JPH1127595A - 字幕検出装置 - Google Patents

字幕検出装置

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JPH1127595A
JPH1127595A JP17977597A JP17977597A JPH1127595A JP H1127595 A JPH1127595 A JP H1127595A JP 17977597 A JP17977597 A JP 17977597A JP 17977597 A JP17977597 A JP 17977597A JP H1127595 A JPH1127595 A JP H1127595A
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JP
Japan
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pulse
value
comparing
integrated value
threshold value
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JP17977597A
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Reiji Tagome
礼二 田籠
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 字幕検出装置の大部分をアナログ回路で実現
する。 【解決手段】 コンパレータQ2,Q4は、入力輝度信
号(a)の1ラインがしきい値refL1,refL2
(refL1>refL2)より大きい間Hiレベルと
なる時間のパルス(c,d)を出力し、積分器でそれぞ
れ積分し、コンパレータQ8,Q7は各積分値(f,
g)がしきい値refC1,refC3より小さい間H
iレベルのパルス(i,j)を出力する。NOR回路Q
3は、パルス(c)と(d)のNORをとり、積分器Q
6はNOR値(e)(refL1より小さくrefL2
より大きい間Hiレベル)を積分し、コンンパレータQ
9は積分値(h)がしきい値refC2より大きい間H
iレベルのパルス(k)を出力する。AND回路Q11
は、パルス(i)、(k)および(j)のANDをと
り、AND値(l)にHiレベル部分があれば、そのラ
インは字幕情報を含むことになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアスペクト
比が16:9等のワイドアスペクトのテレビジョン受信
機に係り、特にその入力された映像信号に含まれる字幕
情報を検出する字幕検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の字幕検出装置として、特開平8−
317312号の図1に示すものがある。この従来の装
置は、映像信号中に含まれる字幕情報を検出する方法と
して、次の特徴を利用してる。即ち、 (1)字幕は、一般に高輝度である。
【0003】(2)字幕は、暗部を背景としている。
【0004】(3)従って、中間輝度はない(背景と字
幕との境目は、急峻にレベル変化する)。
【0005】前記公開公報の図1の字幕検出装置の前段
に、A/D変換回路が配置されている。このA/D変換
回路は、まず入力された映像信号をあるクロックでサン
プリングし、A/D変換する。
【0006】このA/D変換されたディジタル信号を画
素として、前記図1の字幕検出装置に入力し、装置内の
コンパレータで高輝度のもの、中間輝度のもの、低輝度
のものに選別する。その選別された画素数を、続くカウ
ンターで計数し、その後1ライン当たりの割合を予め設
定された値と比較する事により、字幕に該当するライン
であるか否かを判定している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ディ
ジタル処理を前提とした字幕検出装置では、高価なA/
D変換回路を必要とし、続くロジック回路も複雑であ
る。
【0008】また、精度を上げるためには、サンプル数
を増やすか、あるいはビット数を増やす必要があるが、
これには更に高速のA/D変換回路を必要とし、A/D
変換回路そのもののコストを増大させ、これに加えて続
くカウンター等のビット数を増やす事になるのでロジッ
ク回路も大規模になる。
【0009】つまり、従来の字幕検出装置の構成におい
て、回路のコスト及び性能は、入力前のA/D変換回路
で決定されるため、結果として現実的にはあまり精度を
良くする事が出来ず、誤検出が多くなるという欠点が有
った。
【0010】そこで本発明は、装置の大部分をアナログ
回路で実現することににより安価な字幕検出装置を提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】入力映像信号の1ライン
を、互いに異なる2以上のレベル範囲に属する時間を示
す2以上の信号に変換する変換手段と、前記変換手段か
らの時間を示す各信号の時間を検出する検出手段と、前
記検出手段からの各検出信号とそれぞれ所定のしきい値
との大小を比較する比較手段と、前記比較手段からの各
比較結果から、前記入力映像信号の1ラインに字幕情報
が含まれているか否かを判定する判定手段とを具備した
ことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の字幕検出装置の
第1の実施の形態の構成を示す。そして図2は、図1の
装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【0013】入力の輝度信号(特許請求の範囲に記載の
映像信号の範疇に入る)(a)が、クランプ回路、バッ
ファQ1、LPFを介して、コンパレータQ2の非反転
入力端子と、コンパレータQ4の反転入力端子に供給さ
れる。
【0014】コンパレータQ2は、入力輝度信号(a)
の1ラインが、しきい値refL1より大きい間(第1
のレベル範囲)の時間のパルス(c)を、次のNOR回
路Q3の一方の入力端子と反転型の積分器Q5に出力す
る。具体的にはパルス(c)のHiレベルの期間が、r
efL1より大きい間の時間を示している。
【0015】コンパレータQ4は、入力輝度信号(a)
の1ラインが、しきい値refL2より小さい間(第3
のレベル範囲)の時間のパルス(d)を、次のNOR回
路Q3の他方の入力端子と反転型の積分器Q7に出力す
る。具体的にはパルス(d)のHiレベルの期間が、r
efL2より小さい間の時間を示している。
【0016】NOR回路Q3は、パルス(c)と(d)
のNORをとり、入力輝度信号(a)の1ラインが、し
きい値refL1より小さくしきい値refL2より大
きい間(第2のレベル範囲)の時間のパルス(e)を、
次の反転型の積分器Q6に出力する。具体的にはパルス
(e)のHiレベルの期間が、refL1より小さくr
efL2より大きい間の時間を示している。
【0017】なお図2(b)は、1ラインの期間を参考
として示しものである。また、refL1>refL2
に関係にある。そして、refL1としては、例えば5
0IREであり、refL2としては、例えば20IR
Eである。
【0018】積分器Q5は、パルス(c)を積分し、積
分値(f)をコンパレータQ8の反転入力端子に出力す
る。積分器Q6は、パルス(e)を積分し、積分値
(h)をコンパレータQ9の非反転入力端子に出力す
る。積分器Q7は、パルス(d)を積分し、積分値
(g)をコンパレータQ10の反転入力端子に出力す
る。
【0019】コンパレータQ8は、積分値(f)としき
い値refC1(例えば、53.6μsに対して15%
の定数)を比較し、積分値(f)がrefC1より小さ
い期間、Hiレベルとなるパルス(i)を出力する。
【0020】コンパレータQ9は、積分値(h)としき
い値refC2(例えば、53.6μsに対して所定%
の定数)を比較し、積分値(h)がしきい値refC2
より大きい期間、Hiレベルとなるパルス(k)を出力
する。
【0021】コンパレータQ10は、積分値(g)とし
きい値(例えば、53.6μsに対して60%の定数)
を比較し、積分値(g)がしきい値refC3より小さ
い期間、Hiレベルとなるパルス(j)を出力する。
【0022】パルス(i)、(k)、(j)は、AND
回路Q11でANDがとられて、パルス(l)が出力さ
れる。パルス(l)に、期間は問わずとにかくHiレベ
ルが含まれていれば、そのラインの入力輝度信号は、字
幕情報を含んでいると判断出来る。つまり、AND回路
Q11は、そのラインが字幕情報を含むラインか否かを
判定していることになる。
【0023】AND回路Q11の出力は、次のラインで
反映するため、積分器Q5、Q6、Q7をリセットする
直前に、次のフリプフロップ回路Q12にラッチされ
る。フリプフロップ回路Q12の出力は、マイコンに供
給される。なおマイコンには、AND回路Q11から直
接供給しても良い。
【0024】整理すると、本実施の形態では、パルス
(f)がrefC1より小さく、パルス(h)がref
CがrefC2より大きく、パルス(g)がrefC3
より小さいとき、すなわち輝度信号の1ラインが、re
fL1より大きい時間がrefC1より長く、refL
2より小さい時間がrefC3より長く、refL1と
refL2の間に位置する時間がrefC2より短いと
きに、字幕情報を含むと判断される。
【0025】なお積分器Q5、Q6、Q7として、反転
型のものの代わりに非反転型の積分器を採用した場合を
説明する。この場合、コンパレータQ8は、積分値
(f)がしきい値refC1より大きい期間、Hiレベ
ルとなるパルス(i)を出力する。コンパレータQ9
は、積分値(h)がしきい値refC2より小さい期
間、Hiレベルのパルス(k)を出力する。コンパレー
タQ10は、積分値(g)がしきい値refC3より大
きい期間、Hiレベルのパルス(j)を出力する。
【0026】そしてパルス(i)、(k)、(j)は、
AND回路Q11でANDがとられて、パルス(l)が
出力される。パルス(l)に、期間は問わずとにかくH
iレベルが含まれていれば、そのラインの入力輝度信号
は、字幕情報を含んでいると判断出来る。つまり、AN
D回路Q11は、そのラインが字幕情報を含むラインか
否かを判定していることになる。
【0027】本発明では、輝度信号をアナログのままダ
イレクトに処理するのでA/D変換回路等な高価な部品
は必要としない。NOR回路Q3、AND回路Q11、
フリップフロップ回路Q12のロジック回路は極めて低
速動作で良く、IIL(Integrated Inj
ection Logic)であろうと問題無く動作す
る。
【0028】クランプ回路、バッファQ1、LPF、コ
ンパレータQ2、Q4、Q8、Q9、Q10、積分器Q
5、Q6、Q7は、アナログ回路で構成出来、従来の技
術のロジック回路と比較して簡単な回路で実現出来る。
【0029】従来の技術で使用していたカウンターの代
わりに、アナログ回路の積分器を使用する事は、等価的
に無限大の分解能にする事であるため原理的に精度が良
い。
【0030】本実施の形態を、集積回路(IC)化する
としても、bipolar、BiCOS、CMOS等全
てのプロセスで問題無く実現出来る。つまり、映像信号
のメインの1チップICとの親和性も良く、この1チッ
プICに内蔵し、その1機能とする事が出来る。
【0031】図5に、コンパレートQ2、Q4、Q8、
Q9、Q10の具体的構成例の一回路図を示す。図6
に、積分器Q5、Q6、Q7の具体的構成例の一回路図
を示す。図8は、積分器Q5、Q6、Q7として利用さ
れるトランスコンダクタの回路図である。
【0032】図5、図6および図8の回路は、集積化す
るのに適した回路の一例を示したが、これらは汎用のオ
ペアンプやコンパレータを利用しても良い。
【0033】AND回路Q11の検出結果をラッチする
フリップフロップ回路Q12は、例えば図7に示す単純
なラッチ回路(この場合、IILを使用)であっても何
ら問題無い。
【0034】なお本字幕検出装置の入力信号としては、
輝度信号の代わりに輝度信号と色信号を合成した複合映
像信号(特許請求の範囲に記載の映像信号の範疇に入
る)でも良い。この場合でも、各しきい値を見直すだけ
で、前記回路構成は同一で良い。
【0035】図3に、本発明の字幕検出装置の第2の実
施の形態の構成を示す。本実施の形態は、第1の実施の
形態に対し、中間値の積分器およびコンパレータを省略
した例である。
【0036】すなわち、全体から高輝度と低輝度を引い
た残りが中間輝度であるため、単純化すればこの構成も
可能である。
【0037】この実施の形態は、高輝度、中間輝度、低
輝度をそれぞれ独立に設定する事が出来ないが、より安
価な回路を提供出来る。
【0038】なお本実施の形態においても、積分器Q
5、Q7として、反転型のものから非反転型の積分器を
使用しても良い。この場合のコンパレータQ8、Q9の
動作、AND回路Q11の動作は、第1の実施の形態の
ところで説明したのと同一である。
【0039】図4に、本発明の字幕検出装置の第3の実
施の形態の構成を示す。本実施の形態は、第1の実施の
形態に対し、中間輝度の選択のコンパレータを高輝度
(Q20)と低輝度(Q21)に独立することにより、
字幕情報をゆうするラインをより精密に判定することが
可能になる。
【0040】なお本実施の形態においても、積分器Q
5、Q6、Q7として、反転型のものから非反転型の積
分器を使用しても良い。この場合のコンパレータQ8、
Q9、Q10の動作、AND回路Q11の動作は、第1
の実施の形態のところで説明したのと同一である。
【0041】図1、図3、図4の入力映像信号(輝度信
号または複合映像信号)のレベルを選択するコンパレー
タ(Q2、Q4、Q20、Q21)のしきい値は、上述
のように固定値にする必要は無い。
【0042】例えば無画部の入力映像信号のレベルを検
出し、その値に応じてしきい値を変化させるようにすれ
ば、入力した映像信号の無画部のレベルが、入力ソース
によってばらついた場合でも、それに対応して正確に字
幕情報を含むラインの検出を行うことが出来るようにな
る。
【0043】無画部のレベルの検出は、この字幕検出装
置と同時に使われる別途設けたレターボックス検出装置
からの検出結果を使う事で実現出来る。
【0044】
【発明の効果】以上本発明によれば、字幕検出装置の大
部分をアナログ回路で実現することが可能となり、安価
な字幕検出回路を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の字幕検出装置の第1の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明の字幕検出装置の第1の実施の形態の動
作を説明するためのタイミング図である。
【図3】本発明の字幕検出装置の第2の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
【図4】本発明の字幕検出装置の第3の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
【図5】コンパレータQ2、Q4、Q8、Q9、Q10
の具体的構成例の一回路図を示す。
【図6】積分器Q5、Q6、Q7の具体的構成例の一回
路図を示す。
【図7】フリップフロップ回路Q12の具体的構成例の
一回路図を示す。
【図8】積分器Q5、Q6、Q7として利用されるトラ
ンスコンダクタの回路図である。
【符号の説明】
Q2、Q4、Q8、Q9、Q10、Q20、Q21・・
・コンパレータ、Q3・・・NOR回路、Q5、Q6、
Q7・・・積分器、Q11、Q22・・・AND回路、
Q12・・・フリップフロップ回路。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力映像信号の1ラインを、互いに異な
    る2以上のレベル範囲に属する時間を示す2以上の信号
    に変換する変換手段と、 前記変換手段からの時間を示す各信号の時間を検出する
    検出手段と、 前記検出手段からの各検出信号とそれぞれ所定のしきい
    値との大小を比較する比較手段と、 前記比較手段からの各比較結果から、前記入力映像信号
    の1ラインに字幕情報が含まれているか否かを判定する
    判定手段とを具備したことを特徴とする字幕検出装置。
  2. 【請求項2】 前記変換手段をアナログ回路の判別手段
    で構成し、前記比較手段をアナログ回路の比較手段で構
    成し、前記検出手段をアナログ回路の積分手段で構成し
    たことを特徴とする請求項1に記載の字幕検出装置。
  3. 【請求項3】 前記変換手段は、前記入力映像信号の1
    ラインを、第1のレベル範囲に属する時間を示す第1の
    パルスに変換する第1の判別手段と、前記第1のレベル
    範囲より低い第2のレベル範囲に属する時間を示す第2
    のパルスに変換する第2の判別手段と、前記第2のレベ
    ル範囲より低い第3のレベル範囲に属する時間を示す第
    3のパルスに変換する第3の判別手段とを具備し、 前記検出手段は、前記第1のパルスを積分し第1の積分
    値を出力する反転型の第1の積分器と、前記第2のパル
    スを積分し第2の積分値を出力する反転型の第2の積分
    器と、前記第3のパルスを積分し第3の積分値を出力す
    る反転型の第3の積分器とを具備し、 前記比較手段は、前記第1の積分値と所定の第1のしき
    い値とを比較する第1の比較手段と、前記第2の積分値
    と所定の第2のしきい値とを比較する第2の比較手段
    と、前記第3の積分値と所定の第3のしきい値とを比較
    する第3の比較手段とを具備し、 前記判定手段は、前記第1の比較手段から前記第1の積
    分値が前記第1のしきい値以下である出力が得られ、前
    記第2の比較手段から前記第2の積分値が前記第2のし
    きい値以上である出力が得られ、前記第3の比較手段か
    ら前記第3の積分値が前記第3のしきい値以下である出
    力が得られたとき、前記入力映像信号の1ラインに字幕
    情報が含まれていると判定することを特徴とする請求項
    1または2に記載の字幕検出装置。
  4. 【請求項4】 前記変換手段は、前記入力映像信号の1
    ラインを、第1のレベル範囲に属する時間を示す第1の
    パルスに変換する第1の判別手段と、前記第1のレベル
    範囲より低い第2のレベル範囲に属する時間を示す第2
    のパルスに変換する第2の判別手段と、前記第2のレベ
    ル範囲より低い第3のレベル範囲に属する時間を示す第
    3のパルスに変換する第3の判別手段とを具備し、 前記検出手段は、前記第1のパルスを積分し第1の積分
    値を出力する非反転型の第1の積分器と、前記第2のパ
    ルスを積分し第2の積分値を出力する非反転型の第2の
    積分器と、前記第3のパルスを積分し第3の積分値を出
    力する非反転型の第3の積分器とを具備し、 前記比較手段は、前記第1の積分値と所定の第1のしき
    い値とを比較する第1の比較手段と、前記第2の積分値
    と所定の第2のしきい値とを比較する第2の比較手段
    と、前記第3の積分値と所定の第3のしきい値とを比較
    する第3の比較手段とを具備し、 前記判定手段は、前記第1の比較手段から前記第1の積
    分値が前記第1のしきい値以上である出力が得られ、前
    記第2の比較手段から前記第2の積分値が前記第2のし
    きい値以下である出力が得られ、前記第3の比較手段か
    ら前記第3の積分値が前記第3のしきい値以上である出
    力が得られたとき、前記入力映像信号の1ラインに字幕
    情報が含まれていると判定することを特徴とする請求項
    1または2に記載の字幕検出装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の判別手段は、前記第1のパル
    スと前記第3のパルスから前記第2のパルスを生成する
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の字幕検出装
    置。
  6. 【請求項6】 前記変換手段は、前記入力映像信号の1
    ラインを、第1のレベル範囲に属する時間を示す第1の
    パルスに変換する第1の判別手段と、前記第1のレベル
    範囲より低い第2のレベル範囲に属する時間を示す第2
    のパルスに変換する第2の判別手段とを具備し、 前記検出手段は、前記第1のパルスを積分し第1の積分
    値を出力する反転型の第1の積分器と、前記第2のパル
    スを積分し第2の積分値を出力する反転型の第2の積分
    器とを具備し、 前記比較手段は、前記第1の積分値と所定の第1のしき
    い値とを比較する第1の比較手段と、前記第2の積分値
    と所定の第2のしきい値とを比較する第2の比較手段と
    を具備し、 前記判定手段は、前記第1の比較手段から前記第1の積
    分値が前記第1のしきい値以下である出力が得られ、前
    記第2の比較手段から前記第2の積分値が前記第2のし
    きい値以下である出力が得られたとき、前記入力映像信
    号の1ラインに字幕情報が含まれていると判定すること
    を特徴とする請求項1または2に記載の字幕検出装置。
  7. 【請求項7】 前記変換手段は、前記入力映像信号の1
    ラインを、第1のレベル範囲に属する時間を示す第1の
    パルスに変換する第1の判別手段と、前記第1のレベル
    範囲より低い第2のレベル範囲に属する時間を示す第2
    のパルスに変換する第2の判別手段とを具備し、 前記検出手段は、前記第1のパルスを積分し第1の積分
    値を出力する非反転型の第1の積分器と、前記第2のパ
    ルスを積分し第2の積分値を出力する非反転型の第2の
    積分器とを具備し、 前記比較手段は、前記第1の積分値と所定の第1のしき
    い値とを比較する第1の比較手段と、前記第2の積分値
    と所定の第2のしきい値とを比較する第2の比較手段と
    を具備し、 前記判定手段は、前記第1の比較手段から前記第1の積
    分値が前記第1のしきい値以上である出力が得られ、前
    記第2の比較手段から前記第2の積分値が前記第2のし
    きい値以上である出力が得られたとき、前記入力映像信
    号の1ラインに字幕情報が含まれていると判定すること
    を特徴とする請求項1または2に記載の字幕検出装置。
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