以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る映像表示装置の全体構成を表すものである。この映像表示装置は、チューナ11、Y/C分離回路12、クロマデコーダ13、スイッチ14、黒帯検出部2、画像処理部3、マトリクス回路41、ドライバ42および表示部5を備えている。なお、本発明の一実施の形態に係る映像信号処理装置および映像表示方法は、本実施の形態に係る映像表示装置によって具現化されるので、以下、併せて説明する。
この画像表示装置へ入力される画像信号は、TVからのテレビ信号のほか、VCR(Video Cassette Recorder)やDVD等の出力であってよい。このように複数種の媒体から画像情報を取り込み、各自について画面表示を行うことは、近年のテレビジョンやパーソナルコンピュータ(PC)においては一般的になってきている。
チューナ11は、TVからのテレビ信号を受信すると共に復調し、コンポジット信号(CVBS;Composite Video Burst Signal)として出力するものである。
Y/C分離回路12は、チューナ11からのコンポジット信号、またはVCRやDVD1からのコンポジット信号をそれぞれ、輝度信号Y1と色信号C1とに分離して出力するものである。
クロマデコーダ13は、Y/C分離回路12によって分離された輝度信号Y1および色信号C1を、輝度信号Y1および色差信号U1,V1からなるYUV信号(Y1,U1,V1)として出力するものである。
なお、このYUV信号は、2次元ディジタル画像の画像データであり、画像上の位置に対応する画素値の集合である。そのうち、輝度信号Yは輝度レベルを表現し、白100%である白レベルと、黒100%である黒レベルとの間の振幅値をとるようになっている。また、画像信号の白100%は、IRE(Institute of Radio Engineers)という画像信号の相対的な比を表す単位において、100(IRE)と定められている。日本のNTSC(National Television Standards Committee)信号の規格では、白レベルが100IRE,黒レベルが0IREである。一方、色差信号U,Vはそれぞれ、青(B;Blue)から輝度信号Yを引いた信号B−Y、赤(R;Red)から輝度信号Yを引いた信号R−Yに対応しており、これらU信号,V信号を輝度信号Yと組み合わせることによって、色(色相,彩度,輝度)が表現されるようになっている。
スイッチ14は、複数種の媒体からのYUV信号(ここではYUV信号(Y1,U1,V1)、およびDVD2からのYUV信号(Y2,U2,V2))を切り換えることにより、選択した信号をYUV信号(Yin,Uin,Vin)として出力するものである。
黒帯検出部2は、入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)に含まれる黒帯領域を検出するものであり、具体的には輝度信号Yinに基づいて黒帯領域を検出し、検出結果Koutを後述する画像処理部3へ出力するものである。この黒帯検出部2は、信号種別判別部21と、計測部22と、検出部23とを有している。
図2は、この黒帯検出部2の詳細構成を表したものである。
信号種別判別部21は、入力映像信号の種別を判別するものであり、具体的には、例えばNTSCの480i信号や、PAL(Phase Alternating Line)の576i信号などの種別が判別されるようになっている。
計測部22は、信号レベル比較部221と、計測結果出力部222とを有しており、入力映像信号のうちの指令された計測領域について、単位フレーム期間内に所定の計測を行うものである。具体的には、この計測領域内で画素ごとに、輝度信号Yinに基づいて設定されたしきい値Vt未満の信号レベルか否かを計測するようになっている。
図3(A),(B)は、入力映像信号6に黒帯領域が含まれる場合の各領域を模式的に表したものである。図3(A)は、映像信号62の上下に黒帯領域61A,61Bが設けられたものであり、例えばシネマスコープサイズの映像信号などが該当する。また、黒帯領域61A内にはOSD(On Screen Display)63Aが挿入され、黒帯領域61B内には字幕63Bが挿入されている。また、これら映像領域62および黒帯領域61A,61Bの周囲には、ブランキング領域が設けられている。一方、図3(B)は、映像信号66の左右に黒帯領域65A,65Bが設けられたものであり、例えばサイドパネルの映像信号などが該当する。また、これら映像領域65および黒帯領域61A,61Bの周囲にも、ブランキング領域60が設けられている。なお、OSDや字幕は黒帯領域に挿入されている場合と挿入されていない場合があり、挿入されている場合においても、上下または左右の黒帯領域のどちらか一方または両方に挿入される場合がある。
信号レベル比較部221は、例えば図4(A)に示したように入力映像信号6のうちの指令された計測領域64Aについて、単位フレーム期間内に、各画素の輝度信号Yinと設定されたしきい値Vtとの間の信号レベルの大小を比較し、しきい値Vt以上の信号レベルの画素位置を出力するものである。このしきい値Vtは、例えば映像領域62の画素位置が出力されてブランキング領域60および黒帯領域61A,61Bの画素位置が出力されないように設定される。
また、計測結果出力部222は、信号レベル比較部221から出力されるしきい値Vt以上の画素位置に基づいて、図4(A)に示したような、計測領域64A内での水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpをそれぞれ求めて出力するものである。なお、図4(A)中の計測領域64Aは、黒帯検出する際の基準となる基準領域の場合のものを表しているが、例えば図4(B)に示した計測領域64Bのように、計測領域の区間は任意に設定可能である。この計測領域の区間の増減については、後述する。
検出部23は、計測部22による水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測結果、ならびに信号種別判別部21による信号種別判別結果Soutに基づいて、実際に入力映像信号6に含まれる黒帯領域を検出するものである。この検出部23は、黒帯判定部230と、基準領域設定部231と、増減幅初期値設定部232と、増減幅設定部233と、境界判定部234と、再検出回数設定部235と、下限値設定部236と、検出判定部237と、計測領域設定部238と、しきい値設定部239とを有している。
黒帯判定部230は、計測部22による水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測結果Moutが、黒帯領域によるものであるか否かを判断するものである。
基準領域設定部231は、黒帯検出する際の基準となる基準領域を設定するものであり、信号種別判別部21による信号種別判別結果Soutに応じて、例えば図5に示した入力映像信号6中の基準領域64Aのように設定される。また、増減幅初期値設定部232は、計測部22による計測区間を変化させる際の変化量(増減幅)の初期値を設定する部分である。この増減幅は、例えば図5に示したように計測領域64Aから計測領域64Bへと垂直方向に計測区間を変化させる場合、増減幅64Vのように表され、水平方向の場合も同様にして表される。また、増減幅初期値設定部232は、信号種別判別部21による信号種別判別結果Soutに応じて、増減幅の初期値を2のべき乗(2n(n:自然数))の値に設定するようになっている。具体的には、例えば入力映像信号6がNTSCの525i信号の場合には増減幅の初期値を64に設定し、入力映像信号6がプログレッシブ信号に変換された525p信号の場合には増減幅の初期値を128に設定するようになっている。
増減幅設定部233は、増減幅初期値設定部232によって設定された増減幅の初期値および黒帯判定部230による判定結果に基づいて、計測区間の増減幅を設定するものである。具体的には、この増減幅の絶対値は、増減幅初期値設定部232によって設定された初期値から始まり、1単位フレームの計測ごとに前回の増減幅の1/2を新たな増減幅として設定し直すようになっている。また、この増減幅の絶対値を現在の計測区間に対して加算するのかまたは減算するのかは、後述する黒帯判定部230による判定結果に応じて決定されるようになっている。
境界判定部234は、黒帯判定部230による判定結果および増減幅設定部233によって設定された計測区間の増減幅に基づいて、黒帯領域61A,61B,65A,65Bと映像領域62,66との境界を判定するものである。
再検出回数設定部235は、後述する検出判定部237において黒帯領域を最終的に特定する際の再検出回数を設定するものである。この再検出回数は、0以上の整数で表される。また、下限値設定部236は、信号種別判別部21による信号種別判別結果Soutに応じて、境界判定部234によって判定された黒帯領域の境界から算出された映像領域62の水平幅または垂直幅の下限値を設定するものである。映像領域の垂直幅の場合、例えば図6に示した垂直幅62Vのように表され、これに下限値を設定することにより、暗いシーン等での誤検出(図6では、入力映像信号6中に黒帯領域が存在せず、映像信号62による暗いシーン等が表されている場合を示している)を防止するようになっている。
検出判定部237は、境界判定部234による黒帯領域の境界判定結果、再検出回数設定部235により設定された再検出回数および下限値設定部236により設定された映像領域幅の下限値に基づいて、入力映像信号6に含まれる黒帯領域を最終判定し、確定した黒帯検出結果Koutを画像処理部3へ出力するものである。
計測領域設定部238は、増減幅設定部233によって設定された計測区間の増減幅に基づいて計測部22での計測領域を設定し、逐次信号レベル比較部221へ出力するものである。また、しきい値設定部239は、計測部22での計測の際に用いられる信号レベルのしきい値Vtを設定し、そのしきい値Vtを信号レベル比較部221へ出力するものである。なお、前述のように計測領域内においてしきい値Vt未満の信号レベルの領域が、黒帯領域となりうる。
図1の説明に戻り、画像処理部3は、黒帯検出部2による黒帯検出結果Kout、およびこの黒帯検出部2内の信号種別判別部21による入力映像信号の種別判別結果Soutに基づいて、入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対して画像処理を行うものである。具体的には、入力映像信号のアスペクト比を保ちつつ、その入力映像信号を拡大または縮小する処理(アスペクト比調整処理)を行うようになっており、表示部5の表示サイズ(画素数)、黒帯検出結果Koutおよび種別判別結果Soutに基づいて入力映像信号の拡大または縮小の比率を演算する演算部31と、この演算部31による演算結果Cout(拡大縮小比率)に基づいて入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)の拡大または縮小を行う拡大縮小部32と、この拡大縮小部32によって黒帯領域内の字幕が欠落しないように拡大または縮小された映像信号に対して位置調整を行う位置調整部33とを有している。
マトリクス回路41は、画像処理部3によって画像処理(アスペクト比調整処理)後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)をRGB信号に再生すると共に、この再生されたRGB信号(Rout,Gout,Bout)をドライバ42へ出力するものである。
ドライバ42は、マトリクス回路41から出力されるRGB信号(Rout,Gout,Bout)に基づいてディスプレイ5に対する駆動信号を生成し、この駆動信号をディスプレイ5へ出力するものである。
表示部5は、ドライバ42から出力される駆動信号に応じて、画像処理部3によって画像処理(アスペクト比調整処理)後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)に基づく映像表示を行うものである。この表示部5はどのような種類の表示デバイスであってもよく、例えばCRT(Cathode-Ray Tube)や、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、有機または無機のEL(ElectroLuminescence)ディスプレイ等が用いられる。
次に、本実施の形態の映像表示装置の動作について説明する。最初に、この映像表示装置の基本動作について説明する。
まず、この映像表示装置へ入力される映像信号が、YUV信号に復調される。具体的には、TVからのテレビ信号は、チューナ11で復調されてコンポジット信号となり、VCRやDVD1からは、コンポジット信号が直接、映像表示装置へ入力される。そしてこれらコンポジット信号は、Y/C分離回路12において、輝度信号Y1と色信号C1とに分離され、クロマデコーダ13において、YUV信号(Y1,U1,V1)にデコードされる。一方、DVD2からは、YUV信号(Y2,U2,V2)が直接、映像表示装置へ入力される。
次いで、スイッチ14において、これらYUV信号(Y1,U1,V1)とYUV信号(Y2,U2,V2)とのうち、一方のYUV信号が選択され、YUV信号(Yin,Uin,Vin)として出力される。そして、このYUV信号(Yin,Uin,Vin)のうち、輝度信号Yinは、黒帯検出部2内の信号種別判別部21および計測部22、ならびに画像処理部3内の拡大縮小部32へそれぞれ出力され、色差信号Uin,Vinは、それぞれこの画像処理部3内の拡大縮小部32へ出力される。
ここで、黒帯検出部2では、入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)に含まれる黒帯領域が検出される。具体的には、輝度信号Yinに基づいて黒帯領域が検出され、検出結果Koutが画像処理部3へ出力される。より具体的には、計測部22において、入力映像信号のうちの指令された計測領域について、単位フレーム期間内に画素ごとに、輝度信号Yinがしきい値Vt未満の信号レベルか否かが計測され、検出部23において、計測部22による水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測結果、ならびに信号種別判別部21による信号種別判別結果Soutに基づいて、入力映像信号6に含まれる黒帯領域が検出され、その黒帯検出結果Koutが画像処理部へ出力される。
また、画像処理部3では、黒帯検出部2による黒帯検出結果Kout、および信号種別判別部21による入力映像信号の種別判別結果Soutに基づいて、入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)に対して画像処理、具体的には入力映像信号のアスペクト比を保ちつつその入力映像信号を拡大または縮小する処理(アスペクト比調整処理)がなされる。
次いで、マトリクス回路41では、画像処理部3によって画像処理(アスペクト比調整処理)後のYUV信号(Yout,Uout,Vout)がRGB信号(Rout,Gout,Bout)に再生され、ドライバ42では、このRGB信号(Rout,Gout,Bout)に基づいて駆動信号が生成され、この駆動信号に基づいて、表示部5に映像が表示される。
次に、図7〜図10を参照して、本発明の特徴的部分の1つである、計測部22による計測処理の詳細について説明する。
図7〜図10はそれぞれ、計測部22による水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測方法の一例を、タイミング図で表したものである。これらの図において、Hsyncは水平同期信号を、Vsyncは垂直同期信号を、Clockは画素ごとの周期に対応したクロック(ドットクロック)信号を、H_actは水平方向におけるしきい値Vt以上の信号レベルの画素位置に対応する水平アクティブ信号を、V_actは各1水平期間において1画素でも水平アクティブ信号H_actが「H」レベルとなった場合にアクティブとなる垂直アクティブ信号を、Hbp_cntは水平バックポーチ用カウンタ出力を、Hfp_cntは水平フロントポーチ用カウンタ出力を、Vbp_cntは垂直バックポーチ用カウンタ出力を、Vfp_cntは垂直フロントポーチ用カウンタ出力を、Hbp_latは1水平期間前の水平バックポーチ用カウンタ出力Hbp_cntの確定値をラッチ(保持)したものに対応する水平バックポーチ用ラッチ出力を、Hfp_latは1水平期間前の水平フロントポーチ用カウンタ出力Hfp_cntの確定値をラッチしたものに対応する水平フロントポーチ用ラッチ出力を、Hbp_outは最終的に水平バックポーチ長Hbpの確定値として出力される水平バックポーチ長出力を、Hfp_outは最終的に水平フロントポーチ長Hfpの確定値として出力される水平フロントポーチ長出力を、Vbp_outは1垂直期間前の垂直バックポーチ用カウンタ出力Vbp_cntの確定値をラッチしたものに対応すると共に最終的に垂直バックポーチ長Vbpの確定値として出力される垂直バックポーチ長出力を、Vfp_outは1垂直期間前の垂直フロントポーチ用カウンタ出力Vfp_cntの確定値をラッチしたものに対応すると共に最終的に垂直フロントポーチ長Vfpの確定値として出力される垂直フロントポーチ長出力を、それぞれ表している。また、輝度信号Yin中に示した「<」はしきい値Vt未満の信号レベルであることを表し、「>」はしきい値以上の信号レベルであることを表している。
まず、図7に示した水平バックポーチ長Hbpの測定については、以下のようにして行われる。
タイミングt0において水平同期信号Hsync(図7(B))が「H」レベルになると、その立ち上がりエッジにおいて、水平バックポーチ用カウンタ出力Hbp_cnt(図7(F))がリセットとなり、「0」が出力される。そしてこのタイミングt0以降は、クロック信号Clock(図7(C))の立ち上がりエッジ(タイミングt1,t2,…)において、水平バックポーチ用カウンタ出力Hbp_cntの値が1ずつ増加していく。
次に、タイミングt4において輝度信号Yin(図7(D))がしきい値Vt以上の信号レベルとなると、クロック信号Clockの次の立ち上がりエッジであるタイミングt5において、水平アクティブ信号H_act(図7(E))が「H」レベルとなる。すると、この水平アクティブ信号H_actが「H」レベルの間(タイミングt5〜t7)、水平バックポーチ用カウンタ出力Hbp_cntの値が固定となる(図7では、「4」に固定されている)。このときの水平バックポーチ用カウンタ出力Hbp_cntの値がその水平期間における確定値となり、水平バックポーチ用ラッチ出力Hbp_lat(図7(G))として更新され、保持される。また、このとき、1水平期間前(更新前)の水平バックポーチ用ラッチ出力Hbp_latの値(図7では、「6」となっている)と、これまでの測定における水平バックポーチ長Hbpの最小値に対応する水平バックポーチ長出力Hbp_out(図7(H))の値(図7では、「10」となっている)との大小が比較され、小さいほうの値が新たな水平バックポーチ長出力Hbp_outとして更新される(図7では、「10」から「6」に更新されている)。
次に、タイミングt6において輝度信号Yinが再びしきい値Vt未満の信号レベルとなると、クロック信号Clockの次の立ち上がりエッジであるタイミングt7において、水平アクティブ信号H_actが「L」レベルへと戻り、水平バックポーチ用カウンタ出力Hbp_cntの値が再び1ずつ増加していく。そしてタイミングt8において水平同期信号Hsyncが「H」レベルとなることで、1水平期間の計測が終了となる。
このような1水平期間の計測が単位フレーム期間にわたって行われることで、この単位フレーム期間内の短時間において、計測領域64A,64Bの左端から連続して存在するしきい値Vt未満の画素数の最小値に対応する水平バックポーチ長Hbpが、計測部22から出力される。
また、図8に示した水平フロントポーチ長Hfpの測定については、基本的には水平バックポーチ長Hbpの測定と同様に、以下のようにして行われる。
まず、タイミングt10において水平同期信号Hsync(図8(B))が「H」レベルになり、タイミングt11において輝度信号Yin(図8(D))がしきい値Vt以上の信号レベルとなると、クロック信号Clock(図8(C))の次の立ち上がりエッジであるタイミングt12において、水平アクティブ信号H_act(図8(E))が「H」レベルとなる。すると、この水平アクティブ信号H_actが「H」レベルの間(タイミングt12〜t14)、水平フロントポーチ用カウンタ出力Hfp_cnt(図8(F))がリセットとなり、「0」が出力される。
次に、タイミングt13において輝度信号Yinが再びしきい値Vt未満の信号レベルとなると、クロック信号Clockの次の立ち上がりエッジであるタイミングt14において、水平アクティブ信号H_actが「L」レベルへ戻る。すると、このタイミングt14以降(タイミングt14,t15,…)、水平フロントポーチ用カウンタ出力Hfp_cntの値が1ずつ増加していくようになる。
次に、タイミングt18において水平同期信号Hsyncが再び「H」レベルになると、このときの水平フロントポーチ用カウンタ出力Hfp_cntの値がその水平期間における確定値となり、水平フロントポーチ用ラッチ出力Hfp_lat(図8(G))として更新され、保持される。またこのとき、1水平期間前(更新前)の水平フロントポーチ用ラッチ出力Hbp_latの値(図8では、「6」となっている)と、これまでの測定における水平フロントポーチ長Hfpの最小値に対応する水平フロントポーチ長出力Hfp_out(図8(H))の値(図8では、「10」となっている)との大小が比較され、小さいほうの値が新たな水平フロントポーチ長出力Hfp_outとして更新される(図8では、「10」から「6」に更新されている)。以上で、1水平期間の計測が終了となる。
このような1水平期間の計測が単位フレーム期間にわたって行われることで、この単位フレーム期間内の短時間において、計測領域64A,64Bの右端から連続して存在するしきい値Vt未満の画素数の最小値に対応する水平フロントポーチ長Hfpが、計測部22から出力される。
また、図9に示した垂直バックポーチ長Vbpの測定については、以下のようにして行われる。
タイミングt20において垂直同期信号Vsync(図9(A))が「H」レベルになると、その立ち上がりエッジにおいて、垂直バックポーチ用カウンタ出力Vbp_cnt(図9(E))がリセットとなり、「0」が出力される。そしてこのタイミングt20以降は、水平同期信号Hsync(図9(B))の立ち上がりエッジ(タイミングt21,t22,…)において、垂直バックポーチ用カウンタ出力Vbp_cntの値が1ずつ増加していく。
次に、タイミングt22〜t25の1水平期間内のタイミングt23〜t24において、輝度信号Yinがしきい値Vt以上の信号レベルとなって水平アクティブ信号H_act(図9(C))が「H」レベルとなると、水平同期信号Hsyncの次の立ち上がりエッジであるタイミングt25において、垂直アクティブ信号V_act(図9(D))が「H」レベルになる。すると、この垂直アクティブ信号V_actが「H」レベルの間(タイミングt25〜t28)、すなわち水平アクティブ信号H_actが1水平期間中に「H」レベルとなる期間があるうちは、垂直バックポーチ用カウンタ出力Vbp_cntの値が固定となる(図9では、「2」に固定されている)。また、このときの垂直バックポーチ用カウンタ出力Vbp_cntの値がその垂直期間における確定値となり、垂直バックポーチ長出力Vbp_out(図9(F))として更新され、保持される。
次に、タイミングt27〜t28の1水平期間内で水平アクティブ信号H_actが「L」レベルに固定されていると、水平同期信号Hsyncの次の立ち上がりエッジであるタイミングt28において、垂直アクティブ信号V_actが「L」レベルへと戻り、垂直バックポーチ用カウンタ出力Vbp_cntの値が再び1ずつ増加していく。そしてタイミングt29において垂直同期信号Vsyncが「H」レベルとなることで、1垂直期間の計測が終了となる。
このような1垂直期間の計測が単位フレーム期間(単位フレーム期間が1垂直期間の場合には、1垂直期間のみの測定)にわたって行われることで、この単位フレーム期間内の短時間において、計測領域64A,64Bの上端から連続して存在するしきい値Vt未満の画素数の最小値に対応する垂直バックポーチ長Vbpが、計測部22から出力される。
また、図10に示した垂直フロントポーチ長Vfpの測定については、基本的には垂直バックポーチ長Vbpの測定と同様に、以下のようにして行われる。
まず、タイミングt30において垂直同期信号Vsync(図10(A))が「H」レベルになり、タイミングt31〜t32において輝度信号Yinがしきい値Vt以上の信号レベルとなって水平アクティブ信号H_act(図10(C))が「H」レベルになると、水平同期信号Hsync(図10(B))の次の立ち上がりエッジであるタイミングt33において、垂直アクティブ信号V_act(図10(D))が「H」レベルとなる。すると、この垂直アクティブ信号V_actが「H」レベルの間(タイミングt33〜t35)、垂直フロントポーチ用カウンタ出力Vfp_cnt(図10(E))がリセットとなり、「0」が出力される。
次に、タイミングt34〜t35の1水平期間内で水平アクティブ信号H_actが「L」レベルに固定されていると、水平同期信号Hsyncの次の立ち上がりエッジであるタイミングt35において、垂直アクティブ信号H_actが「L」レベルへ戻る。すると、このタイミングt35以降(タイミングt35,t36,…)、垂直フロントポーチ用カウンタ出力Vfp_cntの値が1ずつ増加していくようになる。
次に、タイミングt38において垂直同期信号Vsyncが再び「H」レベルになると、このときの垂直フロントポーチ用カウンタ出力Vfp_cntの値がその垂直期間における確定値となり、垂直フロントポーチ長出力Vfp_out(図10(F))として更新され、保持される。以上で、1垂直期間の計測が終了となる。
このような1垂直期間の計測が単位フレーム期間にわたって行われることで、この単位フレーム期間内の短時間において、計測領域64A,64Bの下端から連続して存在するしきい値Vt未満の画素数の最小値に対応する垂直フロントポーチ長Vfpが、計測部22から出力される。
なお、このような計測部22による水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測は、順次行うようにしてもよく、2以上の計測を並列して行うようにしてもよい。並列して行うようにした場合、水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測を単位フレーム期間内に全て計測することができ、より高速な計測が可能となる。
次に、図11〜図23を参照して、本発明の特徴的部分の1つである、黒帯検出部2における黒帯検出処理について詳細に説明する。図11は、この黒帯検出部2における黒帯検出処理を流れ図で表したものである。
この黒帯検出処理では、例えば図12(A)に示したように映像領域62の上下に黒帯領域61A,61Bがあると共にこれら黒帯領域61A,61B内にOSD63Aや字幕63Bが含まれているような場合には、入力映像信号6の水平バックポーチ長H1Aおよび水平フロントポーチ長H1B、入力映像信号6の垂直バックポーチを含めたOSD63Aの最上端までの長さV0Aおよび黒帯領域61Aの垂直幅V1A、入力映像信号6の垂直フロントポーチを含めた字幕63Bの最下端までの長さV0Bおよび黒帯領域61Bの垂直幅V1B、ならびに映像領域62の垂直幅V2などが検出される。
また、例えば図12(B)に示したように映像領域66の左右に黒帯領域65A,65Bがあるような場合には、入力映像信号6の垂直バックポーチ長V1Aおよび垂直フロントポーチ長V1B、入力映像信号6の水平バックポーチを含めた黒帯領域65Aの水平幅H1A、入力映像信号6の水平フロントポーチを含めた黒帯領域65Bの水平幅H1B、ならびに映像領域62の水平幅H2などが検出される。
また、この黒帯検出処理では、例えば図13(A),(B)および図14(A),(B)中の計測領域64A(基準領域)、計測領域64B1〜64B3および矢印P21,P22,P31,P32,P41,P42,P51,P52にそれぞれ示したように、計測領域の増減幅64V,64Hが前回の増減幅の1/2に再設定されつつ、黒帯検出が行われるようになっている。つまり、この黒帯検出処理では、2分探索を用いた黒帯検出がなされ、これにより詳細は後述するが、高速に(増減幅の初期値が2nに設定された場合、遅くとも(n+1)個分の単位フレーム期間内に黒帯検出処理が完了し、図12(A),(B)に示したような各種パラメータが出力される。)検出することができるようになっている。
この黒帯検出処理では、最初に黒帯検出処理が行われる(ステップS11)。
具体的には、図15の流れ図に示したように、まず、しきい値設定部239が、信号レベルのしきい値Vtを設定し、信号レベル比較部221へ出力する(図15のステップS111)。次に、信号種別判別結果Soutに基づいて、基準領域設定部231が基準領域を設定する(ステップS112)。次に、計測領域設定部238が、設定された基準領域を計測領域64Aに設定し、信号レベル比較部221へ出力する(ステップS113)。
そして次の単位フレームへ移行するまで待機すると(ステップS114)、黒帯判定部230は計測部22から計測結果Mout(計測領域64A内の水平バックポーチ長Hbp、水平フロントポーチ長Hfp、垂直バックポーチ長Vbpおよび垂直フロントポーチ長Vfpの計測結果)を取得する(ステップS115)。ここで、黒帯判定部230が、この計測結果Moutに基づいて計測領域64A内に黒帯領域が存在するか否かを判断し(ステップS116)、存在すると判断された場合には(ステップS116:Y)、次の境界判定処理1(図11のステップS12)へと移行する。
一方、ステップS116において黒帯領域がないと判断された場合(ステップS116:N)、次に黒帯検出処理を終了するか否かが判断される(ステップS117)。終了すると判断された場合には(ステップS117:Y)、黒帯検出処理が終了となる(図11の「エンド」)。一方、終了せずに続行すると判断された場合には(ステップS117:N)、検出判定部237が、黒帯領域の検出回数を示す検出回数カウンタの値をリセットして0を設定する(ステップS118)と共に、基準領域64Aを検出結果Koutとして画像処理部3へ出力する(ステップS119)。そして黒帯領域が存在すると判断されるか黒帯検出処理を終了すると判断されるまで、ステップS111〜S119の処理が繰り返される。
次いで、境界判定処理1が行われる(図11のステップS12)。具体的には、図16および図17の流れ図で示したような処理がなされる。
この境界判定処理1では、前述したような2分探索の手法を用いて、入力映像信号6内の上側の黒帯領域61Aまたは左側の黒帯領域65Aと映像領域62または映像領域66との境界位置が判定される。
具体的には、まず計測領域設定部238が最初の計測領域を設定し、信号レベル比較部221へ出力する(図16のステップS121)。より具体的には、上側の黒帯領域61Aの境界位置を判定する場合には、水平方向の開始位置および終了位置、ならびに垂直方向の開始位置が、それぞれ基準領域64Aにおける水平方向の開始位置および終了位置、ならびに垂直方向の開始位置に設定される一方、垂直方向の終了位置は、基準領域64Aの垂直開始位置に増減幅初期値設定部232により設定された垂直方向の増減幅初期値が加算された位置が設定される。また、左側の黒帯領域65Aの境界位置を判定する場合には、垂直方向の開始位置および終了位置、ならびに水平方向の開始位置が、それぞれ基準領域64Aにおける垂直方向の開始位置および終了位置、ならびに水平方向の開始位置に設定される一方、水平方向の終了位置は、基準領域64Aの水平開始位置に増減幅初期値設定部232により設定された水平方向の増減幅初期値が加算された位置が設定される。なお、これら水平方向および垂直方向の増減初期値は、信号種別判別結果Soutに基づいて設定され、この境界判定処理1では上側または左側の境界位置を判定することから、基準領域64Aの水平方向および垂直方向の幅の1/2以下に設定されることが望ましい。より短時間に黒帯領域の境界位置を判定できるからである。
次に、次の単位フレームへ移行するまで待機し(ステップS122)、黒帯判定部230が計測部22から計測結果Moutを取得する(ステップS123)。そして増減幅設定部233は、計測領域の増減幅を半減させる。すなわち、前回の計測領域の増減幅の1/2を、新たな増減幅として設定し直す。次に増減幅設定部233は、このようにして設定した新たな増減幅が1未満か否かを判断し(ステップS125)、1未満である場合には(ステップS125:Y)、これ以上2分探索の手法を用いる必要がないと判断し、次の処理(図17のステップS129)へと移行する。
一方、ステップS125において新たな増減幅が1未満ではないと判断された場合(ステップS125:N)、次に黒帯判定部230が、計測結果Moutに基づいて計測領域64B内に黒帯領域のみ(ブランキング領域60を含む黒帯領域)が存在するのか否かを判断する(ステップS126)。そして計測領域設定部238は、この判断結果に応じて、ステップS124において増減幅設定部233により設定された新たな計測区間の増減幅を、前回の計測領域に対して加算または減算することにより、新たな計測領域を再設定する(ステップS127,S128)。
具体的には、例えば図18(A)に示したように計測領域64B1内に黒帯領域以外の映像領域62も存在する場合には(ステップS126:N)、図中の矢印P61のように、前回の計測領域64B1の終了位置から新たな増減幅分だけ減算することにより、新たな計測領域64B2を再設定する(ステップS127)。一方、例えば例えば図18(B)に示したように計測領域64B3内に黒帯領域のみが存在する場合には(ステップS126:Y)、図中の矢印P62のように、前回の計測領域64B3の終了位置から新たな増減幅分だけ加算することにより、新たな計測領域64B4を再設定する(ステップS128)。そしてステップS127,128以降は、ステップS125において新たな増減幅が1未満である、すなわち黒帯領域と映像領域との境界位置が検出されていると判断される(ステップS125:Y)まで、ステップS122〜ステップS127,S128の処理が繰り返される。なお、図18では上側の黒帯領域61Aの境界位置判定の場合を示したが、左側の黒帯領域65Aの境界位置判定の場合も同様の処理がなされる。
次に、ステップS126と同様にして、黒帯判定部230が、計測結果Moutに基づいて計測領域64B内に黒帯領域のみが存在するのか否かを判断する(図16のステップS129)。黒帯領域のみではないと判断された場合には(ステップS129:Y)、ステップS127と同様にして、前回の計測領域の終了位置から新たな増減幅分だけ減算することにより、新たな計測領域を再設定する(ステップS130)。一方、黒帯領域のみであると判断された場合には(ステップS129:N)、ステップS128と同様にして、前回の計測領域の終了位置から新たな増減幅分だけ加算することにより、新たな計測領域を再設定する(ステップS131)。
次に、次の単位フレームへ移行するまで待機し(ステップS132)、黒帯判定部230が計測部22から計測結果Moutを取得する(ステップS133)。そして境界判定部234は、このときの黒帯領域の上側または左側の境界位置を算出し(ステップS134)、検出判定部237へ出力することにより、境界判定処理1が終了し、次の処理へと移行する。
次いで、境界判定処理2が行われる(図11のステップS14)。具体的には、図19および図20の流れ図で示したような処理がなされる。
この境界判定処理2では、上記した境界判定処理1と基本的に同様にして、入力映像信号6内の下側の黒帯領域61Bまたは右側の黒帯領域65Bと映像領域62または映像領域66との境界位置が判定される。
具体的には、まず計測領域設定部238が最初の計測領域を設定し、信号レベル比較部221へ出力する(図19のステップS141)。より具体的には、下側の黒帯領域61Bの境界位置を判定する場合には、水平方向の開始位置および終了位置、ならびに垂直方向の終了位置が、それぞれ基準領域64Aにおける水平方向の開始位置および終了位置、ならびに垂直方向の終了位置に設定される一方、垂直方向の開始位置は、基準領域64Aの垂直終了位置から増減幅初期値設定部232により設定された垂直方向の増減幅初期値が減算された位置が設定される。また、右側の黒帯領域65Bの境界位置を判定する場合には、垂直方向の開始位置および終了位置、ならびに水平方向の終了位置が、それぞれ基準領域64Aにおける垂直方向の開始位置および終了位置、ならびに水平方向の終了位置に設定される一方、水平方向の開始位置は、基準領域64Aの水平終了位置から増減幅初期値設定部232により設定された水平方向の増減幅初期値が減算された位置が設定される。
次いで、それ以降のステップS142〜S153では、境界判定処理1のステップS122〜S133と基本的に同様の処理がなされる。ただし、ステップS147,S150では、例えば図21(A)中の矢印P71のように、前回の計測領域64B1の開始位置から新たな増減幅分または1だけ減算されることにより、新たな計測領域64B2が再設定される(ステップS147,S150)。また、ステップS148,S151では、例えば図21(B)中の矢印P72のように、前回の計測領域64B3の開始位置から新たな増減幅分または1だけ加算されることにより、新たな計測領域64B4を再設定される(ステップS148,S151)。
そして境界判定部234は、図20のステップS154において黒帯領域の下側または右側の境界位置を算出して検出判定部237へ出力することにより、境界判定処理2が終了し、次の処理へと移行する。なお、図21では右側の黒帯領域65Bの境界位置判定の場合を示したが、下側の黒帯領域61Bの境界位置判定の場合も同様の処理がなされる。
次いで、黒帯検出判定処理が行われる(図11のステップS16)。具体的には、図22および図23の流れ図で示したような処理がなされる。
まず、検出判定部237は、境界判定部234によって境界判定処理1,2により求められた黒帯領域61A,61Bまたは黒帯領域65A,65Bの境界位置、および信号種別判別結果Soutから得られる入力映像信号6の解像度に基づいて、映像領域62の幅(垂直幅V2または水平幅H2)を算出する(図22のステップS161)。次に、検出判定部237は、この映像領域62の幅が下限値設定部236により設定された下限値以上であるか否かを判断する(ステップS162)。
下限値未満であると判断された場合(ステップS162:N)、映像信号62が暗いシーン等であるためだと判断し、黒帯領域の誤検出を防ぐため、黒帯領域の検出回数カウンタの値をリセットして0にする(ステップS163)。そして黒帯検出判定処理が終了となり(「リターン」)、次の図11におけるステップS18において黒帯検出処理全体を終了する場合(ステップS18:Y)を除き、黒帯検出開始処理(ステップS11)に戻って黒帯検出処理を最初からやり直すこととなる。
一方、下限値以上であると判断された場合(ステップS162:Y)、次に検出判定部237は、(検出回数カウンタの値=0)かつ(再検出回数設定部23により設定された再検出回数≠0)という条件式を満たすか否かを判断する(ステップS164)。この条件式を満たすと判断された場合(ステップS164:Y)、最初の黒帯検出であり前回の検出結果と比較することはできないので、そのまま検出した2つ(上下または左右)の黒帯領域の境界位置と映像領域62の幅とを保持する(ステップS165)と共に、検出回数カウンタの値を1増加させることにより、黒帯検出判定処理が終了となり(「リターン」)、次の図11におけるステップS18において黒帯検出処理全体を終了する場合(ステップS18:Y)を除き、黒帯検出開始処理(ステップS11)に戻って再度黒帯検出処理を行うこととなる。
一方、ステップS164における条件式を満たさないと判断された場合(ステップS164:N)、次に検出判定部237は、再検出回数が0に設定されているか否かを判断する(図23のステップS167)。再検出回数が0に設定されていると判断された場合(ステップS167:Y)、黒帯検出が確定済みである場合(ステップS170:Y)を除き、そのまま検出した2つ(上下または左右)の黒帯領域の境界位置と映像領域62の幅とを黒帯検出結果Koutとして画像処理部3へ出力し(ステップS172)、黒帯領域の検出回数カウンタの値をリセットして0にする(ステップS163)ことにより、黒帯検出判定処理が終了となり(「リターン」)、次の図11におけるステップS18において黒帯検出処理全体を終了する場合(ステップS18:Y)を除き、黒帯検出開始処理(ステップS11)に戻って黒帯検出処理を再度行うこととなる。
また、ステップS170において黒帯検出が確定済みであると判断された場合(ステップS170:Y)、次に検出判定部237は、黒帯領域の幅が変化しているか否かを判断すると共に、変化している場合には2つの黒帯検出領域の幅のうちどちらか一方のみが大きく変化しているかどうかを判断する(ステップS171)。一方のみが大きく変化している場合(ステップS171:Y)、映像信号62が暗いシーン等であるためだと判断し、黒帯領域の誤検出を防ぐため、黒帯領域の検出回数カウンタの値をリセットして0にする(ステップS163)ことにより、黒帯検出結果Koutを出力せずに黒帯検出判定処理が終了となる(「リターン」)。一方、一方のみが大きく変化しているわけではないと判断された場合(ステップS171:N)、ステップS172へと進み、黒帯検出結果Koutを出力して(ステップS172)黒帯領域の検出回数カウンタの値を0にする(ステップS163)ことにより、黒帯検出判定処理が終了となる(「リターン」)。
ステップS167において再検出回数が0以外の値(1以上の値)に設定されていると判断された場合(ステップS167:N)、黒帯領域の検出回数が1以上であることから、次に検出判定部237は、前回の検出時と今回の検出時との間で映像領域62の幅が一致しているかどうかを判断する(ステップS168)。一致していない場合(ステップS168:N)には誤検出の可能性が高いため、そのような誤検出を防ぐため、黒帯領域の検出回数カウンタの値をリセットして0にする(ステップS163)ことにより、黒帯検出結果Koutを出力せずに黒帯検出判定処理が終了となる(「リターン」)。一方、一致していると判断された場合(ステップS168:Y)、次に検出判定部237は、検出回数カウンタの値が設定された再検出回数未満であるかどうかを判断する(ステップS169)。再検出回数未満であると判断された場合には(ステップS169:Y)、そのまま検出した2つの黒帯領域の境界位置と映像領域62の幅とを保持する(ステップS165)と共に、検出回数カウンタの値を1増加させることにより、黒帯検出判定処理が終了となり(「リターン」)、次の図11におけるステップS18において黒帯検出処理全体を終了する場合(ステップS18:Y)を除き、黒帯検出開始処理(ステップS11)に戻って再度黒帯検出処理を行うこととなる。
一方、ステップS169において再検出回数未満ではない(再検出回数と等しい)場合には(ステップS169:N)、ステップS170〜S172へと進み、前述のように黒帯検出結果Koutを出力して黒帯検出判定処理を終了するかどうかを判断することとなる。
以上のようにして黒帯検出判定処理が終了すると、ステップS18において黒帯検出処理全体を終了するか否かが判断され、終了しない場合(ステップS18:N)にはステップS11〜S16の処理を繰り返し、終了する場合には(ステップS18:Y)、黒帯検出侶離全体が終了する。
次に、図24〜図28を参照して、本発明の特徴的部分の1つである、上述した黒帯検出処理を含む黒帯検出部2および画像処理部3における入力映像信号のアスペクト比調整処理について詳細に説明する。図24は、このアスペクト調整処理を流れ図で表したものである。
まず、黒帯検出部2内の信号種別判別部221が、入力映像信号6の種別を判別し(ステップS0)、判別結果Soutを検出部23および画像処理部3内の演算部31へ出力する。
次いで、黒帯検出部2が、この信号種別判別結果Soutおよび入力映像信号の輝度信号Yinに基づいて、図11(および図12〜図23)に示した一連の黒帯検出処理S11〜S18を行い(ステップS1)、黒帯検出結果Koutを演算部31へ出力する。
ここで、この黒帯検出処理S1では、図16,図17,図19および図20で示した境界判定処理1,2中のステップS126,S129,S146,S149では、計測領域64B内にブランキング領域60を含む黒帯領域のみが存在するのか否かを判断する際に、例えば図25(A)〜(C)にそれぞれ示したようにして判断する。すなわち、例えばこの図のように映像領域62の上側において黒帯領域61A(ブランキング領域60を含む)のみが存在するか否かを判断する際には、水平バックポーチ長Hbpおよび水平フロントポーチ長Hfpの値も利用して判断する。
具体的には、例えば図25(A)に示したように、水平バックポーチ長Hbpおよび水平フロントポーチ長Hfpがいずれも計測領域64Bの水平方向の幅(この場合、基準領域64Aの水平方向の幅)と一致している場合には、この計測領域64B内には映像領域62や黒帯領域内の字幕などは存在せず、黒帯領域のみであると判断する。
また、例えば図25(B)に示したように、計測領域64B内に映像領域62が存在する場合には、測定結果による水平バックポーチ長Hbpおよび水平フロントポーチ長Hfpと、予め設定された水平バックポーチ長Hbp0および水平フロントポーチ長Hfp0とが一致するか否かによって映像領域62が存在するか否かを判断する。具体的には、水平バックポーチ長Hbpと水平バックポーチ長Hbp0、および水平フロントポーチ長Hfpと水平フロントポーチ長Hfp0のうちの少なくとも一方が一致すれば、映像領域62が存在すると判断する。なお、図25(B)中に示したように、水平バックポーチ長Hbp0は、入力映像信号の種別から決定される水平長Hbp1と計測領域64Bを設定する際に決定される水平長Hbp2との差により決定され(Hbp0=Hbp1−Hbp2)、水平フロントポーチ長Hfp0は、入力映像信号の種別から決定される水平長Hfp1と計測領域64Bを設定する際に決定される水平長Hfp2との差により決定される(Hfp0=Hfp1−Hfp2)。
さらに、例えば図25(C)に示したように、計測領域64B内には映像領域62が存在しないが(黒帯領域61Aのみが存在する)、黒帯領域61A内に字幕63Bが存在する場合には、測定結果による水平バックポーチ長Hbpおよび水平フロントポーチ長Hfpが、予め設定された水平バックポーチ長Hbp0および水平フロントポーチ長Hfp0と比べて大きいため、基本的にはまず映像領域62が存在しないと判断する。字幕63Bの領域を含めて映像領域が存在すると判断すると、後述するアスペクト比の調整の際に誤った調整がなされてしまうことになるからである。ただし、字幕63が欠落しないようにするため、測定結果による水平バックポーチ長Hbpおよび水平フロントポーチ長Hfpに加え、測定結果による垂直バックポーチ長Vbpや垂直フロントポーチ長Vfpを用いて(図25(C)の場合、垂直バックポーチ長Vbpを用いて)、字幕63の位置を求めるようにする。なお、字幕63Bは単位フレームによって表示されたりされなかったりするので、黒帯検出処理によって検出が確定するまでの間で垂直バックポーチ長Vbpや垂直フロントポーチ長Vfpが一番小さくなった値を、字幕63Bの位置とするようになっている。
このようにして、計測領域64B内にブランキング領域60を含む黒帯領域のみが存在するのか否かを判断する際に、水平バックポーチ長Hbpや水平フロントポーチ長Hfpの値も利用して判断しているので、映像領域62の存在だけでなく、黒帯領域内の字幕63Bの存在の有無も判断できるようになっている。
図24の説明に戻り、次いで画像処理部3内の演算部31が、上述の黒帯検出部2による黒帯検出処理の結果(黒帯検出結果Kout)および信号種別判別部21による入力映像信号の種別判別結果Soutに基づいて、入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)の拡大または縮小の比率を演算して求める処理(拡大縮小比率演算処理)を行う(ステップS2)。具体的には、図26および図27の流れ図で示したような処理がなされる。
まず、演算部31は黒帯検出結果Kout(および種別判別結果Sout)を取得すると(ステップS201)、これらの結果に基づいて入力映像信号(Yin,Uin,Vin)内に黒帯領域が存在するか否かを判断する(ステップS202)。具体的には、種別判別結果Soutに基づく入力映像信号の水平バックポーチ長、水平フロントポーチ長、垂直バックポーチ長および垂直フロントポーチ長がそれぞれ、黒帯検出結果Koutに基づく水平バックポーチ長H1A、水平フロントポーチ長H1B、垂直バックポーチ長V1Aおよび垂直フロントポーチ長V1Bと一致するか否かにより、黒帯領域が存在するか否かを判断する。例えば入力映像信号内に黒帯領域が存在しない場合には、例えば図28に示したように、これらの値が一致することとなるからである。
このようにしてステップS202において黒帯領域が存在しないと判断された場合には(ステップS202:N)、演算部31は、信号種別結果Soutに基づいて、映像領域の表示サイズに応じた水平方向および垂直方向の拡大縮小比率を演算する(ステップS204,S205)。そしてこの演算結果Coutを拡大縮小部32へ出力する(ステップS205)ことにより、拡大縮小比率演算処理が終了となる。
一方、ステップS202において黒帯領域が存在すると判断された場合(ステップS202:Y)、次に演算部31は、現在の黒帯検出結果Koutが前回の単位フレームにおける結果から変動があるか否か(水平バックポーチ長H1A、水平フロントポーチ長H1B、垂直バックポーチ長V1Aおよび垂直フロントポーチ長V1Bなどの値が変化しているか否か)を判断する(ステップS206)。前回の結果から変動がないと判断された場合には(ステップS206:N)、拡大縮小比率を変える必要はなく、そのまま維持すればよいことから、拡大縮小比率演算処理が終了となる。
一方、ステップS206において、前回の結果から変動していると判断された場合には(ステップS206:Y)、次に演算部31は、黒帯検出結果Koutに基づいて映像領域に変動があるか否か(例えば、図12(A),(B)で示した映像領域の幅H2,V2が変化しているか否か)を判断する(ステップS207)。映像領域に変動がないと判断された場合(ステップS207:N)、次に演算部31は、黒帯検出結果Koutに基づいて字幕領域が拡大しているか否かを判断する(ステップS209)。具体的には、前述の図12(A)に示したような、垂直バックポーチを含めたOSD63Aの最上端までの長さV0Aや、入力映像信号6の垂直フロントポーチを含めた字幕63Bの最下端までの長さV0Bが小さくなっているか否かを判断する。これらの値により字幕領域が縮小しているまたは変化していないと判断された場合には(ステップS209:N)、拡大縮小比率を変える必要はなく、そのまま維持すればよいことから、拡大縮小比率演算処理が終了となる。
一方、ステップS207において映像領域に変動があると判断された場合(ステップS207:Y)、およびステップS209において字幕領域が拡大していると判断された場合には(ステップS209:Y)、次に演算部31は、黒帯検出結果Kout(具体的には、映像領域の幅H2,V2など)に基づいて、入力映像信号(Yin,Uin,Vin)のうちの黒帯領域を除いた映像領域のアスペクト比を算出する(ステップS208)。そして演算部31は、この算出したアスペクト比および黒帯検出結果Koutに基づいて、入力映像信号(Yin,Uin,Vin)における映像領域のアスペクト比を保ちつつ、表示サイズに応じて字幕が欠落しないように、水平方向および垂直方向の拡大縮小比率を演算して求める(ステップS210,S211)。これにより、拡大縮小比率演算処理が終了となる。
具体的には、例えば図29(A)に示したように、入力映像信号6中の黒帯領域61A,61B内に字幕がないような場合には、視聴の際にこれら黒帯領域61A,61Bが邪魔にならないように、入力映像信号6のアスペクト比を保ちつつ、映像領域62のみが表示領域7となって表示部5の表示画面全体に表示されるように、入力映像信号6に対する拡大縮小(アスペクト比調整)がなされる。
一方、例えば図29(B)に示したように、黒帯領域61A,61B内にそれぞれ字幕63B1,63B2があるような場合には、これら字幕63B1,63B2が欠落しないように、入力映像信号6のアスペクト比を保ちつつ拡大縮小がなされる。また、例えば図29(C)に示したように、一対の黒帯領域のうちの一方(この場合、上下の黒帯領域61A,61Bのうちの下側の黒帯領域61B)のみに字幕(字幕63B)があるような場合には、拡大縮小部32によって字幕63Bが欠落しないように拡大または縮小された映像信号に対し、位置調整部33によって、他方の黒帯領域(この場合、上側の黒帯領域61A)が表示領域7に含まれないように、図中の矢印P1のように位置調整がなされる。
なお、表示部5の表示画面の一部にサブウィンドウが設けられ、このサブウィンドウ内に映像信号を表示するような場合には、画像処理部3は、サブウィンドウ内の全面に入力映像信号が表示されるように、アスペクト比調整処理を行うようにすればよい。
次いで、図24に戻り、拡大縮小部32は、演算部31による演算結果Cout(拡大縮小比率)に基づいて、入力映像信号であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)の拡大または縮小を行う(ステップS3)。次に、位置調整部33が、この拡大縮小部32によって黒帯領域内の字幕が欠落しないように拡大または縮小された映像信号に対し、例えば前述の図29(C)に示したような位置調整を行う(ステップS4)。そして最後にアスペクト比の調整処理を終了するか否かが判断され(ステップS5)、まだ終了しないと判断された場合には(ステップS5:N)、ステップS0〜S4の処理を繰り返し、終了すると判断された場合には(ステップS5:Y)、アスペクト比調整処理が終了となる。
このようにして、黒帯検出部2による黒帯検出結果Koutに基づいて、画像処理部3による画像処理(入力映像信号のアスペクト比調整処理)がなされる。
以上のように、本実施の形態では、計測部22が、入力映像信号6であるYUV信号(Yin,Uin,Vin)のうちの計測領域64A,64Bについて、画素ごとにしきい値Vt未満の信号レベルか否かの計測を単位フレーム期間内に行うようにすると共に、検出部23が、この計測結果に基づいて入力映像信号6に含まれる黒帯領域を検出するようにしたので、従来と比べ、入力映像信号に含まれる黒帯領域をより短時間に検出することが可能となる。
また、計測部22および検出部23が、画素ごとになされるしきい値Vt未満の信号レベルか否かの計測結果から黒帯領域と映像領域との境界を検出すると共に、検出されたか否かに応じて前回の増減幅の2分の1のものを新たな増減幅として前回の計測領域に加減算して新たな計測領域を設定し、この新たな計測領域について逐次計測を行うと共にその計測結果に基づいて黒帯領域を検出するようにしたので、入力映像信号6に含まれる黒帯領域をさらに短時間に検出することが可能となる。
また、検出部23内の検出判定部237が、黒帯領域の幅が変化しているか否かを判断すると共に、変化している場合には2つの黒帯検出領域の幅のうちどちらか一方のみが大きく変化しているかどうかを判断するようにしたので、一方のみが大きく変化している場合には映像信号が暗いシーン等であるためだと判断することができ、黒帯領域の誤検出を防ぐことができる。よって、そのような誤検出を防ぎ、精度の高い黒帯検出を行うことが可能となる。
また、上記のように精度の高い黒帯検出を短時間に行うことができるので、画像処理部3は、その黒帯検出結果Koutを用いて最適な画像処理を短時間に行うことが可能となる。
また、入力映像信号のうちの黒帯領域を除いた映像領域のアスペクト比を保ちつつ、入力映像信号の拡大または縮小をすることができる。よって、そのような拡大縮小処理がなされた映像信号を用いて映像表示を行うことにより、従来と比べ非常に見やすい映像を表示することが可能となる。
また、黒帯領域内の字幕の有無も考慮して拡大縮小を行うようにしたので、字幕を欠落させることなく、黒帯領域を含む映像を表示させることが可能となる。
また、位置調整部33により、黒帯領域内の字幕の有無などに応じて、映像信号の表示位置を調整することができる。よって、よりみやすい映像を提供することが可能となる。
さらに、黒帯検出部2による高速な黒帯検出結果Koutを用いて画像処理を行っているので、入力映像信号の変化に追従して拡大縮小比率の再計算を行うことができ、リアルタイムにアスペクト比の調整を行うことが可能となる。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、映像領域の上下に黒帯領域が存在するシネマスコープ方式の映像信号や、映像領域の左右に黒帯領域が存在する再度パネル方式の映像信号における黒帯検出について説明したが、そのような黒帯検出を組み合わせて、映像領域の上下および左右の4方向について黒帯領域を検出するようにすることも可能である。
また、上記実施の形態では、黒帯検出部2による黒帯検出結果Koutを用いて画像処理部3が入力映像信号のアスペクト比調整処理を行う場合について説明したが、黒帯検出結果Koutを用いた画像処理はこれには限られず、例えばコントラスト調整処理や輝度調整処理などに適用することも可能である。このような画像処理に適用した場合も、黒帯検出部2による短時間かつ高精度な黒帯検出により、最適な画像処理を短時間に行うことが可能となる。
また、上記実施の形態では、YUV信号が入力される場合の映像表示装置について説明したが、本発明は、例えばPC入力の場合のように、RGB信号が直接入力されるような映像表示装置などにも適用することが可能である。なお、そのようにRGB信号を直接入力する場合、マトリクス変換をする必要がなくなるので、マトリクス回路41は不要となる。
さらに、上記実施の形態では、映像表示装置の一具体例としてTV装置を挙げて説明したが、本発明の映像表示装置は、この他にもPDA(Personal Digital Assistants)や携帯電話などにも適用することが可能である。
11…チューナ、12…Y/C分離回路、13…クロマデコーダ、14…スイッチ、2…黒検出部、21…信号種別判定部、22…計測部、221…信号レベル比較部、222…計測結果出力部、23…検出部、230…黒帯判定部、231…基準領域設定部、232…増減幅初期値設定部、233…増減幅設定部、234…境界判定部、235…再検出回数設定部、236…下限値設定部、237…検出判定部、238…計測領域設定部、239…しきい値設定部、3…画像処理部、31…演算部、32…拡大縮小部、33…位置調整部、41…マトリクス回路、42…トライバ、5…表示部、6…入力映像信号、60…ブランキング領域、61A,61B,65A,65B…黒帯領域、62,66…映像領域、62V,H2,V2…映像領域の幅、63A…OSD、63B,63B1,63B2…字幕、64A…計測領域(基準領域)、64B,64B1〜B4…計測領域、64H,64V…増減幅、64H1,64H2…水平方向計測区間、64V1,64V2…垂直方向計測区間、7…表示領域、Y1,Y2,Yin,Yout…輝度信号、C1…色信号、U1,U2,Uin,Uout,V1,V2,Vin,Vout…色差信号、Rout,Gout,Bout…RGB信号、Sout…信号種別判別結果、Kout…黒帯検出結果、Cout…演算結果、Mout…計測結果、Vt…しきい値、Hbp…水平バックポーチ長、Hfp…水平フロントポーチ長、Vbp…垂直バックポーチ長、Vfp…垂直フロントポーチ長、Hsync…水平同期信号、Vsync…垂直同期信号、Clock…クロック信号、H_act…水平アクティブ信号、V_act…垂直アクティブ信号、Hbp_cnt…水平バックポーチ用カウンタ出力、Hfp_cnt…水平フロントポーチ用カウンタ出力、Vbp_cnt…垂直バックポーチ用カウンタ出力、Vfp_cnt…垂直フロントポーチ用カウンタ出力、Hbp_lat…水平バックポーチ用ラッチ出力、Hfp_lat…水平フロントポーチ用ラッチ出力、Vbp_lat…垂直バックポーチ用ラッチ出力、Vfp_lat…垂直フロントポーチ用ラッチ出力、Hbp_out…水平バックポーチ長出力、Hfp_out…水平フロントポーチ長出力、Vbp_out…垂直バックポーチ長出力、Vfp_out…垂直フロントポーチ長出力。