(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、インポーズ画像を半透明にできる画像合成装置を提供する。【解決手段】  第１の映像信号と第２の映像信号を、画像切替信号に応じて切り替え出力することにより、第１の映像に第２の映像をインポーズさせる映像信号切替手段（アナログスイッチ６）を有する画像合成装置において、画像切替信号は、各水平走査中の、第２の映像信号が第１の映像信号にインポーズされる各期間の始まりから終わりの間に、少なくとも１回上記第１の映像信号が出力される切り替えを生じさせる波形を有するものとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の映像信号と第２の映像信号を、画像切替信号に応じて切り替え出力することにより、第１の映像に第２の映像をインポーズさせる映像信号切替手段を有する画像合成装置において、
前記画像切替信号は、各水平走査中の、前記第２の映像信号が前記第１の映像信号にインポーズされる各期間の始まりから終わりの間に、少なくとも１回前記第１の映像信号が出力される切り替えを生じさせる波形を有する
ことを特徴とする画像合成装置。
【請求項２】
スーパーを重畳すべきビデオ信号を入力するビデオ信号入力部と、
前記ビデオ信号から同期信号を分離する同期信号分離部と、
クロック信号を出力するクロック信号発生部と、
前記同期信号に基づき、前記ビデオ信号に重畳すべきスーパーに対応した画像切替信号を生成し出力する画像切替信号発生部と、
前記クロック信号と前記画像切替信号との間で所定の論理演算を行い演算結果を出力する論理演算部と、
インポーズ信号を生成し出力するインポーズ信号発生部と、
前記論理演算部の演算結果に基づき、前記ビデオ信号と前記インポーズ信号とを切り替えて出力するスイッチ部と、を有する
ことを特徴とする画像合成装置。
【請求項３】
前記クロック信号を入力し、デューティ比を変換して前記論理演算部に出力するデューティ可変部をさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像合成装置。
【請求項４】
前記クロック信号発生部は、前記同期信号に基づき前記ビデオ信号に同期したドットクロック信号を生成して出力する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項５】
前記論理演算部は、前記クロック信号と前記画像切替信号との間で論理積演算を行う
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項６】
前記インポーズ信号発生部は、インポーズ信号として、予め決められた所定の画素値に対応するレベルをもつ信号を発生するものである
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項７】
前記インポーズ信号発生部は、前記同期信号および前記ドットクロック信号に基づき、前記ビデオ信号に同期した画像信号をインポーズ信号として出力する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像合成装置。
【請求項８】
前記第１の映像信号と第２の映像信号の切り替えを画素毎に規定するマスクデータを用い、該マスクデータを基に前記第２の映像のみがメッシュ状に表示／非表示となる切り替えを生じさせる画像切替信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像合成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の映像に第２の映像をインポーズする画像合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スーパーインポーズ機能をもつ映像機器（テレビ他）が、多数製品化されている。こうした映像機器では、スーパーインポーズ機能を実現するため、例えば、図４に示すような、アナログスイッチを用いて、グラフィックＬＳＩ（ＣＲＴコントローラ等）から出力されるインポーズ信号（映像の場合もあれば、固定値（固定カラー）の場合もある）と、インポーズされる側のビデオ信号を、インポーズすべき文字・図形に基づいて生成される画像切替信号（以下、切替信号と称す）により切り替える画像合成装置を備える。また、特許文献１では、アナログスイッチを用いてスーパーインポーズを行うが、映像とスーパーとをその信号レベルを適当な比率でミキシング（混合）することにより半透明の表現を実現している。
【特許文献１】特公平６−８３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、ビデオ信号とインポーズ信号を単純に切り替えるため、ビデオ画像とインポーズ画像を半透明に合成して出力することができず、視聴者は、スーパーにより隠れてしまう後方の映像を見ることができなかった（図５参照）。一方、特許文献１等の技術では、半透明の表現が可能であるが、映像信号をミキサーで混合することからその構成が複雑であって高価なものとなる問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、インポーズ画像を半透明にできる画像合成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明の画像合成装置は、第１の映像信号と第２の映像信号を、画像切替信号に応じて切り替え出力することにより、第１の映像に第２の映像をインポーズさせる映像信号切替手段を有する画像合成装置において、前記画像切替信号は、各水平走査中の、前記第２の映像信号が前記第１の映像信号にインポーズされる各期間の始まりから終わりの間に、少なくとも１回前記第１の映像信号が出力される切り替えを生じさせる波形を有することを特徴としている。
【０００６】
本発明では、上記画像切替信号は、各水平走査中の、第２の映像信号が第１の映像信号にインポーズされる各期間の始まりから終わりの間に、少なくとも１回上記第１の映像信号が出力される切り替えを生じさせる波形を有するので、上記映像信号切替手段を介して出力される映像信号により、本来第２の映像がインポーズされる表示領域に第１の映像が部分的に含まれ表示されることとなる。これにより第２の映像に第１の映像を透過させる半透明の表現を実現することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明の画像合成装置は、スーパーを重畳すべきビデオ信号を入力するビデオ信号入力部と、前記ビデオ信号から同期信号を分離する同期信号分離部と、クロック信号を出力するクロック信号発生部と、前記同期信号に基づき、前記ビデオ信号に重畳すべきスーパーに対応した画像切替信号を生成し出力する画像切替信号発生部と、前記クロック信号と前記画像切替信号との間で所定の論理演算を行い演算結果を出力する論理演算部と、インポーズ信号を生成し出力するインポーズ信号発生部と、前記論理演算部の演算結果に基づき、前記ビデオ信号と前記インポーズ信号とを切り替えて出力するスイッチ部と、を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明では、ビデオ信号入力部が、スーパーを重畳すべきビデオ信号の入力を受け、同期信号分離部が、この入力されたビデオ信号から同期信号を分離する。一方、クロック信号発生部はクロック信号を出力し、画像切替信号発生部が、分離された同期信号に基づき、入力されたビデオ信号に重畳すべきスーパーに対応した画像切替信号を生成し出力する。このようにクロック信号発生部から出力されるクロック信号と、画像切替信号発生部から出力される画像切替信号は、論理演算部にて所定の論理演算が施され、この論理演算部により、その演算結果が出力される。他方、インポーズ信号発生部が、インポーズ信号を生成し出力するが、入力されたビデオ信号とこのインポーズ信号は、論理演算部による演算結果に基づき、スイッチ部により切り替え出力される。
【０００９】
以上のように、本発明の画像合成装置は動作する。画像切替信号発生部から出力される画像切替信号をスイッチ部に与える場合は、通常のスーパーインポーズがなされるが、本発明のごとく、論理演算部にて、上記クロック信号と画像切替信号発生部から出力される画像切替信号に対し所定の論理演算を施しスイッチ部に与えることにより、インポーズされるスーパーに半透明の表現を実現することができる。なお、半透明の表現を実現する場合は、上記所定の論理演算は、インポーズがなされる期間内においてスイッチ部における切り替えが生じる演算結果の出力が得られる論理演算であるとする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像合成装置において、前記クロック信号を入力し、デューティ比を変換して前記論理演算部に出力するデューティ可変部をさらに有することを特徴としている。
本発明では、デューティ可変部が、クロック信号のデューティ比を変換して論理演算部に与えるので、論理演算部における演算結果を変化させることができる。これによりインポーズされるスーパーに対する半透明の表現を変化・変更させることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の画像合成装置において、前記クロック信号発生部は、前記同期信号に基づき前記ビデオ信号に同期したドットクロック信号を生成して出力することを特徴としている。
本発明において、クロック信号発生部にて生成されるクロック信号は、ドットクロック信号である。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の画像合成装置において、前記論理演算部は、前記クロック信号と前記画像切替信号との間で論理積演算を行うことを特徴としている。
本発明において、論理演算部にて施される所定の論理演算は、論理積演算である。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の画像合成装置において、前記インポーズ信号発生部は、予め決められた所定の画素値に対応するレベルをもつインポーズ信号として発生するものであることを特徴としている。
本発明において、インポーズ信号発生部にて発生するインポーズ信号は、予め決められた所定の画素値に対応するレベルをもつ信号である。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の画像合成装置において、前記インポーズ信号発生部は、前記同期信号および前記ドットクロック信号に基づき、前記ビデオ信号に同期した画像信号をインポーズ信号として出力することを特徴としている。
本発明のおいて、インポーズ信号発生部にて出力するインポーズ信号は、前記同期信号およびドットクロック信号に基づいて、入力されたビデオ信号に同期させた画像信号である。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の画像合成装置において、前記第１の映像信号と第２の映像信号の切り替えを画素毎に規定するマスクデータを用い、該マスクデータを基に前記第２の映像のみがメッシュ状に表示／非表示となる切り替えを生じさせる画像切替信号を生成することを特徴としている。
本発明では、合成される第２の映像がメッシュ状に表示／非表示となり、非表示となる部分は、結果として第１の映像信号による第１の映像が表示されるので、半透明の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第１の映像信号と第２の映像信号の出力を切り替えさせる画像切替信号が、各水平走査中の、第２の映像信号が第１の映像信号にインポーズされる各期間の始まりから終わりの間に、少なくとも１回前記第１の映像信号が出力される切り替えを生じさせる波形を有するので、第２の映像信号と第１の映像信号が交互に出力され半透明効果が得られる。
また、本発明によれば、論理演算部にて、クロック信号発生部から出力されるクロック信号と画像切替信号発生部から出力される画像切替信号に対し所定の論理演算を施しスイッチ部に与えることにより、インポーズされるスーパーに半透明の表現を実現することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、デューティ可変部が、クロック信号のデューティ比を変換して論理演算部に与えるので、論理演算部における演算結果を変化させることができる。これによりインポーズされるスーパーに対する半透明の表現を変化・変更させることができる。
また、本発明によれば、合成される第２の映像がメッシュ状に表示／非表示となり、非表示となる部分は、結果として第１の映像信号による第１の映像が表示されるので、半透明の効果を得ることができる。
また、簡単な構成で、本発明の画像合成装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に、本発明の一実施の形態である画像合成装置の構成を示し、図２に同画像合成装置における切替信号（切替信号１，２）に関するタイミングチャートを示している。
【００１９】
本実施の形態の画像合成装置は、入力されるビデオ信号のレベルを調整するアンプ１と、入力されるビデオ信号から水平同期信号および垂直同期信号を分離する同期分離回路２と、この同期分離回路２から水平同期信号および垂直同期信号を受け、インポーズするスーパーの画像信号であるインポーズ信号を出力するとともに、ドットクロックおよびスーパーをインポーズする期間アクティブ（本実施の形態では、“１”（ハイレベル）とする）となる切替信号１を生成し出力するグラフィックＬＳＩ３と、ドットクロックのデューティ比を任意に、設定に応じて変更するデューティ比可変部４と、デューティ比可変部４の出力と切替信号１の論理積をとった切替信号２を出力するＡＮＤゲート５と、切替信号２を受け、この切替信号２に応じて、入力されるビデオ信号（第１の映像信号）とインポーズ信号（第２の映像信号）を切り替えるアナログスイッチ６と、アナログスイッチ６の出力信号のレベルを調整するアンプ７とから構成される。
【００２０】
なお、グラフィックＬＳＩ３からインポーズ信号として出力される、インポーズするスーパーの画像信号は、各同期信号およびドットクロック信号に基づき、入力されるビデオ信号と同期をとり出力される。このように、本実施の形態では、グラフィックＬＳＩ３が、インポーズ信号として、インポーズするスーパーの画像信号を出力するものとするが、図３に示すようにグラフィックＬＳＩ３のボーダーカラー発生部８から得られるボーダーカラー信号を用い、グラフィックＬＳＩ３のインポーズ信号の出力に代え、このボーダーカラー信号をインポーズ信号として、アナログスイッチ６に与える構成としてもよい。この場合、このボーダーカラー信号が、インポーズされるスーパーの（予め決められた所定の）画素値（カラー）に対応する。
【００２１】
このように、本実施の形態の画像合成装置は、その構成においては、図４に示す従来の画像合成装置にデューティ比可変部４とＡＮＤゲート５を設けた点が異なっており、切替信号１は、従来の画像合成装置の切替信号と同じである。本実施の形態では、デューティ比可変部４とＡＮＤゲート５を設け、ドットクロックを用いることによって、本発明の特徴部分である切替信号２を生成している。なお、デューティ比可変部４は、例えばシフトレジスタ等を用いて構成される。
【００２２】
次に、切替信号２にかかわる各信号について図２を参照し説明する。
切替信号１（１）は、前述のように従来の画像合成装置の切替信号と同じ信号であり、各水平走査中の、インポーズ信号を出力する各期間に渡って“１”となっている。従来では、この切替信号１が“１”であるときアナログスイッチ６からインポーズ信号が出力され、“０”であるときビデオ信号が出力されるものである。
【００２３】
切替信号２（３）は、デューティ比可変部４において、入力されるデューティ比５０％のドットクロックが、そのデューティ比を変更されずに出力された場合にＡＮＤゲート５を介して出力される信号である。この切替信号２が“１”のときアナログスイッチ６からインポーズ信号が出力され、“０”のときビデオ信号が出力されることとなる。このように、従来ではインポーズ信号のみが出力される期間に、インポーズ信号とビデオ信号が交互に出力されるので半透明効果が得られる。
【００２４】
切替信号２（４）は、デューティ比可変部４によりドットクロックのデューティ比を変更した後、ＡＮＤゲート５を介して出力される信号である。この図に示すように、デューティ比可変部４により切替信号２のデューティ比を変えることで、従来ではインポーズ信号のみが出力される期間中の、交互に出力されるインポーズ信号とビデオ信号によるそれぞれの映像の表示期間が変わるので、半透明の度合い（程度）を任意に変更することができる。
【００２５】
以上、本発明の一実施の形態について説明した。
上記で説明した実施形態は、アナログのビデオ信号入力に対し、これにスーパーをインポーズし出力するものである。一方、近年では、ビデオ信号処理のデジタル化がなされ、デジタル化したビデオ信号に対し信号処理を行えるようになっており、デジタルビデオ信号をＤ／Ａ変換する前に、このデジタルビデオ信号にスーパーをインポーズするための処理を行うこともできる。このようにデジタルビデオ信号にスーパーをインポーズするための処理を行う場合の画像合成装置の構成例を図６に示す。
【００２６】
一般にデジタルの映像信号は、何らかの符号化（データ圧縮や暗号化等）がなされており、符号化された映像信号を復号化（デコード）するデコーダが用いられる。したがって、図６に示す画像合成装置は、デジタルビデオデコーダ１０と、インポーズするスーパーの画像データ等を生成するグラフィックＬＳＩ３’と、２系統のデジタル信号入力を切り替え出力するデータセレクタ１１とから構成している。
【００２７】
デジタルビデオデコーダ１０は、デジタルビデオ信号（第１の映像信号）のデコードの他、同期信号の分離等も行う。分離された同期信号（水平同期信号（／ＨＳｙｎｃ）、垂直同期信号（／ＶＳｙｎｃ）、ドットクロック）は、グラフィックＬＳＩ３’に供給される。そして、グラフィックＬＳＩ３’は、この同期信号をＬＣＤ、ＣＲＴ等の表示装置に出力するとともに、この同期信号に同期して、インポーズ用のスーパーの画像データ出力（インポーズ信号（第２の映像信号））と、データセレクタ１１の出力切替え用の制御信号（Ｙｓ信号）をデータセレクタ１１へ供給する。
【００２８】
データセレクタ１１へは、その入力として、グラフィックＬＳＩ３’から供給される各信号と、デジタルビデオデコーダ１０から供給されるデジタルビデオ信号が供給されている。このデータセレクタ１１では、グラフィックＬＳＩ３’からの切替信号（Ｙｓ信号）に応じて、デジタルビデオデコーダ１０からのデジタルビデオ信号と、グラフィックＬＳＩ３’からのインポーズ信号を切り替え出力する。
【００２９】
図６に示す例では、切替信号であるＹｓ信号が“１”の場合、データセレクタ１１は、デジタルビデオデコーダ１０から供給されるデジタルビデオ信号を出力し、Ｙｓ信号が“０”の場合、グラフィックＬＳＩ３’から供給されるインポーズ信号を出力する。結果、データセレクタ１１から出力されるビデオ信号を受け表示を行う表示装置（図示せず）では、スーパーが合成された映像が表示されることとなる。
【００３０】
図６に示す例においても、前述した画像合成装置１におけるデューティ比可変部４とＡＮＤゲート５を付加し、切替信号１としてＹｓ信号をＡＮＤゲート５の一方の入力に印加し、デューティ比可変部４によってデューティー比を替えたドットクロックをＡＮＤゲート５の他方の入力に印加して、切替信号２を生成し、データセレクタ１１へ切替信号として供給するようにしてもよい。この構成によれば、前述の画像合成装置１と同様に、交互に出力されるインポーズ信号とビデオ信号によるそれぞれの映像の表示期間が変わるので、半透明の度合い（程度）を任意に変更することができる。
なお、図６では、Ｒ，Ｇ，Ｂのデジタルビデオ信号を例示しているが、輝度・色差信号（例えば、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒ等）からなるデジタルビデオ信号であっても図６と同じ構成でスーパーインポーズを実現できる。
【００３１】
次に、図６に示すハードウェア構成を用いて、半透明のスーパーインポーズを実現する実施例について、図７を参照し説明する。
図７は、半透明のスーパーインポーズを実現する概念図である。
【００３２】
符号１００に示す図は、デジタルビデオ信号による１フレームの画像である。符号１０１に示す図は、インポーズするスーパーの画像である。このインポーズするスーパーの画像データには、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像データに加え、切替信号（Ｙｓ信号）として出力する制御データ（Ｙｓ）が付加されている。図７に示した例では、インポーズされるスーパーの数字「１」の部分の画像データは、その制御データ（Ｙｓ）が“０”、その他の部分の制御データは“１”となっている。
【００３３】
符号１０２、符号１０３に示す図は、半透明の効果を得るためのマスクデータの例である。これらの図に示すように、このマスクデータは“１”、“０”のデータがメッシュ状に配置されている。なお、メッシュのサイズは任意に決められる。このマスクデータは、予め複数種のマスクデータを用意しいずれかを利用することもできる。
【００３４】
インポーズするスーパーの画像データの制御データは、予め上記マスクデータとの、ソフトウェア処理によるＯＲ（論理和）処理が施される。なお、データセレクタ１１にて、Ｙｓ＝１のときグラフィックＬＳＩ３’からのインポーズ信号を出力し、Ｙｓ＝０のときデジタルビデオデコーダ１０からのデジタルビデオ信号を出力する構成とする場合には、上記ＯＲ処理に代え、ＡＮＤ（論理積）処理を施す。
【００３５】
上記のようにソフトウェア処理されたスーパーの画像データ（１０４）は、インポーズされる部分（図７の例では数字の“１”部分）の制御データのみが、マスクデータと同様にメッシュ状に“０”、“１”のデータが並ぶデータとなっている。
グラフィックＬＳＩ３’は、上記処理済みのデータを基に、インポーズするスーパーの画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）からなるインポーズ信号と、制御データに応じた切替信号（Ｙｓ信号）を、その出力としてデータセレクタ１１へ供給する。
【００３６】
このようにして、最終的に出力されるデジタルビデオ信号は、符号１０５に示す図のようになり、インポーズされたスーパー（「１」）は、符号１０６に示すように、メッシュ状に文字部分と背景の画像が表示される部分（透けて見える部分）から構成され、結果、半透明の効果を得ることができる。
【００３７】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の構成等も含まれる。例えば、最初に説明した実施の形態では、従来の切替信号である切替信号１と、ドットクロック・ベースの信号をもとに切替信号２を生成し、この切替信号２によりビデオ信号とインポーズ信号の切替を行っているが、切替信号２は、少なくとも、切替信号１がアクティブ（“１”）である期間Ｔに少なくとも１回ビデオ信号が出力される切り替えを生じさせる波形をもつものであればよく、この期間Ｔに出力がビデオ信号に切り替えられる回数や、切替信号２のデューティ比を変更することで、半透明の程度を変えることができる。本発明は、上記実施の形態に限らず、従来の画像合成装置に、このような波形をもつ信号を切替信号２として合成する回路を設けることにより達成される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態である画像合成装置の構成例である。
【図２】同実施の形態の画像合成装置における切替信号（切替信号１，２）に関するタイミングチャートである。
【図３】本発明の画像合成装置の他の構成例である。
【図４】従来の画像合成装置の構成例である。
【図５】従来のスーパーインポーズによる画面表示例である。
【図６】他の構成例（デジタル合成）を示す図である。
【図７】ソフトウェア処理でマスクデータを生成するときの概念図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…アンプ（ビデオ信号入力部）、２…同期分離回路（同期信号分離部）、３，３’…グラフィックＬＳＩ（クロック信号発生部、画像切替信号発生部、インポーズ信号発生部）、４…デューティ比可変部、５…ＡＮＤゲート（論理演算部）、６…アナログスイッチ（映像信号切替手段、スイッチ部）、７…アンプ、８…ボーダーカラー発生部（インポーズ信号発生部）、１０…デジタルビデオデコーダ、１１…データセレクタ（映像信号切替手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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