(57)【要約】【課題】少ないリソース量で、表示テロップのガタツキを軽減できるテロップ表示ビデオシステムを提供する。【解決手段】ＰＣシステム４０より入力する複数フレームの映像を処理するＣＰＵ２０と複数フレームの映像を取り込むフレームメモリ３０を備えたテロップ表示ビデオシステムであって、ＣＰＵは、入力する複数フレームの映像に対してパターンマッチング処理を実施してテロップ領域の検索を行うパターンマッチング検索手段と、該検索手段が検索したテロップ領域から動体を検出するとともに検出した動体のフレームの抜き出しを行う動体検出手段と、動体検出手段の検出結果に基づいてテロップ位置の補正を行うテロップ位置補正手段と、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、位置補正を行ったフレームを挿入する中間フレーム挿入手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部のＰＣシステムより入力する複数フレームの映像信号を処理するＣＰＵと前記複数フレームの映像信号を取り込むフレームメモリとを備えたテロップ表示ビデオシステムであって、
前記ＣＰＵは、入力する前記複数フレームの映像信号に対してパターンマッチング処理を実施し、テロップ領域の検索を行うパターンマッチング検索手段と、前記パターンマッチング検索手段が検索したテロップ領域から動体を検出するとともに検出した動体のフレームの抜き出しを行う動体検出手段と、前記動体検出手段の検出結果に基づいてテロップ位置の補正を行うテロップ位置補正手段と、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、前記テロップ位置補正手段により位置補正を行ったフレームを挿入する中間フレーム挿入手段を備えたことを特徴とするテロップ表示ビデオシステム。
【請求項２】
前記ＰＣシステムよりパターンマッチング処理を実施するためのテロップ検索コマンドを発行するテロップ検索コマンド発行手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のテロップ表示ビデオシステム。
【請求項３】
前記ＰＣシステムより、テロップの領域、幅、方向、速度のテロップ情報を入力可能とするテロップ情報入力手段を備え、前記テロップ情報をもとにフレームを補間することを特徴とする請求項１記載のテロップ表示ビデオシステム。
【請求項４】
入力する複数フレームの映像信号に対してパターンマッチング処理を実施し、テロップ領域の検索を行うパターンマッチング検索ステップと、
前記パターンマッチング検索ステップにおいて検索したテロップ領域から動体を検出するとともに検出した動体のフレームの抜き出しを行う動体検出ステップと、
前記動体検出ステップにおける検出結果に基づいてテロップ位置の補正を行うテロップ位置補正ステップと、
繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、前記テロップ位置補正ステップにおいて位置補正を行ったフレームを挿入する中間フレーム挿入ステップを有することを特徴とするテロップ表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部のＰＣシステムよりテロップ表示するための流し文字や図形などの外部映像を入力し、表示されるテロップのガタツキ感の軽減処理を行えるテロップ表示ビデオシステムおよびテロップ表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の複数の外部映像入力を有するビデオシステムでは、ビデオシステム内部のフレーム周期に合わせてフレームレートコンバータ（ＦＲＣ）と呼ばれる機構で、外部映像信号のフレーム周期とビデオシステム内部のフレーム周期の微妙な差異を吸収していた。
具体的には、ビデオシステム内部のフレーム周期に比べて外部映像信号のフレーム周期が速い場合は、あるフレームの映像を飛ばして表示する。
また、ビデオシステム内部のフレーム周期に比べて外部映像信号のフレーム周期が遅い場合は同じフレームを２度表示する処理を行っていた。
【０００３】
しかしながら、テロップ表示(流し文字)など、正確にフレームごとに一定速度で文字が移動する映像領域において、この同じフレームの繰り返し表示やフレームの飛ばし表示が発生すると、人間が予測するテロップ文字の位置と実際のテロップ文字の表示位置が大きくずれるため、ガタツキ感（違和感）を感じる要因となる。
これは、人間の目は、「一定速度で動く動体は、次のフレームでも同じような距離を移動した位置に表示される」ことを予測しているためである。
そこで、ガタツキ感（違和感）を発生させることなくフレームを補間する方法として、動きベクトルを使用して内挿フレームを生成する方法がある。（例えば、特許文献１または特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０３５１１号公報
【特許文献２】特開２０１０−０７４３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外部映像信号のフレーム周期とビデオシステム内部のフレーム周期を完全に一致させれば、テロップのガタツキ感は軽減できる。
すなわち、同期信号を入力可能な外部のＰＣシステムからビデオシステムに同じ同期信号を入力することで、外部映像信号のフレーム周期とビデオシステム内部のフレーム周期をあわせることができ、テロップのカタツキ感を軽減できる。
しかし、同期信号を入力可能なＰＣシステムは、一般的な機器ではなく高価である。
また、自然画像では一定ピクセルで移動する動きは少ないため、ガタツキ感は知覚され難いが、テロップは一定ピクセルで移動するため、テロップのガタツキ感が顕著に知覚されるという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献１や特許文献２のように、動きベクトルを使用する方法では、動き量や方向が特定されてない動画像にも対応できるようにしている。
そのため、フレーム毎に動きベクトルを検出する必要があるので、ビデオシステム内部に高速なＣＰＵを備える必要があり、また、フレームメモリの容量も大きくなるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、テロップ表示等の一定速度で移動する映像領域に対して所定の処理を行うことにより、比較的少ないリソース量で、表示テロップのガタツキ（違和感）を軽減することができるテロップ表示ビデオシステムを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るテロップ表示ビデオシステムは、外部のＰＣシステムより入力する複数フレームの映像信号を処理するＣＰＵと前記複数フレームの映像信号を取り込むフレームメモリとを備えたテロップ表示ビデオシステムであって、
前記ＣＰＵは、入力する前記複数フレームの映像信号に対してパターンマッチング処理を実施し、テロップ領域の検索を行うパターンマッチング検索手段と、前記パターンマッチング検索手段が検索したテロップ領域から動体を検出するとともに検出した動体のフレームの抜き出しを行う動体検出手段と、前記動体検出手段の検出結果に基づいてテロップ位置の補正を行うテロップ位置補正手段と、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、前記テロップ位置補正手段により位置補正を行ったフレームを挿入する中間フレーム挿入手段を備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係るテロップ表示方法は、入力する複数フレームの映像信号に対してパターンマッチング処理を実施し、テロップ領域の検索を行うパターンマッチング検索ステップと、前記パターンマッチング検索ステップにおいて検索したテロップ領域から動体を検出するとともに検出した動体のフレームの抜き出しを行う動体検出ステップと、
前記動体検出ステップにおける検出結果に基づいてテロップ位置の補正を行うテロップ位置補正ステップと、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、前記テロップ位置補正ステップにおいて位置補正を行ったフレームを挿入する中間フレーム挿入ステップを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、テロップ領域において、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに位置補正を行ったフレームを挿入するので、動きベクトル処理を行うことなく少ないリソース量でテロップ映像のガタツキ（違和感）を軽減でき、安価なテロップ表示ビデオシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１によるテロップ表示ビデオシステムの動作を示すフローチャートである。
【図２】実施の形態１によるテロップ表示ビデオシステムの構成を概念的に示す図である。
【図３】中間フレーム挿入後映像を示す概念図である。
【図４】実施の形態２によるテロップ表示ビデオシステムの動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２によるテロップ表示ビデオシステムの構成を概念的に示す図である。
【図６】実施の形態３によるテロップ表示ビデオシステムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるテロップ表示ビデオシステムの動作を示すフローチャートであり、図２は、図１の動作を実現するテロップ表示ビデオシステム（すなわち、実施の形態１によるテロップ表示ビデオシステム）の構成を概念的に示す図である。
以降、「テロップ表示ビデオシステム」は、単に「ビデオシステム」と記す。
【００１３】
図２において、ビデオシステム１０は、パターンマッチング等の処理を行うＣＰＵ２０と映像を取り込むためのフレームメモリ３０より構成されている。
なお、図１および図２において、“Ａ”は外部のＰＣシステム４０からビデオシステム１０に入力される外部映像、“Ｂ”はビデオシステム１０から出力する中間フレーム挿入後映像である。
【００１４】
図１のフローチャートに基づいて、実施の形態１によるビデオシステム１０の動作を説明する。
外部のＰＣシステム４０より入力された外部映像信号を数フレーム分取り込み（ステップＳ１０１）、ビデオシステム１０内にて映像内の上下左右の帯状部分においてパターンマッチングによりテロップ領域の検索（すなわち、パターンマッチング検索）を行い（ステップＳ１０２）、テロップ領域の幅および移動ピクセル数を推測（すなわち、動体を検出）する。（ステップＳ１０３）
【００１５】
通常、テロップは、表示位置、幅、方向、速度がフレーム毎に変化することはなく、固定で動く。そのため、このパターンマッチング推測処理は、フレーム毎に処理を行う必要がない。
また、１フレーム内に処理を行う必要は無く、処理に数秒ないし数十秒掛けても構わないため、この処理（すなわち、パターンマッチング推測処理）は、数十秒に１回程度実施すればよく、低速なＣＰＵでも実行可能である。
【００１６】
本実施の形態では、パターンマッチング推測処理により推測されたテロップ領域の位置、幅、方向、速度情報を用いて、テロップ領域から動体検出およびフレームの抜き出しを行い、テロップ位置を補正する。（ステップＳ１０４）
そして、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、位置補正を行ったテロップを挿入する。（すなわち、中間フレーム挿入：ステップＳ１０５）
これにより、テロップ速度の急激な変化を抑制し、表示されるテロップのガタツキ感を軽減できる。
【００１７】
図３は、中間フレーム挿入後映像を概念的に示す図であり、外部映像信号のフレーム周期と比べてビデオシステム１０内部のフレーム周期が僅かに速く処理を行う場合の概念図である。
図３では、ビデオシステム１０のＣＰＵ２０は、外部映像信号のフレーム１０１を入力したらフレームメモリ３０に記憶してフレーム１０１を出力し、外部映像信号のフレーム１０２を入力したらフレームメモリ３０に記憶してフレーム１０２を出力している。
しかし、外部映像信号のフレーム周期と比べてビデオシステム１０内部のフレーム周期が速いために、フレームの追い越しが発生する。
【００１８】
そこで、次の外部映像信号のフレーム１０３からフレーム１０４へと映像が更新される前に、表示側のフレーム１０２の次の表示を行う必要がある。
そのため、フレーム１０２とフレーム１０３のテロップから中間位置のテロップを生成し、中間フレーム１０２′を生成する。
この生成した中間フレーム１０２′が挿入された映像を「フレーム挿入後映像」として出力することによって、テロップによる予測位置との差異が小さくなるので、表示されるテロップのガタツキ感が軽減される。
【００１９】
以上説明したように、本実施の形態によるテロップ表示ビデオシステムは、外部のＰＣシステム４０より入力する複数フレームの映像信号を処理するＣＰＵ２０と複数フレームの映像信号を取り込むフレームメモリ３０とを備えたビデオシステム１０であって、ＣＰＵ２０は、入力する複数フレームの映像信号に対してパターンマッチング処理を実施し、テロップ領域の検索を行うパターンマッチング検索手段と、パターンマッチング検索手段が検索したテロップ領域から動体を検出するとともに検出した動体のフレームの抜き出しを行う動体検出手段と、動体検出手段の検出結果に基づいてテロップ位置の補正を行うテロップ位置補正手段と、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームにテロップ位置補正手段により位置補正を行ったフレームを挿入する中間フレーム挿入手段を備えている。
その結果、従来のような動きベクトル処理などを行う必要がなく、少ないリソース量でテロップ映像のガタツキ感を軽減できる。
【００２０】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２によるビデオシステムの動作を示すフローチャートであり、図５は、図４の動作を実現するビデオシステム（すなわち、実施の形態２によるビデオシステム）の構成を概念的に示す図である。
図５に示すように、実施の形態２におけるＰＣシステム４０は、テロップ検索コマンドＣをビデオシステム１０のＣＰＵ２０に発行できる構成となっている。
前述した実施の形態１では、パターンマッチング検索を数十秒に１回程度実施する手法について述べたが、実施の形態２では、図４に示すように、パターンマッチングの処理をテロップ検索コマンドＣが発行されたタイミングに限定する。これにより、ＣＰＵ２０は、より少ない演算量で中間フレームを生成することができる。
【００２１】
実施の形態２においては、テロップ検索コマンド発行（ステップＳ１０７）の処理が追加された点を除けば、その他の処理は実施の形態１と同じであるので、他のステップについては、説明を省略する。
なお、テロップ検索コマンドは、外部映像信号のテロップの表示位置、幅、方向、速度のいずれかが変化したときのみ発行されるコマンドである。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態によるテロップ表示ビデオシステムは、ＰＣシステム４０よりパターンマッチング処理を実施するためのテロップ検索コマンドＣを発行するテロップ検索コマンド発行手段を更に備えている。
その結果、より少ない演算量で中間フレームを生成することができる。
【００２３】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３によるビデオシステムの動作を示すフローチャートである。
前述した実施の形態１あるいは実施の形態２では、パターンマッチングにより中間フレームを生成する手法について述べたが、実施の形態３では、図６に示すように、あらかじめ指定されたテロップ情報（テロップ領域の位置、幅、方向、速度情報など）を使用して中間フレームを生成する。
あらかじめテロップ領域の位置、幅、方向、速度情報などを指定する（すなわち、テロップ情報入力：ステップＳ１０８）ことによって、パターンマッチング処理を行う必要がなくなり、より少ない演算量で中間フレームを生成することができる。
【００２４】
実施の形態３では、指定されたテロップ情報（すなわち、テロップ領域の位置、幅、方向、速度情報など）を用いて、テロップ領域から動体検出およびフレームの抜き出しを行い、繰り返しフレームまたは飛ばしフレームの前後のフレームに、位置補正を行ったテロップを挿入することによりテロップ速度の急激な変化を抑制し、ガタツキ感を軽減する。
実施の形態３においては、あらかじめ指定されたテロップ情報を入力するステップ（ステップＳ１０８）の処理が追加された点を除けば、その他の処理は実施の形態１と同じであるので、他のステップの説明は省略する。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態によるテロップ表示ビデオシステムは、外部のＰＣシステム４０より、テロップの領域、幅、方向、速度などのテロップ情報を入力可能とするテロップ情報入力手段を備え、前記テロップ情報をもとにフレームを補間する。
その結果、実施の形態１のようにパターンマッチング処理を行う必要がなくなり、より少ない演算量で中間フレームを生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、動きベクトル処理などを行うことなく、少ないリソース量で表示テロップのガタツキを軽減できるテロップ表示ビデオシステムの実現に有用である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  テロップ表示ビデオシステム
２０  ＣＰＵ
３０  フレームメモリ
４０  ＰＣシステム
【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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