３０
と全く同じ動作をする。１４０は文字領域判定回路であ
り、１４０に入力される信号に対して図１の文字領域判
定回路４０と全く同じ動作をする。１５０は遅延回路で
あり、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙの各信号に対して図１の遅延回路
５０と全く同じ動作をする。１６０、１６５は２値化回
路であって、１６０はＢ信号に対し、１６５はＹ信号に
対するものであり、各信号に対して図１の２値化回路６
０と全く同じ動作をする。１７０はレベル制御回路であ
って、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号に対して図１のレベル制御回
路７０と全く同じ動作をする。１８０は文字抽出回路で
あって、１８０に入力される信号に対して図１の文字抽
出回路８０と全く同じ動作をする。１９０は合成回路で
あって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号に対して図１の合成回路９
０と全く同じ動作をする。２００はＲ，Ｇ，Ｂ入力の映
像表示装置、２１０，２２０はＡＮＤ回路である。

【００８１】以上の説明から明らかなように、２値化回
路１２０は映像デコーダから出力されるＢ信号が文字レ
ベル検出回路１３０で検出されたＢ信号中の文字レベル
値近傍のレベルの画素のレベル値のみを有効レベル"１"
とした２値化Ｂ信号を出力する。同様に、２値化回路１
２５はＹ信号が文字レベル検出回路１３５で検出された
Ｙ信号中の文字レベル値近傍のレベル値のみを有効レベ
ル"１"とした２値化Ｙ信号を出力する。ＡＮＤ回路２１
０は２値化回路１２０より出力される前記２値化Ｂ信号
と２値化回路１２５より出力される２値化Ｙ信号のＡＮ
Ｄ処理を行い、２値化Ｂ信号と２値化Ｙ信号の両信号が
共に有効"１"である画素のみを有効レベル"１"とした２
値化映像信号を出力する。すなわち、Ｙ信号では黄色に
近い色のレベル値は高く、白色の挿入文字の文字レベル
と区別が付かない場合もあるが、青色に近い色のレベル
値は白色レベル値に対してかなり低い。このため、２値
化Ｙ信号には白色の挿入文字の画素の他に黄色に近い色
の画素の一部が有効レベルとなっている可能性が高い
が、青色に近い色の画素は無効レベル"０"となる。一
方、Ｂ信号は青色と白色に対する信号レベルは高いが、
黄色に近い色に対するレベルは低い。このため、２値化
Ｂ信号は白色の挿入文字の画素の他に青色に近い色の画
素が有効レベルとなっている可能性が高いが、黄色に近
い色の画素は無効レベル"０"となる。したがって、２値
化Ｙ信号と２値化Ｂ信号の両方が有効レベル"１"となっ
ている部分だけを有効レベルとして出力するＡＮＤ回路
２１０の出力信号（２値化映像信号）は２値化Ｙ信号と
２値化Ｂ信号が共に有効レベル"１"となっている白色部
分だけとなり、非常に高い確率で白色の挿入文字部分の
画素だけが有効レベル"１"となっている２値化信号とな
る。

【００８２】２値化回路１６０は遅延回路１５０から出
力される遅延Ｂ信号が文字レベル検出回路１３０で検出
されたＢ信号中の文字レベル値近傍のレベルの画素のレ
ベル値のみを有効レベル"１"とした遅延２値化Ｂ信号を
出力する。同様に、２値化回路１６５は遅延Ｙ信号が文
字レベル検出回路１３５で検出されたＹ信号中の文字レ
ベル値近傍のレベル値のみを有効レベル"１"とした遅延
２値化Ｙ信号を出力する。ＡＮＤ回路２２０は２値化回
路１６０より出力される前記遅延２値化Ｂ信号と２値化
回路１６５より出力される遅延２値化Ｙ信号のＡＮＤ処
理を行い、遅延２値化Ｂ信号と遅延２値化Ｙ信号の両信
号が共に有効レベル"１"である画素のみを有効レベル"
１"とした遅延２値化映像信号を出力する。この遅延２
値化映像信号が非常に高い確率で白色の挿入文字部分の
画素だけが有効レベル"１"となっている２値化信号とな
ることは前述のＡＮＤ回路２１０から出力される２値化
映像信号の場合と全く同様である。

【００８３】以上のようにＡＮＤ回路２１０、２２０か
ら出力される２値化映像信号および遅延２値化映像信号
は非常に高い確率で白色の挿入文字のみの信号となるた
め、文字領域判定回路１４０から出力される文字領域情
報の精度は高くなり、文字抽出回路１８０から出力され
る文字信号も精度の高いものとなる。

【００８４】レベル制御回路１７０および合成回路１９
０の動作は前述のとおりであるが、Ｒ，Ｇ，Ｂの信号対
応に異なる制御を行うことも可能である。すなわち、レ
ベル制御回路１７０では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号に対し
て、異なる減衰量を与え、文字の背景となる部分の色調
等を変えることが可能である。また、合成回路１９０で
は文字抽出回路から出力される文字信号のＲ，Ｇ，Ｂ各
信号に対する合成レベルを最高レベル以外のレベルに設
定することにより挿入文字の色を変えることが可能であ
る。

【００８５】合成回路１９０より出力されるＲ，Ｇ，Ｂ
の各出力信号を映像表示装置２１０に入力することによ
り、本発明によって処理された挿入文字の見やすい映像
が表示される。

【００８６】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例
に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることはいうまでもない。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果がある。

【００８８】（１）映像信号中の挿入文字の領域を検出
して、文字近傍の背景部分を文字が見やすい背景にする
ので、原信号では背景との関係で文字が見づらい場合で
も常に文字が見やすくなる。

【００８９】（２）カラー信号の場合、挿入文字の色で
ある白色部分だけの２値化映像信号を抽出する際に、輝
度（Ｙ）信号は白色や黄色系統部分の信号レベルは高い
が青色系統部分の信号レベルは低く、青（Ｂ）信号は白
色や青色系統部分の信号レベルは高いが黄色系統部分の
信号レベルは低いことを利用し、両者の信号レベルが高
い部分を抽出することにより白色部分だけの２値化映像
信号を抽出することによって、カラー信号の場合の白色
の挿入文字の場合に見にくくなる黄色の背景に対しても
精度良く白色部分を抽出できる。

【００９０】（３）映像信号のレベルヒストグラムが鋭
いピークを示すレベルを文字レベルとすることにより、
非常に高い精度で挿入文字の文字レベル近傍だけの２値
化信号を得ているので、文字領域の判定や文字信号の抽
出が高精度で行われる。

【００９１】（４）２値化された映像信号の有効レベル
を示す画素が隣接している領域を含む矩形領域を文字枠
とし、文字枠の連続性から文字の挿入されている領域を
判定しているので、非常に精度良く処理対象領域を抽出
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１を示すブロック図。

【図２】 図１の文字検出回路および２値化回路の動作
例を説明するグラフ。

【図３】 テロップ等で挿入される挿入文字列の例を示
す図。

【図４】 図１の文字領域判定回路の処理の流れの例を
示すブロック図。

【図５】 図４の文字枠検出処理部の動作例を示す図。

【図６】 図４の文字枠検出処理部の動作における文字
枠レジスタに隣接する画素の処理法を示す図。

【図７】 図４の文字枠検出処理部の動作による文字枠
検出結果の例を示す図。

【図８】 図４の文字列判定処理部における文字枠の中
心座標の算出例を示す図。

【図９】 図４の文字列判定処理部における文字列の範
囲を求める方法の例を説明する図。

【図１０】 図４の文字領域指定処理部の動作例を説明
する図。

【図１１】 本発明の実施例２を示す図。

【符号の説明】

１０…入力端子、１５…出力端子、２０，６０，１２
０，１２５，１６０，１６５…２値化回路、３０，１３
０，１３５…文字レベル検出回路、４０，１４０…文字
領域判定回路、５０，１５０…遅延回路、７０，１７０
…レベル制御回路、８０，１８０…文字抽出回路、９
０，１９０…合成回路、１００…カラー映像信号入力端
子、１１０…映像デコーダ、２００…映像表示装置、２
１０，２２０…ＡＮＤ回路、４００…文字枠検出処理
部、４２０…文字列判定処理部、４４０…文字領域指定
処理部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 洋 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像信号に挿入されている挿入文字
   のレベルを検出する文字レベル検出回路と、該文字レベ
   ル検出回路で検出された文字レベル近傍のレベルのみを
   有効レベルとした２値化映像信号を出力する第１の２値
   化回路と、該第１の２値化回路から出力される２値化信
   号を分析して文字が挿入されている領域を指定する文字
   領域指定情報を出力する文字領域判定回路と、前記入力
   映像信号を前記文字領域判定回路における映像信号の入
   力時点から文字情報指定情報を出力するまでに要する時
   間だけ遅延させた遅延映像信号を出力する遅延回路と、
   前記遅延映像信号の前記文字レベル検出回路で検出され
   た文字レベル近傍のレベルのみを有効レベルとした遅延
   ２値化映像信号を出力する第２の２値化回路と、前記遅
   延２値化映像信号から前記文字領域指定情報により指定
   されている文字領域のみの信号を有効とすることにより
   文字を抽出し、文字信号として出力する文字抽出回路
   と、前記遅延映像信号の前記文字領域指定情報により指
   定されている領域のレベルを予め定められている規則に
   基づき変化させた映像信号を出力するレベル制御回路
   と、該レベル制御回路から出力される映像信号と前記文
   字抽出回路から出力される文字信号を重畳して出力する
   合成回路を有することを特徴とする映像処理装置。
2. 【請求項２】 前記文字レベル検出回路と第１の２値化
   回路と第２の２値化回路のそれぞれが、カラー映像信号
   の輝度信号と青信号のそれぞれに対応して設けられ、輝
   度信号に対応して設けられた文字レベル検出回路により
   検出された文字レベルによって、輝度信号に対応して設
   けられた第１の２値化回路と第２の２値化回路のそれぞ
   れの２値化レベルを制御し、青信号に対応して設けられ
   た文字レベル検出回路により検出された文字レベルによ
   って、青信号に対応して設けられた第１の２値化回路と
   第２の２値化回路のそれぞれの２値化レベルを制御し、
   輝度信号に対応して設けられた第１の２値化回路から出
   力される２値化輝度信号と青信号に対応して設けられた
   第１の２値化回路から出力される２値化青信号の有効レ
   ベルのＡＮＤ処理を行い、前記２値化映像信号を出力す
   る第１のＡＮＤ回路と、青信号に対応して設けられた第
   ２の２値化回路から出力される遅延２値化輝度信号と該
   青信号に対応して設けられた第２の２値化回路から出力
   される遅延２値化青信号の有効レベルのＡＮＤ処理を行
   い前記遅延２値化映像信号を出力する第２のＡＮＤ回路
   を有することを特徴とした請求項１記載の映像処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記文字レベル検出回路が輝度レベルの
   レベルヒストグラムの鋭いピークの生じているレベルを
   文字レベルとすることを特徴とする請求項１または２記
   載の映像処理装置。
4. 【請求項４】 前記文字領域判定回路が前記２値化映像
   信号の画素毎の有効レベルが縦、横、斜めの各方向に隣
   接している領域に内接する長方形を文字枠として検出
   し、該文字枠の縦、横の連続性より文字列の方向と文字
   列の中心座標と該中心座標上の文字列の先頭座標および
   終端座標からなる文字列パラメータを求め、該文字列パ
   ラメータと該文字枠の枠巾から求めた文字長から挿入さ
   れている文字を含む領域を前記文字領域指定情報として
   出力することを特徴とした請求項１、２または３記載の
   映像処理装置。