JPH07322159A

JPH07322159A - 映像信号処理装置

Info

Publication number: JPH07322159A
Application number: JP10812094A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Torigoe; 忍鳥越; Toshinori Murata; 敏則村田; Nobufumi Nakagaki; 宣文中垣; Takayuki Mori; 隆之森; Yumi Bando; 由美板東; Sunao Suzuki; 直鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Priority date: 1994-05-23
Filing date: 1994-05-23
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】映画ソフト等のワイドな映像信号を、ワイドテ
レビ等、ワイドな表示装置にて拡大表示する際に、高画
質な字幕挿入を実現可能にする。【構成】画質改善回路１０３では入力信号の特徴を抽出
し、信号レベル変換等の高画質化処理を行う。文字情報
信号処理回路１０２では入力された信号の内、字幕部の
信号に対して縮小あるいは拡大処理等を行ない非線形処
理回路１０４に出力する。非線形処理回路１０４では入
力する字幕部の信号に対して非線形処理を行ない、合成
処理回路１１９に出力する。合成処理回路１１９では上
記非線形処理回路１０４から出力される字幕部の信号
と、上記画質改善回路１０３から出力される映像信号と
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、ハイビジョンテレビや
ワイドテレビ等のように画面のアスペクト比がワイドな
表示装置を用いて、映画等のワイドな映像信号を拡大表
示する際に、画面外にはみ出てしまう字幕等の文字情報
を、表示画面中に移動して表示させるための映像信号処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行の標準テレビジョン方式であるＮＴ
ＳＣ方式に加え、より高精細で臨場感溢れる音と映像を
再現する高精細テレビジョン方式について、国内はもと
より、米国や欧州においても数多くの方式提案が行なわ
れ、実用化されようとしている。

【０００３】我国においては、特にＭＵＳＥ方式とＥＤ
ＴＶ−II方式とが有力であり、前者は現行方式と両立性
は無いが変換器を用いて両立性を保つ方式、後者は現行
方式との両立性を考慮した方式となっている。ここで、
これらの高精細テレビジョン方式に共通しているのは、
画面のアスペクト比が１６：９と現行のＮＴＳＣ方式に
比べてワイドになっている点にある。これに加え、現行
のＮＴＳＣ方式についても、映画や、新作のビデオソフ
トにおいて横長（ワイド）化の傾向が強まってきてい
る。この様な映像ソースの横長化を背景として、メーカ
各社からは、ワイドテレビやハイビジョンテレビといっ
たワイドな表示装置を備えたテレビセットが相次いで製
品化されている。上記ワイドテレビやハイビジョンテレ
ビは、画面のアスペクト比が１６：９とワイド（横長）
であるため、ハイビジョンソフトや映画等の横長ソフト
を視聴するのに適している。

【０００４】図２は、アスペクト比４：３の画面にＮＴ
ＳＣ方式で記録された横長の映画ソフトを表示した場合
の表示形態と、アスペクト比１６：９のワイド画面に上
記映画ソフトを表示した場合の表示形態と、をそれぞれ
示した説明図である。同図（Ａ）に示すように、横長の
映画ソフトの場合、通常、字幕はアスペクト比４：３の
画面の下側に挿入されている。従って、ワイドな表示装
置を備えたテレビに、上記映画ソフトを表示する場合、
同図（Ｂ）に示すように、映像の拡大処理を行なって画
面一杯に映像を表示しようとすると、字幕が画面外には
み出てしまう。そこで、この様な映画ソフトを表示する
場合には、同図（Ｃ）に示す様に、映像の拡大処理を行
なうと同時に、字幕を表示領域内に移動・挿入する必要
がある。

【０００５】この様な字幕を表示領域内に移動・挿入す
る従来技術としては、例えば、特開平４−２５２５７７
号公報、特開平４−３０６９８０号公報、及び特開平４
−３２１３８７号公報等に記載のものが挙げられる。そ
こで、ここではそれらのうち、特開平４−２５２５７７
号公報に記載されている技術について、図２及び図３を
用いて説明する。

【０００６】図３は上記した従来技術における信号処理
を説明するための説明図である。この従来技術では、ま
ず、図２（Ａ）に示す映画ソフトにおいて、字幕が挿入
されている領域（即ち、同図（Ａ）の斜線で示された領
域であり、字幕と字幕背景とで構成される。以下、この
領域を字幕部という。）の信号について、信号レベルの
最小値（即ち、字幕背景の信号レベル）を求め、その最
小値を上記字幕部の信号から減算し、得られた信号を字
幕信号とする。このように減算をするのは、字幕部の信
号において、字幕背景の信号レベルが、映画ソフトによ
って一定ではなく、多少ばらついていることを考慮し、
そのばらつきをなくすためである。即ち、減算により得
られた信号、つまり、字幕信号においては、字幕背景の
信号レベルは“０レベル”となる。従って、例えば、字
幕として、図３（Ａ）に示すような「Ｈ」という文字が
あった場合、同図（Ａ）のＸ−Ｘ’の水平ラインで示さ
れる部分の字幕信号は、同図（Ｂ）の実線の様になり、
字幕背景の信号レベルは“０レベル”となっている。

【０００７】次に、この従来技術では、図３（Ｂ）の実
線で示される字幕信号に対し、ローパスフィルタ処理
（以下、ＬＰＦ処理という）を行ない、同図（Ｂ）の点
線で示されるＬＰＦ処理信号を得る。次に、この従来技
術では、同図（Ｂ）の点線で示されるＬＰＦ処理信号
と、同図（Ｂ）の一点鎖線で示される所定の信号レベル
（字幕信号の信号レベルの最小値、即ち、“０レベル”
よりも多少大きいレベル）とを比較して、同図（Ｃ）に
示す字幕検出信号を得る。即ち、この字幕検出信号は、
同図（Ｃ）からも明らかな様に、字幕（即ち、文字）と
さらにその周辺部分とを含む範囲について、ハイレベル
の区間とした信号となる。

【０００８】次に、この従来技術では、得られた字幕検
出信号に応じて、上記字幕部の信号と、該字幕部の信号
以外の信号（即ち、映像信号）とを切り換えて、何れか
一方を出力させる。即ち、字幕検出信号がハイレベルの
場合は、字幕部の信号を出力させ、ローレベルの場合は
映像信号を出力させる。こうする事により、字幕の挿入
処理を実現している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術における信号処理においては、字幕部の信号
から得られた信号と所定の信号レベルとを比較し、字幕
検出信号を得て、その字幕検出信号によって字幕部の信
号と映像信号とを切り換えているため、再生される映像
としては、画面の垂直方向における、字幕または字幕背
景（即ち、字幕部の信号）と映像（即ち、映像信号）と
の境目（即ち、切り換え部分）が鋸歯状になってしまう
という問題があった。

【００１０】即ち、これは、字幕部の信号自体あるいは
それから得られる字幕信号自体、本来的に字幕の部分に
急峻なエッジを持ち得ないため、画面の垂直方向に並ぶ
水平ライン毎にそれら信号を見た場合（例えば、図３
（Ａ）のＸ−Ｘ’の水平ライン、及びその前後の水平ラ
インの信号を見た場合）、エッジの傾きや位置等が不揃
いであり、そして、その様な信号を所定の信号レベル
（即ち、固定の信号レベル）と比較して、字幕検出信号
を得ても、得られる字幕検出信号のハイレベルの区間
は、水平ライン毎に微妙にずれることになるからであ
る。

【００１１】しかも、上記した従来技術においては、字
幕信号にＬＰＦ処理を行なって、字幕部分のエッジを滑
らかにしているため、エッジの傾きや位置等がさらに不
揃いとなってしまい、得られる字幕検出信号のハイレベ
ルの区間のずれはさらに大きくなり、字幕または字幕背
景と映像との境目のギザギザがさらに顕著に現れること
になる。この傾向は、ＬＰＦ処理において、字幕信号の
低域を抽出するＬＰＦの通過帯域が狭くなるほど、即
ち、エッジが滑らかになるほど、大きくなる。

【００１２】さらにまた、字幕部の信号には一般的にノ
イズが重畳されているため、それから得られる字幕信号
やＬＰＦ処理信号にもノイズが重畳されている。従っ
て、得られる字幕検出信号のハイレベルの区間のずれ
は、このノイズの影響によって、さらに大きくなり、境
目のギザギザがさらに顕著に現れることになる。

【００１３】図４は上記した従来技術における問題点を
説明するための説明図である。同図（Ａ）は字幕信号、
映像信号及びそれらの合成信号と字幕検出信号との関係
を、また、同図（Ｂ）は図３（Ａ）に示す文字について
上記した信号処理を行なった後の再生画像を、それぞれ
示している。

【００１４】即ち、図４（Ａ）に示すような字幕検出信
号で、字幕部の信号（図では字幕信号）と映像信号と切
り換えることにより、切り換え出力（即ち、合成出力）
として、字幕の周辺部において、字幕背景の信号レベル
が出力される事となる。従って、字幕自体はそのまま出
力されるが、上記したように、図４（Ｂ）に示す如く、
画面の垂直方向における、字幕背景と映像（映像信号）
との境目（切り換え部分）が、鋸歯状になってしまう。

【００１５】従って、本発明の目的は、映画ソフト等の
ワイドな映像信号を、ワイドテレビ等、ワイドな表示装
置にて拡大表示する際に、表示画面の外にはみ出してし
まう字幕等の文字情報を高画質に移動・挿入する映像信
号処理装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、映像信号と文字情報信号とをそれぞれ別々の
区間に備えて成る信号を入力し、前記文字情報信号の存
在する区間から該文字情報信号を抽出し、該文字情報信
号に含まれる文字情報を前記映像信号の存在する区間に
挿入して出力する映像信号処理装置であって、前記文字
情報信号の存在する区間から該文字情報信号を抽出し、
一時保持して出力する文字情報信号処理手段と、該文字
情報信号処理手段からの出力信号を入力し非線形処理を
行う非線形処理手段と、前記映像信号の存在する区間内
に存在する映像信号の特徴を抽出し、自動的に信号レベ
ル等を変換して高画質化を図る画質改善手段と、該画質
改善手段からの出力信号と前記非線形処理手段から出力
される文字情報信号とを入力して合成する合成処理手段
と、を備える様にした。

【００１７】

【作用】前記文字情報信号処理手段は、上記した文字情
報信号から字幕を含む文字情報を抜き出し、一時保持し
て出力する。前記非線形処理手段は、前記文字情報に対
し非線形処理を行い、字幕の背景の信号レベルを強制的
に下げる。前記画質改善手段は、上記した信号のうち、
少なくとも映像信号に対して、その特徴を抽出し、自動
的に信号レベル等を変換して高画質化を図る。前記合成
処理手段は、映像信号中に字幕部の信号における字幕を
挿入・合成する際、上記した従来技術のように、字幕部
の信号から得られた信号と所定の信号レベルとを比較し
て字幕検出信号を得たり、あるいは、その得られた字幕
検出信号によって字幕部の信号と映像信号とを切り換え
たりすることなく、前記非線形処理手段から出力された
字幕部の信号と前記画質改善処理手段から出力される映
像信号とを入力し、信号レベルの大きい方の信号を選択
出力させて、映像信号中に字幕部の信号における字幕を
挿入する。従って、再生される映像は、画面の垂直方向
における、字幕または字幕背景（即ち、字幕部の信号）
と映像（即ち、映像信号）との境目（即ち、切り換え部
分）が鋸歯状になることはない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図１において、１０１は入力端子、１０２は文字情報信
号処理回路、１０３は画質改善回路、１０４は非線形処
理回路、１０５はＬＰＦ処理回路、１０６は減算器、１
０７は最大値選択出力回路、１０８はクリップ回路、１
０９は出力端子、１１０は字幕復調手段、１１１はスイ
ッチ回路、１１２は字幕倍率可変処理回路、１１３は字
幕表示制御回路、１１４は字幕縮小処理用のＬＰＦ、１
１５は字幕を一時保持するメモリ、１１６は字幕拡大処
理用のＬＰＦ、１１７は字幕に輪郭を付加する為の輪郭
用ＬＰＦ、１１８はゲイン調整回路、１１９は合成処理
回路である。本実施例は、上記図２（Ａ）に示す様な、
映画サイズのソフトにおいて画面の下部に表示される字
幕部の信号を、図２（Ｃ）に示す様に移動・挿入する
際、ＬＰＦ回路１０５と減算器１０６とを用いて字幕の
縁に輪郭を付加すると同時に、非線形処理回路１０４を
用いて字幕の背景の信号レベルを相対的に下げ、確実に
字幕部の信号における字幕のみを映像信号と合成できる
よう考慮した点に特徴がある。以下、図１の動作につい
て、上記図２（Ａ）に示す形態の映像信号が入力した場
合を例にとり、図５及び図６、図７を用いて説明する。
ここで図５は、図１における要部信号波形を示すもので
あり、図５に示すａ〜ｇに当る信号と、図１の記号ａ〜
ｇの信号波形とは対応している。また、図６は非線形処
理回路１０４の非線形処理特性の一例を示すものであ
り、図７は図６（ａ）に示す非線形処理を実現する回路
の一例を示している。

【００１９】入力端子１０１からは、上記図２（ａ）に
示す形態の映像信号が入力され、この映像信号は画質改
善回路１０３及び文字情報信号処理回路１０２に入力す
る。

【００２０】画質改善回路１０３では、アスペクト比
４：３のＮＴＳＣ信号をアスペクト比１６：９の表示装
置に映出するための処理を行ない減算器１０６に出力す
る。この際、上記画質改善回路１０３で行なう信号処理
としては、特開平１−１９４７８４号公報や、特開平３
−１１８９１号公報等に示される時間軸圧縮処理や拡大
処理等があり、入力する映像信号の表示形態に応じたア
スペクト比の変換が行なわれる事となる。例えば、入力
する映像信号の表示形態として４：３のアスペクト比を
持つ通常の映像信号が入力した場合、画質改善回路１０
３では、メモリを用いた時間軸圧縮処理を行なって画面
の左右を圧縮し、アスペクト比１６：９の表示画面上に
アスペクト比４：３の画像を歪みなく再生する。また、
入力する映像信号が、上記図２（ａ）に示すようにワイ
ドアスペクトな表示形態を持つ場合には、拡大処理を行
なって上記図２（ｂ）に示すように画面一杯に画像を再
生する。この際の拡大処理とは、走査線補間や画素補間
といった、信号処理による拡大であっても、出力端子１
０９以降に具備されるディスプレイ部の偏向による拡大
であっても本発明の本質は変わらない。

【００２１】また、画質改善回路１０３では、特開昭６
２−２４９５６８号公報や、特開平２−２３３０６８号
公報等に示されるように入力信号の特徴を抽出し、該特
徴に応じた画質制御（例えば、入力信号の平均レベルが
低い場合、映像信号の黒レベルを相対的に下げて再生画
像にメリハリを付ける等）が行なわれる事としても本発
明の本質は変わらない。

【００２２】文字情報信号処理回路１０２は、映像信号
中に含まれる字幕信号を抽出し、拡大あるいは縮小して
出力する。

【００２３】文字情報信号処理回路１０２において字幕
復調回路１１０は、垂直帰線期間内に字幕情報が含まれ
ている場合に、これをデコードして出力する。また、字
幕表示制御回路１１３は、入力端子１０１から入力する
映像信号から画面のアスペクト比や、字幕情報の有無を
検出すると同時に、スイッチ回路１１１や字幕縮小用Ｌ
ＰＦ１１４、メモリ１１５、字幕拡大用ＬＰＦ１１６の
制御信号を発生する。

【００２４】スイッチ回路１１１は、上記字幕表示制御
回路１１３から出力される制御信号に従い、垂直帰線期
間内に含まれる字幕情報を表示する場合にはｘ側を、表
示しない場合にはｙ側を選択出力する様に動作する。

【００２５】字幕倍率可変処理回路１１２は、上記字幕
表示制御回路１１３から出力される制御信号に従い、ス
イッチ回路１１１から出力される信号を入力して、字幕
の拡大・縮小を行う。

【００２６】字幕倍率可変処理回路１１２において、字
幕縮小処理用ＬＰＦ１１４は、字幕を縮小する際に発生
する折り返し妨害を防ぐ為に設けている。例えば、字幕
表示制御回路１１３によりメモリ１１５に書き込む字幕
部のデータを１／２に間引くと、サンプリング周波数も
元の１／２の位置にシフトするため、折り返し妨害が発
生することとなる。従って、縮小処理を行う場合は、間
引く画素・ライン数に応じて予めＬＰＦ処理を行う必要
がある。そこで字幕を縮小する場合には、縮小倍率に応
じ、字幕表示制御回路１１３からの制御信号に従って、
字幕縮小処理用ＬＰＦ１１４の通過帯域を変化させる。
ここで字幕の縮小倍率が１、即ち、間引く画素・ライン
数が０の場合（縮小処理を行わない場合）、字幕縮小処
理用ＬＰＦ１１４は、スルー状態となる。

【００２７】また、字幕移動処理は通常、上記図２
（ａ）に示す形態の映像信号が入力した場合にのみ行な
う。従って、コマーシャル等の４：３映像から字幕を含
む映画等の信号に移行した場合、字幕移動用のメモリ１
１５には字幕信号以外の映像信号が書き込まれているこ
ともある。そこで、字幕表示制御回路１１３では、入力
信号の形態（アスペクト比）を検出し、例えば、入力信
号が、コマーシャル等の４：３の映像信号から、図２
（ａ）に示す形態の映像信号（字幕を含むレターボック
ス形式の信号）に移行した場合、数フレーム期間は字幕
移動用メモリ１１５から読み出された信号が出力されな
い様に制御する。

【００２８】拡大処理用ＬＰＦ１１６は、字幕を拡大処
理する際、拡大された字幕の歪を防ぐ為に設けている。
例えば、字幕表示制御回路１１３によりメモリ１１５か
ら読み出される字幕部のデータを２倍、即ち、２回に１
回の周期で繰返し読み出す制御を行うと、読み出された
字幕の輪郭が階段状にガタガタになってしまう。従っ
て、拡大処理を行う場合は、繰返して読み出す画素・ラ
イン数に応じてＬＰＦ処理（補間処理）を行う必要があ
る。そこで字幕を拡大する場合には、拡大倍率に応じ、
字幕表示制御回路１１３からの制御信号に従って、字幕
拡大処理用ＬＰＦ１１６の通過帯域を変化させる。ここ
で字幕の拡大倍率が１、即ち、繰返して読み出す画素・
ライン数が０の場合（拡大処理を行わない場合）、字幕
拡大処理用ＬＰＦ１１４は、スルー状態となる。

【００２９】非線形処理回路１０４は、上記信号処理を
行なった字幕部の信号に対して、図６に示す特性の非線
形（信号レベル変換）処理を行なう。図６の（ａ),
(ｂ),(ｃ）は、非線形処理回路１０４の非線形処理特性
の一例を示しており、図６の（ａ)の非線形特性を実現
する回路の一例を図７に示す。

【００３０】図７（ａ）において、７０１は入力端子、
７０２,７０６はフリップフロップ（以下、ＦＦと記
す）、７０３,７０４はＡＮＤゲート、７０５はセレク
タ、７０７は出力端子である。また、同図（ｂ）は、本
回路の入出力を示している。次に図７（ａ）に示した回
路の動作を説明する。

【００３１】入力端子７０１から図７（ｂ）に示すラン
プ波データが入力した場合、最上位bitがハイレベルの
期間（８〜１５の期間であり図７のセレクタ７０５のＨ
側選択時）については入力信号をそのままスルー状態で
通し、最上位bitがロウレベルの期間（０〜７の期間で
あり図７のセレクタ７０５のＬ側選択時）の内、０〜３
迄は最上位−(マイナス)１bit目の信号を用いて０レベ
ルに、また、４〜７迄は前記最上位−１bit目を最下位b
itとして１〜７迄変化する様にレベル変換処理を行う。
即ち、字幕部の信号において、一定レベル以上の信号
（字幕）に対してはそのままスルー状態で信号を通し、
一定レベル以下の信号（字幕背景の信号）に対しては相
対的に信号レベルを下げるような処理を行なって字幕信
号ａから非線形処理信号ｃを作成する。この様な非線形
処理を行なうことによって、自動画質補正処理等により
映像信号の黒レベルが相対的に低くなった場合（図５の
イ）でも、字幕部の信号における字幕背景の信号レベル
が映像信号のレベルを超えることがなくなると同時に字
幕背景の信号に含まれるノイズ成分も除去することが可
能となる。

【００３２】ここで図７に示した回路は、説明の簡単化
のため、入力信号を４bitとして扱ったが、本発明はこ
れに限らず、何bitで構成しても本発明の本質は変わら
ない。また、非線形特性を実現する回路構成の一例とし
て図７（ａ）に示す回路を挙げたが、ＲＯＭ等を用いる
ことにより、図６（ｂ),(ｃ)等に示す特性の非線形処理
回路も簡単に構成可能であり、必要に応じて該特性を変
化させても本発明の本質は変わらない。

【００３３】また、ここまでで説明した字幕倍率可変処
理回路１１２と非線形処理回路１０４とは、互いに入れ
替った構成になったとしても、本発明で得られる効果に
差は無く、本発明の本質も変わらない。

【００３４】輪郭用ＬＰＦ１１７は、上記信号処理を行
った字幕部の信号ｃに対し、ＬＰＦ処理を行い元の字幕
よりも太めの字幕信号ｄを作成する。

【００３５】ゲイン調整回路１１８では、字幕の輪郭を
作成する際、輪郭の信号レベルが浮いてしまわない様に
考慮し、上記字幕信号ｄをα（α≧１）倍した信号ｅを
作成する。

【００３６】減算器１０６では、上記映像信号ｂから上
記信号ｅを減算する。これにより、映像信号中に元の字
幕よりも太めでしかも黒レベルの字幕を挿入することが
できる（信号ｆ）。

【００３７】ＭＡＸ回路１０７では、上記黒レベルの字
幕が挿入された映像信号と、上記非線形処理を施した字
幕信号ｃとを入力し、入力信号の内、大きい方の信号を
選択出力することで字幕合成信号を得、さらに次段のク
リップ回路１０８にて所定の信号レベルにクリップして
最終的な字幕合成出力を得る（信号ｇ）。

【００３８】ここで、上記クリップ回路１０８にて映像
信号をクリップする場合のクリップレベルは、後段に設
けられる同期分離回路（図示せず）に影響を与えない信
号レベルであればよく、例えば、検出された字幕背景の
信号レベルであっても、映像信号から検出されたペデス
タルレベルであっても、本発明の本質は変わらない。ま
た、上記クリップ回路１０８は、映像信号ｂから上記信
号ｅを減算した場合に、信号レベルが低くなり過ぎて
も、後段に設けられる同期分離回路（図示せず）に影響
を与えない信号レベルにクリップできればよい為、減算
器１０６の直後に構成しても本発明の本質は変わらな
い。

【００３９】以上、本実施例における字幕合成出力は、
図５のｇに示す様に、字幕と映像信号との切り換わり部
分において、上記従来例とは異なり、常に字幕部の信号
と映像信号とのレベルに応じた点での滑らかな切り換え
動作が可能になると同時に字幕に対して輪郭を付加する
ことが可能となる。この様にして、字幕部の信号と映像
信号との切り換わり部分が、鋸歯状になるといった従来
の問題点を解決することができる。さらに、本実施例で
は非線形処理回路１０４を設けて、字幕背景の信号レベ
ルを下げている為、画質改善回路１０３で自動画質補正
処理等が行なわれた場合でも、確実に字幕部の信号にお
ける字幕のみが映像信号と合成される事となる。

【００４０】以上、本実施例では、水平方向についての
輪郭付加方法を説明してきたが、垂直方向についても上
記同様の処理を行うことにより輪郭を付加することが可
能であることは言うまでもない。

【００４１】次に、本発明の第２の実施例について図８
を用いて説明する。図８は本発明の第２の実施例を示す
ブロック図である。

【００４２】図８において、図１と同一の符号を記した
部品は同一の動作をするものとする。その他、８０１は
所定値設定部、８０２は減算器である。

【００４３】本実施例は、字幕部の信号における字幕に
対してのみ非線形処理を行なう事により、輪郭はより太
く、また挿入する字幕についてはよりシャープに字幕合
成処理が行なえるよう考慮した所に特徴がある。

【００４４】以下、本実施例の動作について図９を用い
て説明する。図９は図８における要部信号波形を示す波
形図であり、図８に示す記号ａ〜ｅに当たる信号と、図
９に示す記号ａ〜ｅの信号波形とは対応している。

【００４５】輪郭用ＬＰＦ１１７に入力する字幕部の信
号は、上記第１の実施例とは異なり、予め非線形処理を
行なっていない為、字幕背景の信号にはノイズ成分が含
まれている（信号ａ）。そこで、輪郭用ＬＰＦ１１７か
ら出力される字幕信号ｄから字幕背景の信号レベル以上
の所定値を減算し、字幕背景の信号からノイズ成分を除
去する。この際、所定値設定部８０１から出力される所
定値は、字幕部の信号における字幕背景の信号レベルよ
りも若干大きい信号レベルであればよく、字幕背景レベ
ルを検出して設定しても、予め設定されたレベルであっ
ても本発明の本質は変わらない。

【００４６】ゲイン調整回路１１８では、上記字幕信号
ｄをα（α≧１）倍した信号ｅを作成する。

【００４７】減算器１０６では、映像信号ｂから上記信
号ｅを減算し、上記第１の実施例よりも太めで黒レベル
の字幕が映像信号に挿入される。

【００４８】一方、非線形処理回路１０４は、上記文字
情報信号処理回路１０２から出力される字幕部の信号に
対してのみ、上記第１の実施例同様に図６に示す様な非
線形（信号レベル変換）処理を行なう。これにより、字
幕部の信号における字幕のみが図９のｃに示すように
（元の字幕よりも細身で、しかもノイズ成分が除去され
ている）変換される事となる。

【００４９】ＭＡＸ回路１０７では、上記第１の実施例
同様に、黒レベルの字幕が挿入された映像信号と、上記
非線形処理を施した字幕信号とを入力し、入力信号の
内、大きい方の信号を選択出力することで字幕合成信号
を得、さらに次段のクリップ回路１０８にて所定の信号
レベルにクリップして、字幕合成出力を得る。

【００５０】以上、本実施例における字幕合成出力は、
上記第１の実施例に比べ、非線形処理回路１０４の構成
位置を変える事により、字幕の輪郭はより太く、また挿
入する字幕についてはよりシャープな字幕合成出力を得
ることが可能となる。

【００５１】さて、以上、各実施例の説明は、映画ソフ
ト等、字幕を含む横長（ワイド）な映像信号や、垂直帰
線期間に文字情報等が多重された映像信号等を入力し、
映像信号中に上記字幕あるいは文字情報を挿入する信号
処理装置に関して説明してきたが、本発明はこれに限ら
ない。例えば、スタジオ等において、臨時ニュース、字
幕スーパや、テロップ等の文字情報を映像信号に挿入す
る場合においても、本発明の適応は可能である。この場
合、上記文字情報信号処理回路１０２に上記各種の文字
情報を含む信号を直接入力し、以下、上記と同様の処理
を行なえば、上記した各実施例と同様の効果が得られる
ことは自明であろう。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、文字情報を含む映像信
号を処理する際、高画質な字幕（文字情報）の移動・挿
入を可能とする映像信号処理装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】アスペクト比４：３の画面に横長の映画ソフト
を表示した場合の表示形態と、アスペクト比１６：９の
ワイド画面に上記映画ソフトを表示した場合の表示形態
と、をそれぞれ示した説明図である。

【図３】従来技術における信号処理を説明するための説
明図である。

【図４】従来技術における問題点を説明するための説明
図である。

【図５】本発明の第１の実施例を説明するための説明図
である。

【図６】本発明の第１の実施例における非線形処理回路
の非線形特性の一例である。

【図７】本発明の非線形処理特性を実現する回路の一例
である。

【図８】本発明の第２の実施例を示すブロック図である

【図９】本発明の第２の実施例を説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１０１…入力端子、１０２…文字情報信号処理回路、１０３…画質改善回路、１０４…非線形処理回路、１０５…ＬＰＦ回路、１０６…減算器、１０７…最大値選択出力回路、１０８…クリップ回路、１０９…出力端子、１１０…字幕復調処理回路、１１１…スイッチ回路、１１２…字幕倍率可変処理回路、１１３…字幕表示制御回路、１１４…縮小処理用ＬＰＦ、１１５…メモリ、１１６…拡大処理用ＬＰＦ、１１７…輪郭用ＬＰＦ、１１８…ゲイン調整回路、１１９…合成処理回路、８０１…所定値設定部、８０２…減算器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中垣宣文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)発明者森隆之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)発明者板東由美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)発明者鈴木直神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立画像情報システム内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号と字幕等の文字情報を含む信号
（以下、文字情報信号という）とをそれぞれ別々の区間
に備えて成る信号を入力し、前記文字情報信号の存在す
る区間から該文字情報信号を抽出し、該文字情報信号に
含まれる文字情報を前記映像信号の存在する区間に挿入
して出力する映像信号処理装置であって、前記文字情報信号の存在する区間から該文字情報信号を
抽出し、一時保持して出力する文字情報信号処理手段
と、該文字情報信号処理手段からの出力信号を入力し非
線形処理を行う非線形処理手段と、前記映像信号の存在
する区間内に存在する映像信号の特徴を抽出し、自動的
に信号レベル等を変換して高画質化を図る画質改善手段
と、該画質改善手段からの出力信号と前記非線形処理手
段から出力される文字情報信号とを入力して合成する合
成処理手段と、を具備して成ることを特徴とする映像信
号処理装置。
【請求項２】映像信号と文字情報信号とをそれぞれ別々
の区間に備えて成る信号を入力し、前記文字情報信号の
存在する区間から該文字情報信号を抽出し、該文字情報
信号に含まれる文字情報を前記映像信号の存在する区間
に挿入して出力する映像信号処理装置であって、入力信号に対して非線形処理を行う非線形処理手段と、
該非線形処理手段から出力する信号の内、文字情報信号
の存在する区間から該文字情報信号を抽出し、一時保持
して出力する文字情報信号処理手段と、前記映像信号の
存在する区間内に存在する映像信号の特徴を抽出し、自
動的に信号レベル等を変換して高画質化を図る画質改善
手段と、該画質改善手段からの出力信号と前記文字情報
信号処理手段から出力される文字情報信号とを入力して
合成する合成処理手段と、を具備して成ることを特徴と
する映像信号処理装置。
【請求項３】請求項１及び請求項２記載の映像信号処理
装置において、前記合成処理手段は、前記非線形処理手
段からの出力信号を入力し低域成分を抽出するローパス
フィルタ（以下、ＬＰＦと記す）手段と、前記画質改善
手段からの出力信号と前記ＬＰＦ手段から出力される文
字情報信号の低域成分とを入力し、減算して出力する減
算手段と、該減算手段からの出力信号と前記非線形処理
手段から出力された文字情報信号とを入力し、信号レベ
ルの大きい方の信号を選択して出力する最大値選択出力
手段と、を具備して成ることを特徴とする映像信号処理
装置。
【請求項４】映像信号と文字情報信号とをそれぞれ別々
の区間に備えて成る信号を入力し、前記文字情報信号の
存在する区間から該文字情報信号を抽出し、該文字情報
信号に含まれる文字情報を前記映像信号の存在する区間
に挿入して出力する映像信号処理装置であって、前記文字情報信号の存在する区間から該文字情報信号を
抽出し、一時保持して出力する文字情報信号処理手段
と、該文字情報信号処理手段からの出力信号を入力し非
線形処理を行う非線形処理手段と、前記文字情報信号処
理手段からの出力信号を入力し低域成分を抽出するＬＰ
Ｆ手段と、前記映像信号の存在する区間内に存在する映
像信号の特徴を抽出し、自動的に信号レベル等を変換し
て高画質化を図る画質改善手段と、該画質改善手段から
の出力信号と前記ＬＰＦ手段から出力される文字情報信
号の低域成分とを入力し、減算して出力する減算手段
と、該減算手段からの出力信号と前記非線形処理手段か
ら出力された文字情報信号とを入力し、信号レベルの大
きい方の信号を選択して出力する最大値選択出力手段
と、を具備して成ることを特徴とする映像信号処理装
置。
【請求項５】請求項１及び２及び４記載の映像信号処理
装置において、前記文字情報信号処理手段は、文字情報
信号を入力し、該文字情報信号から文字情報や画面のア
スペクト比を検出して制御信号を発生する字幕表示制御
手段と、前記文字情報信号を入力し、垂直帰線期間内に
文字情報が多重されている場合にはこれを復調する文字
情報復調手段と、前記字幕表示制御手段からの制御信号
に従って前記文字情報復調手段からの出力信号と前記文
字情報信号とを入力し、切り換えて出力するスイッチ手
段と、該スイッチ手段からの出力信号を入力し、垂直帰
線期間あるいは映像期間内に存在する文字情報のサイズ
を可変する文字情報倍率可変手段と、を備えたことを特
徴とする映像信号処理装置。
【請求項６】請求項５記載の映像信号処理装置におい
て、前記文字情報倍率可変手段は、前記字幕表示制御手
段からの制御信号に従って前記スイッチ手段からの出力
信号を入力し、該信号を縮小表示する場合には縮小倍率
に応じて通過帯域が変化し、それ以外の場合には入力信
号をそのまま出力する字幕縮小用ＬＰＦ手段と、前記字
幕表示制御手段からの制御信号に従って前記字幕縮小用
ＬＰＦ手段から出力される信号を入力し、一時保持した
後、字幕表示開始時には出力を一定時間止めると同時
に、前記字幕縮小用ＬＰＦ手段から出力される信号を縮
小表示する場合には該信号を間引いて書き込んで、連続
的に読み出し、逆に、前記字幕縮小用ＬＰＦ手段から出
力される信号を拡大表示する場合には該信号を設定され
た倍率に合わせ、一定周期で繰返し読み出す文字情報遅
延手段と、前記字幕表示制御手段からの制御信号に従っ
て前記文字情報遅延手段からの出力信号を入力し、該信
号を拡大表示する場合には拡大倍率に応じて通過帯域が
変化し、それ以外の場合には入力信号をそのまま出力す
る字幕拡大用ＬＰＦ手段と、を備えたことを特徴とする
映像信号処理装置。