(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の候補アスペクト比に関する、ディジタル・ビデオ画像の自動アスペクト比検出の方法であって、上記検出は、特定のアスペクト比を有する表示に適しており、
ビデオ画像の上部領域内及び／又は下部領域内にブラックバーが存在しているか否かを候補アスペクト比について解析するステップであって、上記上部領域及び上記下部領域は、対応するアスペクト比の候補ブラックバー領域内に配置され、上記解析は、対応する画素それぞれの輝度値をブラックレベル輝度基準値と比較し、上記輝度値が上記ブラックレベル輝度基準値未満である画素の数をカウントすることによって行われるステップと、
対応する画素それぞれの輝度値を輝度レベル基準値と比較し、上記輝度値が上記輝度レベル基準値を超える画素の数をカウントすることにより、上記ビデオ画像の中央に配置された中央領域内で、最小の輝度レベルを有する最小数の画素が存在しているか否かを候補アスペクト比毎に解析するステップと、
上記ビデオ画像の上記ブラックバーと、アクティブ部分との間に水平境界が存在しているか否かを候補アスペクト比毎に解析するステップであって、上記解析が、上記ビデオ画像の２値化されたバージョンに対して行われ、上記2値化のために、各画素値が上記ブラックレベル基準値と比較されるステップと、
候補アスペクト比毎の、上記輝度値が上記ブラックレベル輝度基準値未満である画素の数と、
候補アスペクト比毎の、上記輝度値が上記輝度レベル基準値を超える画素の数と、候補アスペクト比毎の、上記水平境界が存在しているか否かとに基づいて、上記候補アスペクト比のうちの対応する１つを選択するステップとを含み、
対応する一致がない場合、４：３フォーマットが選択される方法。
【請求項２】
上記ビデオ画像の画素値に対して水平ローパス・フィルタリング動作が、上記ブラックバーを解析するステップ、上記中央領域を解析するステップ、及び上記水平境界を解析するステップそれぞれの手前で行われる請求項１記載の方法。
【請求項３】
基準値を超える画素値の数を前記ビデオ画像の対応する下部領域において候補アスペクト比毎に判定して、サブタイトルの存在を検出するステップを更に含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記水平境界を解析するステップにおいて、数、例えば、「+1」、「0」、「−1」を現在の画素それぞれに割り当てる勾配計算が行われ、上記数は、上記画素が、正しい水平境界線上にあるか、水平境界線上にないか、又は、正しい水平境界線に対応しない特殊な構造上にあるかを示す請求項３記載の方法。
【請求項５】
上記勾配計算の上部勾配解析領域において、近傍画素の群の値が用いられ、上記群は現在のビデオラインにおいて、現在の画素と、上記現在の画素の右側及び左側にある画素と、それらの画素の上に配置された近傍ビデオライン画素とを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
上記群は、上記現在の画素の左側にある２つの画素、及び上記現在の画素の右側にある２つの画素の幅を有し、上記勾配計算は、上記群の画素値の、マトリクス
【外１】
0004295845.tif 000003
の対応する数での乗算、及び乗算結果値全ての合計を含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
上記勾配計算について、更に、上記現在の画素の左側にある１つの画素、及び上記現在の画素の右側にある１つの画素の幅を有する、画素の対応する群が、マトリクス
【外２】
0004295845.tif 000004
の対応する数で乗算され、
マトリクス毎に、乗算結果値全てが合計され、絶対値が上記２つの合計値について求められ、最大絶対合計値が選択され、上記選択された最大絶対合計値は、請求項６記載の合計の値の出力から減算され、その結果値は、現在のビデオ画像の上記２値化されたバージョンにおける上記現在の画素に勾配値として割り当てられ、上記結果値は、任意的に丸められる請求項６記載の方法。
【請求項８】
上記勾配計算の下部勾配解析領域において、近傍画素の群の値が用いられ、上記群は現在のビデオラインにおいて、上記現在の画素と、上記現在の画素の右側及び左側にある画素と、それらの画素の下に配置された近傍ビデオライン画素とを含む請求項４記載の方法。
【請求項９】
上記群は、上記現在の画素の左側にある２つの画素、及び上記現在の画素の右側にある２つの画素の幅を有し、上記勾配計算は、上記群の画素値の、マトリクス
【外３】
0004295845.tif 000005
の対応する数での乗算、及び乗算結果値全ての合計を含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
上記勾配計算について、更に、上記現在の画素の左側にある１つの画素、及び上記現在の画素の右側にある１つの画素の幅を有する、画素の対応する群が、マトリクス
【外４】
0004295845.tif 000006
の対応する数で乗算され、
マトリクス毎に、乗算結果値全てが合計され、絶対値が上記２つの合計値について求められ、最大絶対合計値が選択され、上記選択された最大絶対合計値は、請求項９記載の合計の値の出力から減算され、その結果値は、上記現在のビデオ画像の上記２値化されたバージョンにおける上記現在の画素に勾配値として割り当てられ、上記結果値は、任意的に丸められる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
上記勾配計算ステップ中に各画素値に割り当てられる数は、ビデオライン毎に加算され、最高合計値を有するラインに水平遷移が割り当てられる請求項４乃至１０に記載の方法。
【請求項１２】
アクティブ・ビデオライン数が５７６と５２７との間の場合、アスペクト比４：３が求められ、
アクティブ・ビデオライン数が５２６と４６３との間の場合、アスペクト比１４：９が求められ、
アクティブ・ビデオライン数が４６２と４０５との間の場合、アスペクト比１６：９が求められ、
アクティブ・ビデオライン数が４０５未満の場合、アスペクト比２：１が求められ、
ブラックバーの有無及び上記ビデオ画像の中央におけるアクティブ画像領域の有無が検出されている請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
候補アスペクト比毎にカウンタが設けられ、
該カウンタは、上記アスペクト比を選択するステップ中に、対応する候補アスペクト比が選択される都度、増加され、対応しないアスペクト比が選択された場合、リセットされ、
新しいアスペクト比選択は、新しいアスペクト比に対するカウンタが所定の基準値に達した場合に有効であると宣言される請求項１乃至１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
新たなアスペクト比選択が安定しているか否かを検出するために検証が行われ、上記検証は、今までにサブタイトルが検出されていない場合に、サブタイトルを解析するステップを含む請求項３乃至１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
記録された画像のフォーマットの検出のために、上記選択された候補アスペクト比をビデオ記録装置において用いて記録動作を適切に制御する請求項１乃至１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
記録されたビデオ画像のフォーマットの検出のために、上記選択された候補アスペクト比をテレビジョン受像機において用いて、表示フォーマットに画像を適宜、適合させるためにズーム動作を制御する請求項１乃至１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
種々の候補アスペクト比に関する、ディジタル・ビデオ画像の自動アスペクト比検出の装置であって、上記検出は、特定のアスペクト比を有する表示に適しており、上記装置は、
上部領域内及び／又は下部領域内にブラックバーが存在しているか否かを候補アスペクト比毎に解析するよう適合させた装置であって、上記上部領域及び上記下部領域は、対応するアスペクト比の候補ブラックバー領域内に配置され、上記解析は、対応する画素それぞれの輝度値をブラックレベル輝度基準値と比較し、上記輝度値が上記ブラックレベル輝度基準値未満である画素の数をカウントすることによって行われる装置と、
対応する画素それぞれの輝度値を輝度レベル基準値と比較し、上記輝度値が上記輝度レベル基準値を超える画素の数をカウントすることにより、上記ビデオ画像の中央に配置された中央領域内で、最小の輝度レベルを有する最小数の画素が存在しているか否かを候補アスペクト比毎に解析するよう適合させた装置と、
上記ビデオ画像の上記ブラックバーと、アクティブ部分との間に水平境界が存在しているか否かを候補アスペクト比毎に解析するよう適合させた装置であって、上記解析が、上記ビデオ画像の２値化されたバージョンに対して行われ、上記2値化のために、各画素値が上記ブラックレベル基準値と比較される装置と、
候補アスペクト比毎の、上記輝度値が上記ブラックレベル輝度基準値未満である画素の数と、
候補アスペクト比毎の、上記輝度値が上記輝度レベル基準値を超える画素の数と、候補アスペクト比毎の、上記水平境界が存在しているか否かとに基づいて、上記候補アスペクト比のうちの対応する１つを選択するよう適合させた装置とを備え、
対応する一致がない場合、４：３フォーマットが選択される装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ画像のアスペクトフォーマットを自動的に検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、放送局から送信されるＴＶ（テレビジョン）画像はアクティブ画像用の種々のフォーマット（４：３，１４：９，１６：９，２：１，．．．，サブタイトルの有無の別）を有する。これらのアスペクトフォーマットが４：３ビデオフォーマットで伝送されるとき、アスペクトフォーマット（４：３，１４：９，１６：９，２：１，．．．，サブタイトルの有無の別）をもつ画像はブラックバー（黒い色の帯）と共に４：３のＴＶ画面に表示される。１６：９形のＴＶ、即ち、１６：９形の受像管を備えたＴＶの非常に重要な機能は、画面を埋め尽くし、ブラックバーを除去若しくは縮小するため、受信画像をズームする可能性である。
【０００３】
ＰＡＬ＋方式ＴＶ標準の場合、ビデオ信号に埋め込まれたワイド画面通知情報が与えられる。他の殆どのＴＶ標準の場合、ワイド画面通知は行われない。したがって、殆どのＴＶにおいて、ズーム機能はユーザが手動で行うが、ユーザは、ＴＶに最良のズーム動作を自動的に行わせるため画面の実際のアクティブ部分を検出し得る自動若しくは半自動レターボックス検出処理に関心がある。この機能は、サブタイトルの放送を、画面の上部だけをズームする可能性と関連付けるだけで済む点が有利である。
【０００４】
欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０  ７１６  ５４２号明細書によって提案されている高精細アスペクト比自動弁別装置の場合、水平走査期間毎の平均輝度を検出し、その平均輝度を画像の定義領域の平均輝度中間値と比較することにより、レターボックス画像の上端及び下端を検出する。画像のフォーマットアスペクト比は上端及び下端検出ステップの結果に依存して選択される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術のアルゴリズムは非常に簡単ではあるが、画像の中間に一部の光る部分が含まれる暗いシーン（例えば、トンネルのシーン）の場合に間違った選択動作が行われる問題点がある。また、定義された上方領域、下方領域及び中央領域に対する平均値を使用することは、サブタイトルの存在を隠蔽する場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、受信ビデオ信号の実際のアクティブビデオフォーマットの自動検出用のロバスト性のあるアルゴリズムを提供することである。このアルゴリズムは、アスペクトフォーマットに応じたズーム動作が行えるように、受信ビデオ信号中に存在するアスペクトフォーマットを示す情報を与える必要がある。本発明によれば、上記目的は請求項１に記載された手段を用いて達成される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
原則として、本発明の方法は、ブラックバー解析ステップと、センター解析ステップと、水平変化解析ステップと、フォーマット選択ステップの４ステップを含む。このアルゴリズムは、アスペクトフォーマット選択に関する新たな決定を行う際に非常に堅固な安全性が得られ、期待されないフォーマット変更が回避される。このアルゴリズムは非常に簡単であり、非常に低コストでチップに集積化され得る。このアルゴリズムは、非常にノイズの多い画像（最大２１ｄＢのＳＮ比）に対しても非常に好ましい挙動をとる。また、本アルゴリズムは非常に高速に反応し得る。難しい画像（暗い画像若しくは２０ｄＢ以下の非常にノイズの多い画像）の場合、本アルゴリズムは新しい決定は行わず、正しい選択を行うための好機を待機する。従来の殆どのアルゴリズムの挙動に悪影響を与える典型的なシーン、例えば、トンネルのシーンのような光る中央部を含む暗いシーンは、水平変化の認識の条件を満たさないので、本アルゴリズムの挙動を妨害しない。
【０００８】
請求項１に記載された方法に関する有利な発展及び改良は、従属した請求項に明らかにされた手法を用いて実現可能である。請求項２に記載された手法の場合、消費者の煩雑さを防止するためビデオ画像中のサブタイトルの存在を非常に高速（１秒未満）に検出することが可能である。請求項３による前処理ステップはレターボックス検出用の重要な情報を妨害することなくビデオ画像中のノイズの影響を低減する。請求項４乃至７には、簡単に実現されるブラックバー解析ステップと、センター解析ステップと、サブタイトル解析ステップと、水平変化解析ステップとに関する有利な具体的な実施例が記載されている。請求項８によれば、水平変化ステップ内の二値化ステップは、異なる輝度レベルが水平変化解析ステップに与える影響を回避する利点がある。
【０００９】
請求項８による勾配計算ステップは、画素が正しい水平境界線上にあるか、境界線上にはないか、或いは、誤った水平境界線上にあるかを分類できる利点がある。特に、勾配計算ステップの詳細は請求項９乃至１６に記載されている。水平変化を検出するため勾配計算ステップの結果を評価する簡単な方法は請求項１７に記載されている。水平変化が検出されたときにアスペクトフォーマットが選択され、ブラックバー及び中央のアクティブ画像部分の存在は水平変化の間にカウントされるアクティブビデオラインの数に依存して検出される。具体的なフォーマット選択は請求項１８に記載されている。請求項１８によれば、実現可能な各アスペクトフォーマット毎にカウンタを設けることによって、ある種のシーンがあたかも新しいアスペクトフォーマットであるかのように見えるときに、新しいアスペクトフォーマットへの誤った切換動作が回避される利点が得られる。新しいアスペクトフォーマットが選択されたとき、簡単化されたアルゴリズムが実行される。前進するブラックバーの存在が選択されたフォーマットに対し検査される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
典型的なレターボックスフォーマットは、画像の下部と上部にブラックバーを有し、上記ブラックバーと残りの画像との間に強い水平変化を有する。また、サブタイトルを備えたレターボックス画像は、下部のブラックバーに極めて高輝度レベルで表される。
【００１１】
図１には、４：３フォーマットのビデオ画像に対し実現可能な４種類のビデオフォーマットが示されている。ビデオフォーマットは、アクティブビデオ画像のアスペクト比に対応して、それぞれ、（ａ）４：３フォーマット、（ｂ）１４：９フォーマット、（ｃ）１６：９フォーマット及び（ｄ）２：１フォーマットと呼ぶ。全ての実現可能なビデオフォーマットをこれら４種類の基本フォーマットに分類することが有用である。これにより、アルゴリズムが簡単化され、アルゴリズムのロバスト性が高まる。周知のＰＡＬシステムの場合、以下の定義がなされている。
【００１２】
アクティブラインの本数が５７６から５２７の範囲にあるとき、画像は４：３フォーマットである。
アクティブラインの本数が５２６から４６３の範囲にあるとき、画像は１４：９フォーマットである。
アクティブラインの本数が４６２から４０５の範囲にあるとき、画像は１６：９フォーマットである。
【００１３】
アクティブラインの本数が４０５未満であるとき、画像は２：１フォーマットである。
また、フォーマット１４：９、１６：９及び２：１は何れも下部ブラックバーにサブタイトルを設けてもよく、その場合、１６：９の受像管を具備したＴＶ受像機の自動ズーム動作は、上部ブラックバーだけがカットオフされるような形で行われるべきである。
【００１４】
図２に示されたレターボックスビデオ画像において、水平変化部１０は画像の部分だけに存在する水平変化を表す。画像の中央には、アクティブ画像部１１が存在する。水平変化部１２は画像の全幅での水平変化を表す。また、同図には上部ブラックバー１３及び下部ブラックバー１４が示されている。
図３は、種々のフォーマットに対するズーム動作を説明する図である。同図の（ａ）には、４：３フォーマットを有する画像が示されている。この場合、画像の著しい歪みを防止するため、ズーム動作は行われない。同図の（ｂ）には、１６：９フォーマットを有する画像が示されている。この場合、表示された画像に歪みを生ずることなくズーム動作が行われる。この場合、１６：９タイプのディスプレイに表示されたビデオ画像にブラックバーが現れない。同図の（ｃ）には、下部ブラックバーにアクティブサブタイトルが設けられた１６：９フォーマットを有する画像が示されている。この場合、ズーム動作は、サブタイトルを抑制しないように画像の上部に制限される。強力なズーム動作のための解決法は、既に存在し当業者に公知であるので、ズーム動作自体は本発明を構成しないことに注意する必要がある。
【００１５】
第一に、本発明によるアルゴリズムは、新しいビデオシーケンスが開始されるとき、或いは、ＴＶ受像機が新しいチャンネルに切り換えられるとき等に、新しい特殊フォーマットを検出しなければならない。この情報はズーム機能を実行するディジタルビデオ処理状態に供給される。このような状況では、不測のフォーマット変更を回避するため、非常に強い決定が必要とされる。第二に、このアルゴリズムは、新たに選択されたフォーマットが安定であるか否かを簡単な方法で解析できなければならない。また、画像中のサブタイトルの存否の解析が必要である。この検出は全時間に亘ってアクティブであり、かつ、サブタイトルが検出されると直ちにアルゴリズムをサブタイトルフォーマットに進めることができる。サブタイトルがそれ以上検出されない場合でも、サブタイトルフォーマットに留まることが有用である。
【００１６】
図４には、本発明によるアルゴリズムの機能のブロック図が示されている。最初に前処理ブロック１５が設けられている。また、同図には、ブラックバー解析ブロック１６、センター解析ブロック１７、サブタイトル解析ブロック１８、及び、水平変化解析ブロック１９が示されている。決定ブロック２０は、先行の背全ての解析ブロック１６〜１９の結果が与えられる。決定ブロック２０は、出力ラインＦＴを介して検出されたフォーマットタイプを送出する。また、決定ブロック２０は、アクティブビデオ部の開始ライン及び終了ラインに関する情報を、夫々のラインＳＬ及びＥＬを介して送出する。フォーマットタイプ１４：９サブタイトル、１６：９サブタイトル及び２：１サブタイトルは、アクティブサブタイトルを含むフォーマットに対応する。
【００１７】
以下、上記ブロックの機能を説明する。本アルゴリズムは入力として画像の輝度情報が与えられる。
前処理ブロック：
このブロックでは、レターボックス検出のため重要な情報を妨害することなくノイズの影響を著しく減少させる。このため、（ブラックバーと残りの画像との間にある変化を減少させない）強い水平ローパスフィルタが使用される。このローパスフィルタのマスクは、以下のマスクでもよい。
【００１８】
【外５】
0004295845.tif 000002
【００１９】
このフィルタマスクは、現在の画素の右側２個の隣接画素及び左側２個の隣接画素の値と、現在の画素の値とが加算され、加算結果が５で除算されることを意味する。結果として得られた値は現在の画素の新しい値である。
ブラックバー解析ブロック；
ブラックバーを有する実現可能なフォーマット（１４：９、１６：９及び２：１）毎に二つの領域が定義され、領域内の各画素値は黒レベル基準値と比較され、輝度値が黒レベル基準値に満たないとき、黒レベルカウンタは各領域及び各フォーマット毎に増加される。これらの領域は、図５において斜線で示された領域Ｂ１i 及び領域Ｂ２i として表されている。添え字“ｉ”は、３種類の実現可能なフォーマットである１４：９（１）、１６：９（２）及び２：１（３）の括弧内の数字に対応し、ブラックバー解析ブロックは各フォーマット毎に２個の値Ｂ１Ｃｏｕｎｔi 及びＢ２Ｃｏｕｎｔi を出力する。終了ラインＢ１ＥＮＤi 及び開始ラインＢ２ＳＴＡi は、強いブラックバー解析ステップのため、各フォーマットの最大の実現可能なアクティブ領域に対応した値に初期化される。次に、新しいフォーマットが検出されたとき、上記値は、決定ブロック２０によって逆向きラインを経由して与えられたアクティブ画像部の開始ライン及び終了ラインの情報を用いて訂正される。ブラックバー解析ステップの水平方向の開始及び終了のための画素位置ＰｅｌＳＴＡ及びＰｅｌＥＮＤは、プログラムプロバイダのロゴによる妨害を避けるため使用される。
【００２０】
センター解析ブロック：
実現可能なフォーマット毎に、図６に示された画像の中央に存在する領域Ｌi が定義され、領域Ｌi 内の各画素の値は明度レベル基準値と比較され、画素値が明度レベル基準値を上回るとき、対応した明度レベルカウンタが増加される。明度レベルカウンタは実現可能なフォーマット毎に設けられる。センター解析ブロックの出力は、各フォーマット毎に明度レベル基準値よりも大きい値を有する画素の量を表現する値ＬＣＯＵＮＴi である。開始ラインＬＳＴＡi 及び終了ラインＬＥＮＤi は、強いセンター解析ステップのため、各フォーマットの最小の実現可能なアクティブ領域に対応した値に初期化される。次に、新しいフォーマットが見つけられたとき、上記値は、決定ブロック２０によって逆向きラインを経由して与えられたアクティブ画像部の開始ライン及び終了ラインの情報を用いて訂正される。
【００２１】
サブタイトル解析ブロック：
サブタイトル解析ステップのため、ブラックバー解析ブロックで定義された領域Ｂ２i 内の各画素値を超明度レベル（非常に明るいレベル）基準値と比較する別のカウンタが設けられる。このような比較が行われる理由は、サブタイトルがこの方法で検出可能な非常に明るい輝度レベルによって表される場合が多いためである。また、画素値が超明度レベル基準値を超えるときに増加される超明度レベルカウンタが設けられる。サブタイトル解析ブロックは、出力として、各フォーマット毎に結果として得られた値ＶＬＣＯＵＮＴi を発生する。
【００２２】
水平変化解析ブロック：
このブロックは、画面のブラックバーとアクティブ部分との間で純然と水平方向に境界線の存在を検出する。この境界線を検出し、異なる輝度レベルの影響を回避するため、解析されるべき画像の２値化が行われる。２値化は、各画素をブラックバー解析ステップの黒レベル基準値と比較し、画素値が黒レベル基準値以下のときに数値“０”を割り当て、画素値が黒レベル基準値を上回るときに数値“１”を割り当てることにより行われる。
【００２３】
図７の（ａ）は２値化ステップの前の画像を示し、（ｂ）は２値化ステップ後の画像を示す。２値化ステップ後、数値“０”及び“１”に対応した黒及び白の画素だけが存在する。
続いて、勾配計算ステップがこの２値化された画像に関して実行される。各ラインの１画素毎に、その画素が正しい水平境界線上にあるか、水平境界線上に無いか、或いは、正しい水平境界線に対応しない水平境界線上にあるかを示す値が計算される。
【００２４】
この計算を行うため、図８に示されるようにフォーマット毎に勾配解析の領域が定義される。同図において、領域２１はフォーマット“ｉ”の最大アクティブ画像領域に対応する。領域２２は、フォーマット“ｉ”の最小アクティブ画像領域に対応する。領域２３及び２４は勾配解析領域である。勾配解析領域２３及び２４は、このフォーマットに対する最大アクティブ領域と最小アクティブ領域の差に対応する。
【００２５】
勾配値の計算の実現可能な一例が図９に示されている。同図の（ａ）は図８に示された勾配解析領域２３に対する勾配計算ステップを表す。同図の（ｂ）は図８の勾配解析領域２４に対する勾配計算ステップを示す。図９のブロック２５に示された２行５列のマトリクスは、中心画素の左側に２個の隣接画素及び右側に２個の隣接画素と、それらの画素の上方の５個の画素が対応した数“１”又は“−１”によって乗算されることを意味する。上記の全ての乗算演算の結果は総和され、１／５倍され、図９に示された加算器の＋側入力に供給される結果を生成する。２行５列のマトリクスに対する現在の画素の位置は、図９に□で示されている。ブロック２６及び２７には２行３列のマトリクスが示されている。現在の画素を含む対応した６個の画素は、ブロック２６及び２７のマトリクスに示された対応する数値によって乗算される。乗算ステップの結果は加算され、この結果の絶対値がブロック２６及び２７の下に示された次の計算ステップ（｜｜）で計算される。次の計算段（Ｍａｘ）において、ブロック２６及びブロック２７からの両方の絶対値は比較され、最大値が選択される。選択された方の最大の絶対値は、加算器の−側入力に供給され、ブロック２５の結果の値から減算される。最終結果（Ｇｒａｄ１i 又はＧｒａｄ２i ）は所望の勾配値に対応する。現在の画素値が完全に正しい水平変化にあるとき、勾配値は“＋１”であり、現在の画素値が完全に間違った水平変化にあるとき、勾配値は“−１”である。ブロック２６及び２７によって、ブロック２５による計算しか行われない場合よりも優れた勾配値が得られる。具体的な画像内容に対するこの勾配計算ステップの例は、図１０及び図１１に示されている。図１０及び図１１の画像に関して、勾配計算は図９の（ａ）に従う方法に基づいて行われる。
【００２６】
得られた勾配値は１ライン毎に加算され、これは、良くない構造（零以下のＧｒａｄ１i 及びＧｒａｄ２i ）の数によって減少された良い勾配（正のＧｒａｄ１i 及びＧｒａｄ２i ）の数をカウントすることに対応する。最大の正の値は、強い水平変化が有る可能性の高いライン数を示す。最小値の閾値は、強い水平変化だけを検出するため適用され得る。図１２は、画像の全フィールドに対するこの計算を示す図である。しかし、この計算は、図８に示された領域２３及び２４だけに対し行えばよい。強い水平変化部は、凡そライン２２とライン２６５で検出される。これらのラインは、アクティブ画像部の開始ラインＳＬと終了ラインＥＬとに対応する。両方のライン番号は、図４の水平変化解析ブロック１９の出力に現れる。
【００２７】
決定ブロック：
決定ブロックは図１３に示されている。このブロックの目的は、先行のブロックから到来する全ての出力を用いて（何れの種類のフォーマットが検出されたかについて）決定を行うことである。したがって、７通りのテストが行われる。テスト０は画像に４：３フォーマットが存在するかどうかを検査する。このテストは最後に説明する。
【００２８】
テスト１は、画像にサブタイトルを伴わない１４：９フォーマットが存在するかどうかのテストに対応する。
サブタイトルテスト１は、画像にアクティブサブタイトルを伴う１４：９フォーマットが存在するかどうかのテストに対応する。
テスト２は、画像にサブタイトルを伴わない１６：９フォーマットが存在するかどうかのテストに対応する。
【００２９】
サブタイトルテスト２は、画像にアクティブサブタイトルを伴う１６：９フォーマットが存在するかどうかのテストに対応する。
テスト３は、画像にサブタイトルを伴わない２：１フォーマットが存在するかどうかのテストに対応する。
サブタイトルテスト３は、画像にアクティブサブタイトルを伴う２：１フォーマットが存在するかどうかのテストに対応する。
【００３０】
テスト１、２及び３は、以下の条件が充足されるとき肯定的である。
フォーマットｉが事前に分かっていないとき、
・Ｂ１Ｃｏｕｎｔi 及びＢ２Ｃｏｕｎｔi が所定の値を超える。
・ＬＣｏｕｎｔi が所定の値を超える。
・ＶＬＣｏｕｎｔi が所定の閾値よりも小さい状態を保つ。
・二つの純然たる水平境界線上に有る画素（ＧｒａｄＣｏｕｎｔ１i 及びＧｒａｄＣｏｕｎｔ２i ）が十分である。
【００３１】
フォーマットｉが事前に分かっているとき、
・値Ｂ１Ｃｏｕｎｔi 及びＢ２Ｃｏｕｎｔi は所定の値よりも大きい状態を保つ。
サブタイトルテスト１，サブタイトルテスト２及びサブタイトルテスト３は、以下の条件が充足されるとき肯定的である。
【００３２】
フォーマット“ｉサブタイトル”が事前に分かっていないとき、
・Ｂ１Ｃｏｕｎｔi が所定の値を超える。
・ＬＣｏｕｎｔi が所定の値を超える。
・ＶＬＣｏｕｎｔi が所定の値を超える。
・二つの純然たる水平境界線上に有る画素（ＧｒａｄＣｏｕｎｔ１i 及びＧｒａｄＣｏｕｎｔ２i ）が十分である。
【００３３】
フォーマットｉが事前に分かっているとき、
・値Ｂ１Ｃｏｕｎｔi は所定の値よりも大きい状態を保つ。
また、アクティブサブタイトルが検出されたとき、アクティブサブタイトルを同じフォーマットに関するテストは禁止される。
テスト１〜３、サブタイトルテスト１〜３の中に肯定的な結果が無い場合、テスト０が肯定的な結果を発生する。
【００３４】
フォーマット選択ブロック：
図１３に示された決定ブロックはフォーマット選択ブロック２９を含む。選択を行うため、ブロック２９で７個のカウンタが利用可能である。７個のカウンタは、別個のテスト、すなわち、テスト０（４：３）、テスト１（１４：９）、サブタイトルテスト１（１４：９）、．．．、テスト３（２：１）及びサブタイトルテスト３（２：１）に対応する。各テストは、結果として真又は偽を与える。しかし、一つの画像に対してこれらのテストから得られる“真”の結果は一つしかない。この真の結果は、そのテストに関連したカウンタを増加させる。また、各カウンタの増加は他の全てのカウンタをリセットする。このようにして、新しいフォーマットの選択は、一つのカウンタが適当な基準値に到達したとき行われる。この基準値は、種々のフォーマット切換特性（アルゴリズムの高速性及び感度）に対し定義され得る。
【００３５】
画像にアクティブサブタイトルが存在する場合、本アルゴリズムは、画像のアクティブ部の実際の終了ラインを与えることができるので、ユーザが望みに応じてズーム動作段がサブタイトルを除くことが可能になる点に注意する必要がある。
勿論、上記のブロックは適当なハードウェア回路若しくは対応したコンピュータプログラムによって実現され得る。上記実施例について、請求項に記載された範囲内に含まれる多数の変形を行うことが可能である。例えば、勾配計算ステップに対し多数の変形が考えられる。隣接画素の数は変更しても構わない。勾配値の計算用のマトリクスは変形可能である。また、計算能力を低下させるため、選択的な丸め処理ステップを適用してもよい。
【００３６】
本アルゴリズムが、良好なフォーマット選択を行うためには非常に暗い画像に関して動作するとき、本アルゴリズムは決定を行うためより明るい画像が現れるのを待つ。
画像に多量のノイズが存在する場合、本アルゴリズムは、２１ｄＢのＳＮ比まで良好な挙動を示す。２０ｄＢ未満では本アルゴリズムは安全性を選択し、更に多くのノイズが加えられた場合、正しいフォーマットが検出される場合は少なくなる。しかし、本アルゴリズムは、間違った決定を行うことが無く、顧客が自分でズーム動作を採用する可能性を残しておくために４：３フォーマットを維持する。
【００３７】
【実施例】
図１４の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示されるように他のアルゴリズムでは問題が生じる典型的な画像を用いて試験を行った。このような画像の場合、実際のフォーマットは検出できず、レターボックス検出器は決定を下すまで待つ必要がある。水平変化解析を用いることにより、本アルゴリズムは間違った決定を下すことが無く、正しい決定を行うためにより良好なシーケンスが現れるまで待機する。
【００３８】
本アルゴリズムはＶＣＲにも使用することができる。ＶＣＲの場合、フィルムは、本アルゴリズムのフォーマット選択ステップによって、例えば、１６：９フォーマットで記憶される。これは、画質の損失を削減する。実際上、映画フィルムが４：３フォーマットで記憶される場合、ユーザはズーム動作を行う必要があり、品質の悪さの印象が増大する。しかし、フィルムが予め映画用フォーマットで記憶されている場合、更にズームを行う必要はなく、品質の印象は改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクティブビデオ部に異なるアスペクトフォーマットを有する実現可能な４種類のビデオ画像を示す図である。
【図２】画像の重要な部分を説明するためのレターボックスビデオ画像の説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は異なる画像フォーマットに対するズーム動作の説明図である。
【図４】アルゴリズムの機能を説明するブロック図である。
【図５】ブラックバー解析ステップの説明用のレターボックスビデオ画像の一例を示す図である。
【図６】センター解析ステップの説明用のレターボックスビデオ画像の一例を示す図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は２値化ステップの前後のレターボックスビデオ画像を示す図である。
【図８】勾配計算ステップが実行されるレターボックスビデオ画像の領域を示す図である。
【図９】（ａ）は勾配計算ステップの第１の説明図であり、（ｂ）は勾配計算ステップの第２の説明図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は勾配計算ステップの第１の実施例の説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は勾配計算ステップの第２の実施例の説明図である。
【図１２】フィールドのビデオライン毎に全ての勾配値を加算した結果を示すグラフである。
【図１３】決定ブロックの機能のブロック図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はフォーマット検出に関して解析することが困難である典型的なビデオ画像を示す図である。
【符号の説明】
１５    前処理ブロック
１６    ブラックバー解析ブロック
１７    センター解析ブロック
１８    サブタイトル解析ブロック
１９    水平変化解析ブロック
２０    決定ブロック
ＦＴ    出力ライン
ＳＬ    開始ライン
ＥＬ    終了ライン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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