JP3584362B2 - Video signal processing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号処理装置に係り、特に、表示形態に応じて映像信号のアスペクト比を変換したり、複数の分割画面を同時に表示するための変換処理を行ったりするのに好適な映像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、テレビジョン受信装置として、ワイドテレビと称し、表示画面が16:9のアスペクト比を有するものが急速に普及している。この種のワイドテレビは、放送局から送信される4:3のアスペクト比を有する映像信号を16:9のアスペクト比を有する表示画面に表示するための変換処理機能を備えているとともに、テレビジョン受信装置の高付加価値を得るために、複数の分割画面を同時に表示する多画面表示機能を備えている。
【0003】
このようなテレビジョン受信装置においては、各種の機能を付加するとともに、表示映像の精鋭度を向上し、映像の切れ味をよくして見栄えをよくするために、映像の輪郭を強調して画質の向上を図ることが行われている。例えば、特開平7−15661号公報に記載されているように、メモリを用いて映像信号を圧縮したり拡大したりして輪郭を強調することが行われている。そして映像信号を圧縮したり拡大したりする際しては、補間演算処理による画質劣化の補正と画面全体に同じレベルで均一に輪郭を強調する方法が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、ワイドテレビの画面上に拡大映像を表示したり、複数の分割画面を同時に表示したりするに際して、映像の輪郭を画面の位置によらず同じレベルで強調しているため、画面の表示形態によっては画質が劣化することがある。
【0005】
具体的には、図12(a)に示すように、4:3のアスペクト比を有する映像の左右両端を徐々に拡大し、16:9のアスペクト比のワイド画面いっぱいに映像を表示する表示方法(以下、スムーズワイドと称する。)が採用されており、真円の映像を表示する場合でも、真円の映像をワイド画面に表示すると中央部には真円の映像が表示されるが、左右両側の映像は楕円に近い映像となる。この主な表示方法によって映像の輪郭を強調する場合、例えば、(b)に示すように、同じ幅の縦線をスムーズワイドの表示形態で表示するときに、画面全体に同じレベルで均一に輪郭強調を行うと、同じ幅の信号でも、画面の左右両端に近くなるにしたがって線幅が大きくなっていく。このようなスムーズワイドの状態で一般映像の表示画面をみた場合には、両サイドになるにしたがってぼけ感が増していく。
【0006】
また、他の表示形態とし、図12(c)に示すように、異なる2つの画面を左右同時に表示する2画面表示方法がある。このような表示方法によって2画面を表示する場合にも、画面全体に同じレベルで均一に輪郭強調を行うと、左画面と右画面の絵柄が異なるときには、(d)に示すように、2画面の境界部分が強調されて、この部分に疑似輪郭が発生する。さらに左画面に一般映像を表示し、右画面に文字や図形などの映像を表示するときに、左右の映像に対して同じレベルの輪郭強調を行うと、文字や図形に疑似輪郭が発生し、画質劣化によって違和感のある画面となり、見ずらい画面となる。
【0007】
本発明の目的は、画面の表示形態に応じて表示映像の輪郭を強調することができる映像信号処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、複数の映像信号を入力し入力した映像信号に対して複数の分割画面の表示形態に従った処理を行う映像信号処理手段と、映像信号処理手段に入力される映像信号の垂直方向と水平方向の位置を検出して各方向の位置を示す位置信号を出力する映像位置検出手段と、画面上に表示された映像の輪郭強調の強弱レベルとして映像信号の垂直方向と水平方向の位置に関連づけて設定されたレベル制御信号を前記位置信号に応答して垂直方向と水平方向について出力するレベル制御手段と、前記映像信号処理手段により処理された映像信号を前記レベル制御信号に従って強調して輪郭を強調するための信号を生成する輪郭強調手段とを備え、前記レベル制御手段は、複数の分割画面の表示形態に応じて任意の画面位置で任意のレベルの輪郭強調を行うためのレベル制御信号を生成し、かつ、前記複数の分割画面のうちいずれかの分割画面に文字・図形の映像が表示されるときには、前記文字・図形の映像が表示される分割画面に用いる輪郭強調の強弱レベルとして、他の分割画面に対する輪郭強調の強弱レベルよりも弱いレベル制御信号を生成してなる映像信号処理装置を構成したものである。
【0014】
前記映像信号処理装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【0015】
(1)前記輪郭強調手段は、前記映像信号処理手段により処理された映像信号から広域成分を抽出し、抽出した成分を前記レベル制御信号に従った輪郭強調レベルで前記映像信号に付加して輪郭の強調された映像信号を生成する2次元輪郭強調手段から構成されてなる。
【0016】
(2)前記輪郭強調手段は、前記映像信号処理手段により処理された映像信号を、前記レベル制御信号に従って受像管の電子ビームの垂直方向と水平方向の速度を変調するための速度変調信号に変換する速度変調手段から構成されてなる。
【0017】
(3)前記輪郭強調手段は、入力された映像信号から広域成分を抽出し、抽出した成分を前記レベル制御信号に従った輪郭強調レベルで前記映像信号に付加して輪郭の強調された映像信号を生成する2次元輪郭強調手段と、入力された映像信号を、前記レベル制御信号に従って受像管の電子ビームの垂直方向と水平方向の速度を変調するための速度変調信号に変換する速度変調手段とを備えて構成されてなる。
【0018】
(4)前記映像信号処理手段は、画面の表示形態として単一画面による拡大映像を表示するときには拡大映像に応じたアスペクト比の変換処理を行い、画面の表示形態として複数の分割画面を同時に表示するときには多画面表示処理を行い、各表示形態に応じた映像信号を生成してなる。
【0019】
前記した手段によれば、画面各部における輪郭強調レベルを画面の表示形態に応じて任意に調整するようにしたため、例えば、4:3のアスペクト比を有する映像の左右両端を徐々に拡大し、16:9のアスペクト比のワイド画面いっぱいに表示する場合でも、左右両側の画質が劣化するのを防止することができるとともに、複数の画面を同時に表示するときでも、各画面の境界の領域に疑似輪郭が発生するのを防止することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
図1は本発明の第1実施形態を示すブロック構成図である。図1において、映像信号処理装置は、映像信号処理回路14、映像位置制御回路16、レベル切換制御回路18、画面表示形態制御回路20、2次元輪郭強調回路22を備えて構成されており、映像信号処理回路14が第1の映像信号入力端子10と第2の映像信号入力端子12に接続され、2次元輪郭強調回路22が映像信号出力端子24に接続されている。
【0022】
画面表示形態制御回路20は、視聴者のリモコン操作に応答して、表示形態に応じた各種の指令を映像信号処理回路14、映像位置制御回路16、レベル切換制御回路18に出力する表示形態指令手段として構成されている。例えば、4:3のアスペクト比の映像信号による映像をそのまま表示するための操作が行われたときにはノーマルモードによる処理を指令し、4:3のアスペクト比を有する映像信号を16:9のアスペクト比を有する表示画面(スムーズワイド)で表示するための操作が行われたときにはスムーズワイドモードによる処理を指令するようになっている。さらに、画面上に単一の画面(単画面)を表示するための操作が行われたときには、単一画面による変換処理を指令し、画面に複数の分割画面を同時に表示するための操作が行われたときには、多画面処理を指令するようになっている。
【0023】
映像信号処理回路14は、入力端子10、12から入力された映像信号に対して、Y/C分離及び色復調を行うとともに、画面の表示形態にしたがった処理を行う映像信号処理手段として構成されており、画面を単一画面で表示するときには、ノーマルモードまたはスムーズワイドモードに応じてアスペクト比の変換処理を行い、複数の分割画面を同時に表示するときには多画面処理を行うようになっている。例えば、入力端子10、12から入力された映像信号を用いて2画面に映像を表示するときには、各映像信号のうち同一水平期間に属する映像信号をそれぞれ圧縮し、一方の映像信号を同一水平期間内の前半に発生させ、他方の映像信号を後半に発生させ、二つの映像信号を同一水平期間内に発生させる処理を行うようになっている。なお、本実施形態では、2画面に動画を表示するときを想定し、入力端子10、12にのみ映像信号が入力されているが、2画面以上の分割画面に動画を同時に表示するときには画面の数に応じた映像信号を入力することで複数の分割画面を同時に表示するときの多画面処理を行うことができる。そして映像信号処理回路14で処理された映像信号は2次元輪郭強調回路22に入力される。
【0024】
一方、映像信号処理回路14に入力される映像信号のうち入力端子10に入力される映像信号は映像位置制御回路16に入力される。映像位置制御回路16は、入力端子10に入力された映像信号の垂直方向と水平方向の位置を検出して各方向の位置を示す位置信号(タイミング信号)を出力する映像位置検出手段として構成されている。各方向の位置を示す位置信号は、例えば、映像信号に含まれる垂直同期信号および水平同期信号にそれぞれ同期して発生するようになっている。例えば、レベル切換制御回路18において水平方向のレベルを3か所で切替るときには、水平同期信号に応答して、一水平期間内に3つのタイミングパルスが水平方向における位置信号として順次出力されるようになっている。そして映像信号制御回路16から出力された各位置信号はレベル切換制御回路18に入力される。
【0025】
レベル切換制御回路18は、画面上に表示された映像の輪郭強調の強弱レベル(輪郭強調レベル)として、映像信号の垂直方向と水平方向の位置に関連づけて設定されたレベル制御信号を位置信号に応答して垂直方向と水平方向について出力するレベル制御手段として構成されている。このレベル制御信号としては、例えば、図2に示すように、映像信号の水平方向の位置に関連づけて強弱レベルH1が設定され、映像信号の垂直方向の強弱レベルV1が設定されている。レベルH1は、画面中央部のレベルと画面中央部両側のレベルが相異なるレベルに設定され、画面中央部のレベルよりも画面中央両側のレベルが徐々に高く(強く)なるように設定されている。またレベルV1は垂直映像位置によらず一定のレベルに設定されている。そしてレベル切換制御回路18から発生する垂直方向および水平方向のレベル制御信号はそれぞれ2次元輪郭強調回路22に入力されている。
【0026】
2次元輪郭強調回路22は、映像信号処理回路14からの映像信号をレベル制御信号にしたがって強調して輪郭を強調するための信号を生成する輪郭強調手段として構成されており、具体的には、図3に示すように、垂直輪郭強調回路26、水平輪郭強調回路28を備えて構成されている。輪郭強調回路26は、垂直HPF(High Path Filter)、係数器34、加算器36を備えて構成されており、入力端子30が映像信号処理回路14に接続され、制御端子38がレベル切換制御回路18に接続されている。水平輪郭強調回路28は、水平HPF40、係数器42、加算器44を備えて構成されており、水平HPF40と加算器44の入力側が加算器36の出力側に接続され、係数器42の制御端子46がレベル切換制御回路18に接続されている。
【0027】
垂直輪郭強調回路26は、映像信号処理回路14で処理された映像信号を入力端子30から取り込み、入力された映像信号に対して垂直方向の高域成分のみを垂直HPF32で抽出し、抽出された高域成分の信号を係数器34に入力するようになっている。この係数器34においては、高域成分の信号に係数αがゲインとして掛け算され、掛け算された信号が加算器36に入力されるようになっている。この係数αは、レベル切換制御回路18からの垂直方向におけるレベル制御信号によってその値が調整されるようになっている。そして加算器36において入力端子30から入力された映像信号と係数器34からの信号とが加算されると、垂直方向に輪郭を強調した映像信号が生成される。すなわち、元の映像信号に、高域成分に係数をα倍したレベルの信号を付加することで、垂直方向に輪郭が強調された映像信号が生成される。そして加算器36によって生成された映像信号は加算器44と水平HPFに入力される。この映像信号は水平HPFにおいて水平方向の高域成分のみが抽出される。この高域成分の信号は係数器42で係数β倍されて加算器44に入力される。この係数βは高域成分のゲインとして、レベル切換制御回路18からの水平方向におけるレベル制御信号によってその値が調整されるようになっている。そして加算器44において加算器36からの映像信号と係数器42からの信号がと加算されると、水平方向に輪郭を強調した映像信号が生成され、出力端子24からは、水平方向および垂直方向に輪郭を強調した映像信号が出力される。
【0028】
上記構成において、画面の表示形態として、単一画面によるスムーズワイドモードが指定されると、この指定にしたがった各種の指令が映像信号処理回路14、映像位置制御回路16、レベル切換制御回路18に入力される。そして入力端子10に入力された映像信号に対して映像信号処理回路14においてアスペクト比の変換処理が行われる。アスペクト比の変換処理が行われた映像信号は2次元輪郭強調回路22に入力される。一方、入力端子10に入力された映像信号に対して垂直方向と水平方向の位置が映像位置制御回路16によって検出される。そして映像位置制御回路16から水平方向と垂直方向の位置信号がレベル切換制御回路18に入力されると、レベル切換制御回路18からは、図2に示すように、レベルH1にしたがった水平方向のレベル制御信号とレベルV1にしたがった垂直方向のレベル制御信号がそれぞれ2次元輪郭強調回路22に入力される。このとき、映像信号処理回路14で処理された映像信号に対してレベルV1、H1にしたがった高域成分の信号が付加されると、垂直方向および水平方向に輪郭を強調した映像信号が生成される。この映像信号が受像管に伝送されると、画面上には、
図2に示すような映像が表示される。すなわち、真円の映像をスムーズワイドで表示する場合、これらの映像は、垂直方向には画面の上から下まで均一のレベルで輪郭の強調された状態で表示され、水平方向については、画面中央部で、輪郭の強調のレベルが一定の状態で表示され、画面の左右両側になるにしたがって輪郭の強調レベルが徐々に強められた状態で表示される。
【0029】
このように、本実施形態による輪郭強調動作を行うことで、映像の左右両サイドの精鋭度を高めて輪郭のぼけ感を改善し、画面の左右両端まで映像の切れ味を良くすることで高画質なスムーズワイド画面を実現できる。すなわち、画面中央部両側における輪郭強調レベルを徐々に高くしているため、同じ幅の縦線をスムーズワイドの表示形態で表示しても、輪郭強調レベルが高くなるにしたがって線の幅が細くなるため、左右両側の画面に拡大された映像を表示しても、全体としては、ほぼ同一の幅の縦線を表示することができる。
【0030】
前記実施形態においては、映像を左右両側で拡大して表示する場合、偏向回路を用いて拡大する方式や、メモリを用いて信号処理によって拡大する方式にも本発明を適用することができる。
【0031】
次に、画面の表示形態としてノーマルモードが選択されたときの動作を図4にしたがって説明する。
【0032】
単一画面にノーマルモードによる映像を表示すると、4:3のアスペクト比の映像信号による映像が中央部にそのまま表示され、中央部両側の画面には映像が何も表示されない状態にある。この場合、レベル切換制御回路18におけるレベル制御信号のうち垂直方向のレベル制御信号はレベルV1に設定され、垂直映像位置によらず一定の値に設定されている。一方、水平方向におけるレベル制御信号は、レベルH2として設定されている。このレベルH2は、画面中央部の輪郭強調レベルが画面両側の輪郭強調レベルよりも強い(大きい)値に設定され、中央部のレベルと両側のレベルとの境界の領域のレベルは画面中央部から画面両側の領域に移るにしたがってレベルが徐々に弱く(小さく)なるように設定されている。
【0033】
ノーマルモードによる表示形態においてレベルV1、H2にしたがって輪郭強調動作を行うと、画面中央部と画面両側との境界の領域に対応した輪郭強調レベルが徐々に弱くなる値に設定されているため、画面両側のエッジ部分に疑似輪郭が生じるのを防止することができるとともに、画面中央部に表示される映像に対しては全体の輪郭を強調することができ、違和感のない高画質な水平圧縮画面を実現することができる。
【0034】
次に、2つの画面を左右同時に表示する場合の実施形態を図5にしたがって説明する。
【0035】
本実施形態においては、入力端子10、12に入力された映像信号に対して映像信号処理回路14で2画面を同時に表示するための処理を行うとともに、レベル切換制御回路18のレベル制御信号として、水平方向については輪郭強調レベルH3が設定され、垂直方向については、右画面用に輪郭強調レベルV1が設定され、左画面には輪郭強調レベルV2が設定され、その他の構成は前記実施形態と同様である。
【0036】
2つの画面を左右同時に表示するに際して、本実施形態では、左画面に一般映像を表示し、右画面には文字や図形などを表示し、左右の画面で絵柄が異なる場合には、左画面の輪郭強調レベルV2を強くし、右画面の輪郭強調レベルV1を弱くしている。これにより、一般映像では輪郭強調レベルを強くして精鋭度を保ち、文字や図形のような映像では輪郭強調レベルを弱くして疑似輪郭が発生するのを防止することができる。
【0037】
一方、水平方向については、左画面の映像が始まる部分から輪郭強調レベルを一定のレベルとし、左画面の終了するエッジ部分では徐々に輪郭強調レベルを弱くし、映像が切り替わった位置から徐々に輪郭強調レベルを強くして左画面の映像が始まる部分では輪郭強調レベルを一定レベルの強さとしている。このような輪郭強調レベルを採用すると、水平方向と垂直方向ともに、一般映像では輪郭強調レベルを強くして精鋭度を保ち、文字や図形などの映像では輪郭強調レベルを弱くして疑似輪郭が発生するのを防止することができる。
【0038】
本実施形態においては、2つの画面を左右に同時に表示する場合、各画面の絵柄に応じて各画面の輪郭強調レベルを設定するとともに、各画面の境界の部分には輪郭強調レベルが徐々に弱くなるレベルを設定するようにしたため、各画面の境界の部分、すなわち映像の切り替わりのエッジ部分に疑似輪郭が発生するのを防止することができるとともに、各画面に画面の絵柄に応じた輪郭強調を行うことができ、精鋭度の改善され、違和感のない高画質な2画面を表示することができる。
【0039】
次に、全体画面に子画面を同時に表示するP in P(Picpure in Picture)の実施形態を図6にしたがって説明する。
【0040】
本実施形態においては、入力端子10、12から入力された映像信号に対して、映像信号処理回路14において一方の映像信号を全体画面に表示するための処理を行い、他方の映像信号に対しては、子画面に表示するための処理を行い、レベル切換制御回路18のレベル制御信号として、垂直方向のレベル制御信号に対しては輪郭強調レベルV3にしたがったレベルを設定し、水平方向については、輪郭強調レベルH4にしたがったレベルを設定したものである。
【0041】
親画面の右下に子画面を表示するに際しては、垂直方向については子画面の上下の映像の切り替わるエッジ部分で輪郭強調レベルを弱くし、水平方向についても同様に、子画面の上下の映像の切り替わるエッジ部分では輪郭強調レベルを弱くしている。すなわち画面の境界部分では輪郭強調レベルを徐々に弱め、さらに子画面に文字などの映像を表示するときには水平方向の輪郭強調レベルを親画面の輪郭強調レベルよりも弱くする方式を採用している。
【0042】
本実施形態においては、親画面と子画面の境界の部分の輪郭強調レベルを徐々に弱めるようにしているため、親画面と子画面との境界の部分に疑似輪郭が発生するにを防止することができる。さらに、親画面と子画面にはそれぞれ最適な輪郭強調レベルを設定しているため、精鋭度の改善を図ることができるとともに、表示画面の形態に応じて、違和感のない高画質な親子画面を表示することができる。
【0043】
次に、画面を9分割して各画面に映像を同時に表示する場合の実施形態を図7にしたがって説明する。
【0044】
本実施形態においては、映像信号処理回路14に9つの映像信号を入力し、映像信号処理回路14において各映像信号に対して9画面に同時に映像を表示するための処理を行うとともに、レベル切換制御回路18のレベル制御信号として、水平方向のレベル制御信号の輪郭強調レベルをレベルH5にしたがって設定し、垂直方向におけるレベル制御信号の輪郭強調レベルをレベルV4にしたがって設定する。
【0045】
画面を9分割して各画面に同時に映像を表示するに際しては、各画面の垂直方向および水平方向における輪郭強調レベルはレベルV4、H5で示すように、各画面の絵柄に応じて設定されているとともに、各画面の境界の部分の輪郭強調レベルはそのレベルが徐々に弱くなるように設定されている。
【0046】
すなわち、本実施形態においては、垂直方向については各分割画面の上下の映像の切り替わるエッジ部分で輪郭強調レベルを弱くし、水平方向についても同様に各分割画面の左右の映像の切り替わるエッジ部分で輪郭強調レベルを弱くするようにしている。さらに各分割画面のおいては、各画面ごとにそれぞれ独立に垂直方向と水平方向で最適な輪郭強調レベルとしている。
【0047】
本実施形態においては、各分割画面の境界の部分の輪郭強調レベルを徐々に弱くするようにしているため、各分割画面の境界の部分に疑似輪郭が発生するのを防止することができる。さらに各分割画面独立に最適な輪郭強調レベルを設定しているため、表示画面の表示形態に応じて違和感のない高画質な9画面を同時に表示することができる。
【0048】
前記各実施形態においては、レベルV1〜V4、H1〜H5にしたがって輪郭を強調するものについて述べたが、画面の表示形態に応じて、任意の画面位置で水平方向と垂直方向について任意の輪郭強調レベルを設定することで、画面の表示形態に応じて任意の画面位置で任意のレベルの輪郭強調を行うことができる。
【0049】
また映像信号処理回路14には2系統の映像信号が入力されるように記載されているが、2系統の映像信号が入力されたときに2画面を表示するときには、分割画面のうち2画面を動画とすることができ、それ以上の分割画面を2系統で表示するときには静止画となる。また複数画面を同時に動画で表示するときには、動画画面の数だけ独立の系統で映像信号処理回路14に映像信号を入力することで各画面に動画を表示することができる。
【0050】
次に、映像信号として字幕の含まれた映画などの映像信号が入力された場合に適した実施形態を図8にしたがって説明する。
【0051】
本実施形態は、入力端子10から映像信号処理回路14に入力される映像信号に重畳された字幕を検出して字幕検出信号を出力する字幕検出手段としての字幕信号検出回路48を設け、字幕検出信号に応答して画面表示形態制御回路20から映像信号処理回路14、映像位置制御回路16、レベル切換制御回路18に対して字幕の有無に応じた指令を出力するようにしたものであり、レベル切換制御回路18のレベル制御信号は、図9に示すように、水平方向の輪郭強調レベルとして、映像部分についてはレベルH6が設定され、字幕部分についてはレベルH7が設定され、垂直方向についてはレベルV5が設定されている。
【0052】
上記構成において、入力端子10に映像信号が入力されると、この映像信号に対して、映像信号処理回路14において映画などのサイズを表示画面に対して最適なサイズになるように信号処理が施される。さらに入力端子10に入力された映像信号の垂直方向および水平方向の位置が映像位置制御回路16によって検出され、検出された位置信号がレベル切換制御回路18に入力される。さらに映像信号に重畳した字幕信号が字幕信号検出回路48によって検出されると、字幕信号の位置に応じて輪郭を強調するための位置信号が画面表示形態制御回路20に入力される。画面表示形態制御回路20からは字幕の有無に応じた信号がレベル切換制御回路18に対して出力され、レベル切換制御回路18からは、映像部分についてはレベルH6、レベルV5にしたがったレベル制御信号が出力され、字幕部分についてはレベルH7、レベルV5にしたがったレベル制御信号が出力される。そして2次元輪郭強調回路22において、入力された映像信号に対して字幕の有無に応じたレベル制御信号にしたがって輪郭が強調されると、映像部分に対しては字幕部分よりも輪郭強調レベルの高いレベルで輪郭が強調され、字幕部分については映像部分よりも弱い輪郭強調レベルで輪郭が強調される。
【0053】
具体的には、垂直方向については、字幕信号検出回路48で検出された字幕位置まで一定のレベルで輪郭強調の処理が実行され、映像部分と字幕部分のエッジ部分では徐々に輪郭強調レベルを弱くして、字幕に切り替わった位置から徐々に輪郭強調レベルを強くし、その後は一定レベルの強さとする。すなわち映像部分では輪郭強調レベルを強くして精鋭度を保ち、字幕部分については輪郭強調レベルを弱くして文字部分に疑似輪郭が発生するのを防止する。一方、水平方向については、映像部分の輪郭強調レベルを字幕部分の輪郭強調レベルよりも常に高くし、映像部分の精鋭度を保つとともに字幕部分に疑似輪郭が発生するのを防止する。
【0054】
本実施形態においては、字幕の有無に応じて輪郭強調レベルを制御しているため、映像を字幕の有無に応じて強調することができる。また映像部分の輪郭強調レベルよりも字幕部分の輪郭強調レベルを弱く設定しているため、映像部分と字幕部分の境界に疑似輪郭が発生するのを防止することができる。また映像部分と字幕部分にはそれぞれ各画面に適した輪郭強調レベルを設定しているため、画面全体の精鋭度の改善を図ることができるとともに、表示画面の表示形態に応じて違和感のない高画質な表示を実現することができる。
【0055】
次に、本発明の第3実施形態を図10にしたがって説明する。
【0056】
本実施形態は、図1に示す2次元輪郭強調回路22の代わりに、速度変調回路50を設けたものであり、他の構成は図1と同様である。
【0057】
速度変調回路50は、映像信号処理回路14によって処理された映像信号を、レベル切換制御回路18からのレベル制御信号にしたがって受像管の電子ビームの垂直方向と水平方向の速度を変調するための速度変調信号に変換する速度変調手段として構成されている。すなわち、速度変調回路50は、レベル切換制御回路18に設定された輪郭強調レベルが高くなったときには電子ビームの速度を高めるための速度変調信号を生成し、輪郭強調レベルが低くなったときには電子ビームの速度を低下するための速度変調信号を生成するようになっている。例えば、水平方向について、レベル制御信号として、図2に示すようなレベルH1が設定されているときには、画面の中央部分よりも両側に行くにしたがってビームの速度が高くなる速度変調信号が生成される。そして、画面の両側に行くにしたがってビームの速度を速くすると、画面の両側に行くにしたがって映像の幅が狭くなる。このため、画面の表示形態として、1画面にスムーズワイドによる映像を表示するモードが選択されたときに、同一幅の縦線を表示すると、図1に示す実施形態と同様に、画面の両側に行くにしたがって線の幅が狭くなり、画面に拡大映像を表示しても、全体としてはほぼ同一の幅の縦線を表示することができ、両側の精鋭度を高めることができる。
【0058】
また水平方向のビームの速度をレベルH2〜H7にしたがったレベルで電子ビームの速度を制御すれば、画面の境界の部分に疑似輪郭が発生するのを防止することができる。
【0059】
本実施形態においては、字幕信号検出回路48を設けることで、図8に示す実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0060】
次に、本発明の第4実施形態を図11にしたがって説明する。
【0061】
本実施形態は、2次元輪郭強調回路22の出力側に速度変調回路50を設けたものであり、他の構成は図1と同様である。速度変調回路50は、2次元輪郭強調回路22によって垂直方向と水平方向についてそれぞれ独立に輪郭が強調された映像信号を、レベル切換制御回路18からのレベル制御信号にしたがって受像管の電子ビームの垂直方向と水平方向の速度を独立に変調するための速度変調信号に変換するようになっている。
【0062】
本実施形態においては、映像信号処理回路14で処理された映像信号に対して2次元輪郭強調回路22と速度変調回路50によって垂直方向と水平方向についてそれぞれ輪郭が強調された信号が生成されるため、レベル切換制御回路18に設定するレベル制御信号としては、各回路による輪郭強調の度合いを考慮して設定することができる。また速度変調回路50を映像信号処理回路14の出力側に配置し、速度変調回路50の出力側に2次元輪郭強調回路22を配置する構成を採用することもできる。
【0063】
本実施形態においては、映像信号処理回路14で処理された映像信号に対して2次元輪郭強調回路22で輪郭を強調するための処理を施し、この映像信号を用いて速度変調回路50によって受像管の電子ビームの速度を変調して輪郭を強調するようにしたため、各回路の組み合わせによる効果によって輪郭を強調することができる。このため、スムーズワイドモードによって映像を表示するときには両サイドの映像の精鋭度を高めることができる。さらに複数の画面を同時に表示するときには、各画面の境界の領域に疑似輪郭が発生するのを防止することができる。
【0064】
また本実施形態においては、字幕信号検出回路48を設けることで、図8と同様な効果を得ることもできる。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の表示画面の表示形態に応じて最適な輪郭強調を行うことができ、精鋭度の改善を図ることができるとともに違和感のない高画質な画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す映像信号処理装置のブロック構成図である。
【図2】画面の第1の表示形態を説明するための図である。
【図3】2次元輪郭強調回路のブロック構成図である。
【図4】画面の第2の表示形態を説明するための図である。
【図5】画面の第3の表示形態を説明するための図である。
【図6】画面の第4の表示形態を説明するための図である。
【図7】画面の第5の表示形態を説明するための図である。
【図8】本発明の第2実施形態を示すブロック構成図である。
【図9】画面の第6の表示形態を説明するための図である。
【図10】本発明の第3実施形態を示すブロック構成図である。
【図11】本発明の第4実施形態を示すブロック構成図である。
【図12】従来の表示画面の形態を説明するための図である。
【符号の説明】
10、12 映像信号入力端子
14 映像信号処理回路
16 映像位置制御回路
18 レベル切換制御回路
20 画面表示形態制御回路
22 2次元輪郭強調回路
48 字幕信号検出回路
50 速度変調回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a video signal processing apparatus, and more particularly to a video signal suitable for converting an aspect ratio of a video signal according to a display mode or performing a conversion process for simultaneously displaying a plurality of divided screens. It relates to a processing device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a television receiver, a television having a display screen having an aspect ratio of 16: 9, which is referred to as a wide television, is rapidly spreading. This type of wide-screen television has a conversion processing function for displaying a video signal having an aspect ratio of 4: 3 transmitted from a broadcasting station on a display screen having an aspect ratio of 16: 9, and also has a television processing function. In order to obtain a high added value of the receiving apparatus, a multi-screen display function for simultaneously displaying a plurality of divided screens is provided.
[0003]
In such a television receiver, in addition to adding various functions, in order to improve the sharpness of the displayed image, improve the sharpness of the image, and improve the appearance, the outline of the image is enhanced to improve the image quality. Improvements are being made. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-15661, a video signal is compressed or expanded by using a memory to enhance the contour. When a video signal is compressed or expanded, a method of correcting image quality deterioration by interpolation calculation processing and uniformly enhancing a contour at the same level over the entire screen is adopted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, when displaying an enlarged image on the screen of a wide TV or simultaneously displaying a plurality of divided screens, the outline of the image is emphasized at the same level regardless of the position of the screen. However, the image quality may be deteriorated depending on the display mode of the screen.
[0005]
More specifically, as shown in FIG. 12A, a display method for gradually expanding the left and right ends of an image having an aspect ratio of 4: 3 and displaying the image over a wide screen having an aspect ratio of 16: 9. (Hereinafter referred to as “smooth wide”), and even when displaying a perfect circular image, displaying a perfect circular image on a wide screen displays a perfect circular image in the center portion. The images on both sides are images close to an ellipse. When the outline of an image is emphasized by this main display method, for example, as shown in (b), when a vertical line having the same width is displayed in a smooth wide display mode, the outline is uniformly formed at the same level over the entire screen. When the emphasis is performed, the line width of the signal having the same width increases as the signal approaches the left and right ends of the screen. When the display screen of the general image is viewed in such a smooth wide state, the blurring feeling increases toward both sides.
[0006]
As another display form, as shown in FIG. 12C, there is a two-screen display method in which two different screens are displayed simultaneously on the left and right sides. Even when two screens are displayed by such a display method, if the contour is uniformly emphasized on the entire screen at the same level, when the picture on the left screen and the picture on the right screen are different, as shown in FIG. Is emphasized, and a pseudo contour is generated in this portion. In addition, when displaying general images on the left screen and displaying images such as characters and figures on the right screen, if the same level of outline emphasis is applied to the left and right images, pseudo outlines will occur in characters and figures, The screen becomes uncomfortable due to the deterioration of the image quality, and is difficult to see.
[0007]
An object of the present invention is to provide a video signal processing device capable of enhancing the outline of a display video according to the display mode of a screen.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a video signal processing unit that inputs a plurality of video signals and performs a process on the input video signals in accordance with a display mode of a plurality of divided screens. A video position detecting means for detecting a vertical position and a horizontal position of an input video signal and outputting a position signal indicating a position in each direction; and a video signal as a level of contour enhancement of a video displayed on a screen. Level control means for outputting a level control signal set in relation to the vertical and horizontal positions in the vertical and horizontal directions in response to the position signal, and a video signal processed by the video signal processing means. Contour enhancing means for generating a signal for enhancing the contour by emphasizing in accordance with the level control signal, wherein the level control means controls an arbitrary image in accordance with a display mode of a plurality of divided screens. Level to generate a control signal for performing edge enhancement of any level at the position And, when a character / graphic image is displayed on any of the divided screens, the strength level of the outline enhancement used for the divided screen on which the character / graphic image is displayed is set to another level. Generates a level control signal that is weaker than the level of contour enhancement for the split screen Of the video signal processing apparatus.
[0014]
Previous Recording In configuring the image signal processing device, the following elements can be added.
[0015]
(1) The outline emphasis unit extracts a wide-range component from the video signal processed by the video signal processing unit, and adds the extracted component to the video signal at an outline emphasis level according to the level control signal to generate an outline. And a two-dimensional contour enhancing means for generating an enhanced video signal.
[0016]
(2) The contour enhancing means converts the video signal processed by the video signal processing means into a velocity modulation signal for modulating the vertical and horizontal velocities of the electron beam of the picture tube according to the level control signal. Speed modulation means.
[0017]
(3) The outline emphasis means extracts a wide-range component from the input video signal, and adds the extracted component to the video signal at an outline emphasis level according to the level control signal to enhance the outline of the video signal. And a velocity modulation means for converting the input video signal into a velocity modulation signal for modulating the vertical and horizontal velocities of the electron beam of the picture tube according to the level control signal. It is comprised including.
[0018]
(4) The video signal processing means performs an aspect ratio conversion process according to the enlarged image when displaying an enlarged image on a single screen as a screen display form, and simultaneously displays a plurality of divided screens as a screen display form. When this is done, a multi-screen display process is performed to generate a video signal corresponding to each display mode.
[0019]
According to the above-mentioned means, since the contour emphasis level in each part of the screen is arbitrarily adjusted according to the display form of the screen, for example, the left and right ends of a video having an aspect ratio of 4: 3 are gradually enlarged, and : 9, it is possible to prevent the image quality of the left and right sides from deteriorating even when the image is displayed on the entire wide screen with an aspect ratio of 9: 9. Can be prevented from occurring.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the video signal processing apparatus includes a video
[0022]
The screen display
[0023]
The video
[0024]
On the other hand, of the video signals input to the video
[0025]
The level
[0026]
The two-dimensional
[0027]
The vertical
[0028]
In the above configuration, when the smooth wide mode with a single screen is designated as the screen display mode, various commands according to the designation are sent to the video
An image as shown in FIG. 2 is displayed. In other words, when a perfect circle image is displayed in a smooth and wide manner, these images are displayed in a vertical direction with the outline emphasized at a uniform level from the top to the bottom of the screen, and in the horizontal direction, the center of the screen is displayed. In the section, the contour enhancement level is displayed in a fixed state, and the contour enhancement level is gradually increased toward the left and right sides of the screen.
[0029]
As described above, by performing the contour emphasizing operation according to the present embodiment, the sharpness of the left and right sides of the image is increased to improve the blurring of the outline, and the sharpness of the image is improved to the left and right ends of the screen, thereby achieving high image quality. A smooth and wide screen can be realized. That is, since the contour emphasis levels on both sides of the center of the screen are gradually increased, even if a vertical line having the same width is displayed in a smooth wide display mode, the line width becomes narrower as the contour emphasis level increases. Therefore, even when an enlarged image is displayed on the screen on both the left and right sides, a vertical line having substantially the same width can be displayed as a whole.
[0030]
In the above-described embodiment, in the case where an image is enlarged and displayed on both left and right sides, the present invention can be applied to a method of enlarging by using a deflection circuit or a method of enlarging by signal processing using a memory.
[0031]
Next, the operation when the normal mode is selected as the screen display mode will be described with reference to FIG.
[0032]
When an image in the normal mode is displayed on a single screen, an image based on a video signal having an aspect ratio of 4: 3 is displayed at the center as it is, and no image is displayed on the screens on both sides of the center. In this case, the level control signal in the vertical direction among the level control signals in the level switching
[0033]
When the contour emphasis operation is performed according to the levels V1 and H2 in the display mode in the normal mode, the contour emphasis level corresponding to the boundary area between the center of the screen and both sides of the screen is set to a value that gradually becomes weaker. This prevents false contours from being generated at the edges on both sides, and enhances the entire contours of the image displayed in the center of the screen. Can be realized.
[0034]
Next, an embodiment in which two screens are displayed on the left and right simultaneously will be described with reference to FIG.
[0035]
In the present embodiment, the video signal input to the
[0036]
In displaying two screens simultaneously on the left and right simultaneously, in the present embodiment, a general image is displayed on the left screen, characters and figures are displayed on the right screen, and when the pattern differs between the left and right screens, the left screen is displayed. The contour emphasis level V2 is increased and the contour emphasis level V1 of the right screen is weakened. This makes it possible to maintain the sharpness by increasing the contour emphasis level in a general image, and to weaken the contour emphasis level in an image such as a character or a figure to prevent a pseudo contour from being generated.
[0037]
On the other hand, in the horizontal direction, the contour enhancement level is set to a constant level from the part where the image on the left screen starts, and the edge enhancement level is gradually weakened at the ending edge part of the left screen, and the contour is gradually reduced from the position where the image is switched. In the portion where the image on the left screen starts by increasing the emphasis level, the contour emphasis level is set to a certain level. When such an outline emphasis level is adopted, in both the horizontal and vertical directions, the outline emphasis level is increased in general images to maintain sharpness, and in images such as characters and figures, the outline emphasis level is weakened to generate pseudo outlines. Can be prevented.
[0038]
In the present embodiment, when two screens are displayed on the left and right simultaneously, the contour emphasis level of each screen is set according to the picture of each screen, and the contour emphasis level is gradually weakened at the boundary of each screen. Because a certain level is set, it is possible to prevent a false contour from being generated at a boundary part of each screen, that is, an edge part of a video switching, and to emphasize a contour emphasis on each screen according to a picture of the screen. It is possible to display two screens of high image quality with improved sharpness and without discomfort.
[0039]
Next, an embodiment of a Pin-in-Picture (Picture in Picture) that simultaneously displays a child screen on the entire screen will be described with reference to FIG.
[0040]
In the present embodiment, the video signal input from the
[0041]
When displaying the sub-screen at the lower right of the main screen, in the vertical direction, weaken the outline emphasis level at the edge where the upper and lower images of the sub-screen are switched, and similarly, in the horizontal direction, The edge emphasis level is weakened at the switching edge portion. That is, a method is adopted in which the contour emphasis level is gradually weakened at the boundary portion of the screen, and when displaying an image such as a character on the child screen, the contour emphasis level in the horizontal direction is made weaker than the contour emphasis level of the main screen.
[0042]
In the present embodiment, since the contour enhancement level at the boundary between the parent screen and the child screen is gradually weakened, it is possible to prevent a pseudo contour from being generated at the boundary between the parent screen and the child screen. Can be. Furthermore, since the optimal contour emphasis level is set for each of the parent screen and the child screen, the sharpness can be improved, and a high-quality parent-child screen without a sense of incongruity can be provided according to the form of the display screen. Can be displayed.
[0043]
Next, an embodiment in which a screen is divided into nine and images are simultaneously displayed on each screen will be described with reference to FIG.
[0044]
In the present embodiment, nine video signals are input to the video
[0045]
When a screen is divided into nine and images are simultaneously displayed on each screen, the contour enhancement levels in the vertical and horizontal directions of each screen are set according to the picture of each screen as indicated by levels V4 and H5. At the same time, the contour emphasis level at the boundary of each screen is set so that the level gradually becomes weaker.
[0046]
That is, in the present embodiment, in the vertical direction, the edge enhancement level is weakened at the edge where the upper and lower images of each divided screen are switched, and similarly in the horizontal direction, the edge is changed at the edge where the left and right images of each divided screen are switched. The emphasis level is reduced. Further, in each of the divided screens, the optimum contour emphasis level in the vertical and horizontal directions is independently set for each screen.
[0047]
In the present embodiment, since the outline emphasis level at the boundary between the divided screens is gradually reduced, it is possible to prevent the generation of a pseudo outline at the boundary between the divided screens. Further, since the optimum contour emphasis level is set independently for each divided screen, nine high-quality screens without a sense of incongruity can be simultaneously displayed according to the display mode of the display screen.
[0048]
In the above embodiments, the outline is enhanced according to the levels V1 to V4 and H1 to H5. However, according to the display mode of the screen, arbitrary outline enhancement is performed at an arbitrary screen position in the horizontal direction and the vertical direction. By setting the level, it is possible to perform any level of edge enhancement at an arbitrary screen position according to the display mode of the screen.
[0049]
Although the video
[0050]
Next, an embodiment suitable for a case where a video signal such as a movie including subtitles is input as a video signal will be described with reference to FIG.
[0051]
In the present embodiment, a subtitle
[0052]
In the above configuration, when a video signal is input to the
[0053]
Specifically, in the vertical direction, the outline emphasis processing is executed at a constant level up to the caption position detected by the caption
[0054]
In the present embodiment, since the contour emphasis level is controlled according to the presence or absence of subtitles, the video can be enhanced according to the presence or absence of subtitles. Further, since the outline enhancement level of the subtitle portion is set to be weaker than the outline enhancement level of the video portion, it is possible to prevent the generation of a pseudo outline at the boundary between the video portion and the subtitle portion. In addition, since the video portion and the subtitle portion each have a contour enhancement level suitable for each screen, the sharpness of the entire screen can be improved, and a high level without discomfort depending on the display mode of the display screen. High-quality display can be realized.
[0055]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0056]
In the present embodiment, a
[0057]
The
[0058]
Further, if the speed of the electron beam is controlled at a level according to the levels H2 to H7 in the horizontal direction, it is possible to prevent the occurrence of a false contour at the boundary of the screen.
[0059]
In the present embodiment, the same effects as in the embodiment shown in FIG. 8 can be obtained by providing the subtitle
[0060]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0061]
In the present embodiment, a
[0062]
In the present embodiment, the two-dimensional
[0063]
In the present embodiment, the video signal processed by the video
[0064]
Further, in the present embodiment, by providing the caption
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, ,plural Optimal contour emphasis can be performed according to the display mode of the display screen, sharpness can be improved, and a high-quality image without discomfort can be displayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a video signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for describing a first display mode of a screen.
FIG. 3 is a block diagram of a two-dimensional contour enhancement circuit.
FIG. 4 is a diagram for explaining a second display mode of a screen.
FIG. 5 is a diagram for explaining a third display mode of a screen.
FIG. 6 is a diagram for explaining a fourth display mode of a screen.
FIG. 7 is a diagram illustrating a fifth display mode of a screen.
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a sixth display mode of a screen.
FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining a form of a conventional display screen.
[Explanation of symbols]
10, 12 video signal input terminal
14. Video signal processing circuit
16 Image position control circuit
18 Level switching control circuit
20 Screen display form control circuit
22 Two-dimensional contour enhancement circuit
48 Caption signal detection circuit
50 speed modulation circuit
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