专利名称：视频信号显示单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于根据输出监视器把广播视频信号、记录在盘介质等中的视频信号(主视频信号)、或者诸如字符信息之类的子视频信号改变到最佳图像尺寸的视频信号显示单元。
背景技术：
图10说明了在日本申请公开2002-16884中所公开的一个传统视频信号显示单元的示例性结构。参考标号41表示一个在其上记录了视频信号和指示视频信号长宽比的标记的盘。参考标号42表示一个用于把记录在盘41上的信息信号变换为电信号的检拾器(pickup)。参考标号43表示一个用于以适于再现的转速旋转盘41的盘旋转设备。
参考标号44表示一个用于向第一长宽比转换电路46输出通过解码记录在盘41上的信号而获得的视频信号的隔行扫描视频信号再现电路。参考标号45表示一个用于基于来自检拾器42的输出确定记录在盘41上的视频信号长宽比的材料确定电路。参考标号48表示一个用于为连接到该视频信号显示单元的输出监视器设置长宽比的第一长宽比设置部分。参考标号47表示一个用于基于来自材料确定电路45的输出和来自第一长宽比设置部分48的输出产生第一长宽比转换电路46的控制信号的第一控制电路。
第一长宽比转换电路46通过视频信号输出端49输出一个输出信号，该输出信号是基于从隔行扫描视频信号再现电路44输出的视频信号和从第一控制电路47输出的控制信号而产生的。
图11表示在其中在由此构造的传统视频信号显示单元中的输入视频信号是例如一个在其上部和下部包含非图像区域的视频信号(在下文中称为“4∶3信箱图像(4∶3 letterbox image)”)的情况中执行的输出处理。
如图11A所示，在监视器具有4∶3长宽比的情况中，4∶3信箱图像能够以正确的长宽比显示在监视器上。
另一方面，如图11B所示，当将4∶3信箱图像在具有16∶9长宽比的监视器上进行显示时，不能以正确的长宽比对4∶3信箱图像进行显示，并且该4∶3信箱图像在水平方向被拉伸了。
为了解决这个问题，如图11C所示，一旦收到4∶3信箱图像，传统视频信号显示单元在显示该4∶3信箱图像之前向上和向下放大输入视频信号的视频信号区域，其中该区域是除了包含在其上部和下部的非图像区域之外的输入视频信号区域。
然而，如图11D所示，在其中包含非图像区域的视频信号中，非图像区域插入的地方和在屏幕上该非图像区域包括的行数并不总是相同的。这会导致通过传统视频信号显示单元显示视频信号出现问题。更具体地，假定非图像区域包括在输入视频信号的上部和下部之中，传统视频信号显示单元通过删除固定的行数来删除非图像区域，并且向上和向下拉伸剩余的信号区域来作为视频信号，然后显示产生的视频信号。显示的视频信号具有的问题在于应当被看见的视频信号区域部分地消失了。
此外，如图12A所示，当在一个具有16∶9长宽比的监视器上显示一个包括非图像区域并且其中将字符信息叠加在非图像区域和视频信号区域上的4∶3信箱图像时，不能以正确的长宽比对4∶3信箱图像进行显示，并且该4∶3信箱图像在水平方向被拉伸了。
为了处理这个，其中对除了非图像区域之外的视频信号区域向上和向下进行放大然后再进行显示的上述输出处理是必需的。然而，如果使用固定位置或者固定行数进行剪裁处理，则如图12B所示，会出现字符信息部分消失的问题。
为了避免这种情况，如图12C所示，已经提出一种其中在屏幕上将字符信息的显示位置向上进行平移然后向上和向下放大视频信号区域的技术。然而，字符信息叠加在视频信号上的布局位置和范围并不总是相同的，并且因此很难执行对于所有组合都是最佳的显示处理。
发明内容
如上所述，当传统的视频信号显示单元确定输入信号包括非图像区域时，视频信号显示单元利用固定位置或者固定行数指定非图像区域的位置和范围，并且在显示视频信号区域之前以固定的放大比例放大除了非图像区域之外的在输入视频信号中的区域，来作为一个视频信号区域。
然而，将要显示的视频信号具有不同的特征，从而使得在屏幕上非图像区域的插入位置和在非图像区域中的行数并不总是相同的。因此，使用固定位置或者固定行数执行在非图像区域和视频信号区域之间的分离不是所期望的。例如，传统视频信号显示单元具有的问题在于如果一个视频信号被包括在一个已经被确定为是非图像区域的信号区域中，则该应当显示的视频信号会消失。
传统视频信号显示单元具有另一个问题。在其中将字符信息叠加在视频信号区域和非图像区域上的输入视频信号的情况中，如果仅剪裁和显示除了非图像区域之外的输入视频信号的视频信号区域，则包含在非图像区域中的那部分字符信息会消失。
已经提出本发明以克服上述问题，而且本发明的一个目的是提供一种视频信号显示单元，其中逐行检测在输入视频信号中的非图像区域范围，以允许从输入视频信号中剪裁出视频信号区域而不丢失该视频信号区域的任何部分，并且将获得的视频信号区域改变为最佳图像尺寸，以便与输出监视器的屏幕尺寸具有相同的尺寸。
本发明的另一个目的是提供一种视频信号显示单元，其中如果字符信息的显示位置被设置为包括在输入视频信号中的视频信号区域和非图像区域中，则在改变视频信号尺寸之前，对字符信息的显示位置进行平移，或者也把其中包含字符信息的非图像区域部分剪裁为视频信号，由此防止视频信号和字符信息消失。
本发明的视频信号显示单元包括图像电平检测装置，用于在从视频信号输入端输入的输入视频信号的预定检测区域中逐行检测亮度信号电平；长宽比设置装置，用于设置与视频信号输出端相连的输出监视器的长宽比；视频信号处理控制装置，用于基于由图像电平检测装置获得的检测结果分析在输入视频信号中视频信号区域和非图像区域的行位置，基于分析结果产生用于重新指定检测区域的第一控制信号，以及向图像电平检测装置输出第一控制信号，并且还用于基于检测结果和长宽比产生第二控制信号，该第二控制信号表示在输入视频信号中将要被剪裁作为视频信号区域的区域范围以及该剪裁区域范围尺寸改变的放大比例；以及视频信号处理电路，用于基于第二控制信号从输入视频信号中仅仅剪裁出视频信号区域，按照放大比例放大剪裁的视频信号区域，并且向视频信号输出端输出放大的视频信号区域。
在本发明的视频信号显示单元中，视频信号处理控制装置可以基于在输入视频信号中对于非图像区域的检测区域之一，指定将要被剪裁作为视频信号区域的区域范围。
在本发明的视频信号显示单元中，图像电平检测装置可以被配置为对在输入视频信号的检测区域中的亮度信号平均电平、亮度信号最高电平以及亮度信号最低电平之中的至少一个进行检测，并且视频信号处理控制装置可以被配置为将由图像电平检测装置检测到的亮度信号电平和一个预先建立的阈值进行比较，由此确定在输入视频信号的检测区域中的信号是指示视频信号区域还是指示非图像区域。
在本发明的视频信号显示单元中，输入到图像电平检测装置和视频信号处理电路中的视频信号可以是主视频信号或者是其中组合了主视频信号和子视频信号的组合信号。
在本发明的视频信号显示单元中，第二控制信号可以控制该视频信号处理电路，以便将通过基于检测结果仅剪裁除了非图像区域之外的视频信号区域而获得的图像尺寸改变为和输出监视器的屏幕尺寸基本上相等的尺寸，其中在该检测结果中对在输入视频信号中的每一帧检测非图像区域的范围。
在本发明的视频信号显示单元中，第二控制信号可以控制该视频信号处理电路，以便将通过基于检测结果、以最小化视频信号区域的消失部分的这样一种方式剪裁视频信号区域而获得的图像以预定的放大比例进行放大，其中在该检测结果中对在输入视频信号中的每一帧检测非图像区域的范围。
本发明的视频信号显示单元可以进一步包括子视频信号组合位置设置装置，用于设置将子视频信号和主视频信号进行组合的组合位置。并且在本发明的视频信号显示单元中，视频信号处理控制装置可以被配置为在将主视频信号输入到视频信号输入端的同时，在将主视频信号和子视频信号输入到视频信号处理电路时，产生还指示由子视频信号组合位置设置装置所设置的组合位置的第二控制信号，并且该视频信号处理电路可以被配置为基于第二控制信号，在主视频信号的尺寸已经被改变之后，在组合位置上将子视频信号和主视频信号进行组合。
在本发明的视频信号显示单元中，视频信号处理电路可以被这样配置，以便当子视频信号的显示范围被包含在主视频信号的视频信号区域显示范围和非图像区域的显示范围之内时，在视频信号处理电路将主视频信号和子视频信号进行组合之前，视频信号处理电路对子视频信号的显示位置进行平移，以便使该子视频信号的显示范围仅与主视频信号的显示范围相重叠。
在本发明的视频信号显示单元中，从视频信号输入端输入的输入视频信号可以是一种其中已经预先将主视频信号和子视频信号进行组合的组合信号。
在本发明的视频信号显示单元中，视频信号处理电路可以被这样配置，以便当子视频信号的显示范围被包含在在输入视频信号中的视频信号区域显示范围和非图像区域显示范围之内时，视频信号处理电路把视频信号区域和子视频信号区域的显示范围剪裁作为输入视频信号的视频信号区域，并且改变所剪裁的视频信号区域的尺寸。
在本发明的视频信号显示单元中，逐行检测在输入视频信号中的非图像区域的范围，以允许从输入视频信号中剪裁出视频信号区域而不丢失视频信号区域的任何部分。因此，能够将所剪裁的视频信号区域改变到一个最佳尺寸，以便具有与输出监视器屏幕尺寸相同的尺寸。
此外，当字符信息的显示位置被设置为包含在输入视频信号中的视频信号区域和非图像区域之内时，将字符信息的显示范围平移到视频信号的显示范围中，以便把字符信息叠加到视频信号上，从而防止字符信息消失。
在其中将字符信息叠加在视频信号上的组合信号的情况中，如果字符信息被包含在视频信号区域和非图像区域之内，则包含字符信息的非图像区域部分也被剪裁为视频信号，并且根据输出监视器的屏幕尺寸将获得的视频信号改变到最佳图像尺寸和最佳长宽比。然后，显示视频信号和字符信息而没有丢失它们的任何部分。
图1是说明根据本发明第一实施例的视频信号显示单元结构的框图。
图2是一个流程图，表示第一实施例中的视频信号显示单元如何执行用于指定在输入视频信号中视频信号区域范围的处理步骤。
图3是一个流程图，表示第一实施例中的视频信号显示单元如何执行用于在监视器上以一个适当的放大比例显示输入视频信号中的视频信号区域的处理步骤。
图4A到图4D是说明性视图，表示本发明的视频信号显示单元如何执行区域划分以检测在输入视频信号中的非图像区域。
图5是说明根据本发明第二实施例的视频信号显示单元结构的框图。
图6是一个流程图，表示第二实施例中的视频信号显示单元如何执行用于在监视器上以适当的放大比例显示输入视频信号中的视频信号区域的处理步骤。
图7是这样一种情况的说明性视图，在这种情况中将4∶3信箱图像输入到本发明第二实施例中的视频信号显示单元中用于在具有16∶9长宽比的监视器上进行显示。
图8是说明根据本发明第三实施例的视频信号显示单元结构的框图。
图9A到图9C是这样一种情况的说明性视图，在这种情况中将4∶3信箱图像输入到本发明第三实施例中的视频信号显示单元中用于在具有16∶9长宽比的监视器上进行显示。
图10说明了一个传统视频信号显示单元的结构。
图11A到图11D是这样一种情况的说明性视图，在这种情况中将4∶3信箱图像输入到传统视频信号显示单元中用于在具有16∶9长宽比的监视器上进行显示。
图12A到图12C是这样一种情况的说明性视图，在这种情况中将其中叠加了字符信息的4∶3信箱图像输入到传统视频信号显示单元中用于在具有16∶9长宽比的监视器上进行显示。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图对根据本发明的视频信号显示单元的优选
(第一实施例)图1是说明根据本发明第一实施例的视频信号显示单元结构的框图。如图1所示，视频信号输出部分10读取记录在诸如DVD之类的盘上的信息信号，把该信息信号转换成为电信号，并且输出电信号。视频信号输出部分10通过视频信号输入端11连接到图像电平检测部分12和视频信号处理电路14。
图像电平检测部分12检测在检测区域中的亮度信号电平，其中检测区域是基于非图像区域插入的标准插入位置、以及在从视频信号输入端11输入的输入视频信号的一帧中的非图像区域中包括的标准行数来指定的。基于从将要在下面进行讨论的视频信号处理控制部分13中反馈回的第一控制信号13a接连地改变检测区域。
视频信号处理控制部分13基于由图像电平检测部分12所获得的检测结果分析主视频信号的特征。视频信号处理控制部分13为预定数量的帧积累和分析数据输入，基于分析结果产生用于重新指定在输入视频信号中的检测区域的第一控制信号13a，并且向图像电平检测部分12输出第一控制信号13a。
视频信号处理控制部分13还基于从长宽比设置部分16提供的输出监视器17的长宽比和在输入视频信号中对于非图像区域的检测区域产生第二控制信号13b，并且向视频信号处理电路14输出第二控制信号13b。第二控制信号13b指示在输入视频信号中将要被剪裁的视频信号区域范围、以及视频信号区域的尺寸将要改变的放大比例。
视频信号处理电路14基于第二控制信号13b仅从输入视频信号中剪裁出视频信号区域，同时对剪裁的图像的尺寸进行改变。将其尺寸已经改变了的视频信号作为输出视频信号从视频信号输出端15中输出，并且将其显示在输出监视器17上。
在下文中，将描述第一实施例中的视频信号显示单元如何执行用于在具有16∶9长宽比的监视器上显示4∶3信箱图像的处理步骤。
首先，将参考图2所示的流程图描述用于指定在输入视频信号中的视频信号区域范围的处理步骤。如图2所示，在步骤S101中，基于在输入视频信号的单帧中的行数分别指定用于检测视频信号区域的第一检测区域1和用于检测非图像区域的第二检测区域2(参见图4)。在输入了输入视频信号之后第一次设置第一检测区域1和第二检测区域2时，基于在单帧中非图像区域的标准插入位置对它们进行指定(参见图4A)，并且此后基于由视频信号处理控制部分13所获得的分析结果重新对它们进行指定。
在步骤S102中，建立在第一检测区域1和第二检测区域2中的亮度信号电平阈值。更具体地，在设置阈值时，用于确定在第一检测区域1或者第二检测区域2中的一行(多行)是非图像区域的像素值的上下限分别是TH1和TH2。
在步骤S103中，图像电平检测部分12检测在输入视频信号中的第一检测区域1和第二检测区域2中的亮度信号电平。具体地，为每个像素逐行地执行在第一检测区域1和第二检测区域2中的亮度信号电平的检测。对于第一检测区域1，图像电平检测部分12产生指示亮度信号平均电平Yave1、亮度信号最高电平Ymax1和亮度信号最低电平Ymin1中的至少一个的信号，并且把产生的信号作为第一检测结果12a输出到视频信号处理控制部分13。类似地，对于第二检测区域2，图像电平检测部分12产生指示亮度信号平均电平Yave2、亮度信号最高电平Ymax2和亮度信号最低电平Ymin2中的至少一个的信号，并且把产生的信号作为第二检测结果12b输出到视频信号处理控制部分13。图像电平检测部分12通常检测平均电平Yave1和Yave2。
在步骤S104中，视频信号处理控制部分13将第一检测结果12a和阈值TH1和TH2进行比较，以确定第一检测区域1中的亮度信号电平是否指示视频信号区域。更具体地，视频信号处理控制部分13逐行确定是否满足表达式TH1≤Yave1≤TH2、TH1≤Ymin1≤TH2以及TH1≤Ymax1≤TH2。
如果在步骤S104中的确定为“是”，则确定应为视频信号区域的第一检测区域1包含指示非图像区域的一行(多行)(参见图4B)。因此，处理分支进入步骤S105。在步骤S105中，逐行平移和重新指定第一检测区域1和第二检测区域2(参见图4C)。应当注意到在第一检测区域1和第二检测区域2中的每一个区域中的行数不是固定的，而是根据亮度信号电平检测结果顺序地进行改变。
然后，处理进入到步骤S109，其中选择将要检测亮度信号电平的下一帧，接着处理进入到步骤S103，其中为选定的下一帧执行亮度信号电平检测。
如果在步骤S104中的确定为“否”，则处理分支进入步骤S106，其中将第二检测结果12b和阈值TH1和TH2进行比较，以确定在第二检测区域2中的亮度信号电平是否指示非图像区域。更具体地，逐行确定是否满足表达式TH1≤Yave2≤TH2、TH1≤Ymin2≤TH2以及TH1≤Ymax2≤TH2。
如果在步骤S106中的确定为“否”，则确定应为非图像区域的第二检测区域2包含指示视频信号区域的一行(多行)(参见图4B)。因此，处理分支进入步骤S105。如果在步骤S106中的结果为“是”，则处理分支进入步骤S107，其中将与第一检测区域1和第二检测区域2有关的数据存储在一个内部存储器中。
然后，在步骤S108中，确定预定数量帧的所有数据是否都被存储在内部存储器中。如果在步骤S108中的结果为“否”，则确定第一检测区域1和第二检测区域2的检测结果仍然是不稳定的，并且处理分支进入步骤S109。
如果在步骤S108中的确定为“是”，则处理分支进入步骤S110。在步骤S110中，基于亮度信号电平检测是稳定的确定，确定第一检测区域1和第二检测区域2，并且指定在输入视频信号中视频信号区域的范围(参见图4D)。
接下来，将参考图3所示的流程图描述用于以适当的放大比例在具有16∶9长宽比的监视器上显示4∶3信箱图像的处理步骤。如图3所示，在步骤S201中，从长宽比设置部分16向视频信号处理控制部分13提供输出监视器17的长宽比。在第一实施例中，输出监视器17的长宽比是16∶9。
在步骤S202中，基于在输入视频信号中指定的视频信号区域范围，为该视频信号区域计算将要被剪裁的行数。随后，在步骤S203中，基于长宽比和将要被剪裁的行数计算用于把视频信号区域的图像尺寸改变到与输出监视器17的屏幕尺寸基本上相等的垂直方向上的放大比例。更具体地，放大比例是一个通过把包括在输出监视器17的显示屏中的行数除以将要被剪裁的行数而获得的值。
在步骤S204中，视频信号处理控制部分13产生并且向视频信号处理电路14输出第二控制信号13b。第二控制信号13b指示在输入视频信号中将要被剪裁的视频信号区域范围和用于改变视频信号区域尺寸的放大比例。
在步骤S205中，在视频信号处理电路14中，根据第二控制信号13b从输入视频信号中剪裁出视频信号区域，并且以放大比例在垂直方向对剪裁的视频信号区域的尺寸进行改变。在步骤S206中，将其尺寸已经改变的视频信号作为输出视频信号从视频信号输出端15中输出并且显示在输出监视器17上。
如上所述，如图4D所示，在本发明第一实施例中的视频信号显示单元中，当在包含在输入视频信号中的非图像区域的插入位置和其中的行数不具有标准值时，在多帧中逐行平移检测区域，并且分析和存储为每个检测区域检测的亮度信号电平。这允许逐行确定非图像区域和视频信号区域的位置和范围，能够指定最佳的分离位置。此外，以最佳垂直放大比例放大所分离的视频信号区域，用于以和输出监视器17的屏幕尺寸相同的尺寸显示视频信号区域，从而显示原有的视频信号区域而没有丢失其任何部分。
应当注意到检测区域被划分成的部分数量不局限于图4所示的两个，而是能够容易地对其进行增加。在如下所述的第二实施例和第三实施例中同样如此。
此外，输入到本发明的视频信号显示单元中的视频信号的长宽比和输出监视器17的长宽比分别都不局限于4∶3和16∶9的标准比例。如果将要从输入视频信号中剪裁的区域范围和水平方向放大比例改变了，则本发明中的视频信号显示单元适用于其中使用了诸如远景尺寸和宽银幕尺寸的各种其它长宽比的情况，并且在那些情况中获得了相同的效果。在以下的第二实施例和第三实施例中也是同样如此。
(第二实施例)图5是说明根据本发明第二实施例的视频信号显示单元结构的框图。第二实施例的视频信号显示单元与第一实施例中的视频信号显示单元的不同之处仅仅在于在第二实施例中，子视频信号叠加在主视频信号上。因此和第一实施例中显示的那些部件相同的部件用相同的参考标号进行标识，而且将仅描述不同的部件。
如图5所示，将视频信号处理电路24连接到子视频信号输入终端27，以便将诸如子标题信息之类的子视频信号输入到视频信号处理电路24中。将视频信号处理控制部分23连接到子视频信号组合位置设置部分28，该子视频信号组合位置设置部分28用于设置子视频信号叠加在主视频信号上的组合位置。
视频信号处理控制部分23基于由图像电平检测部分12所获得的检测结果分析主视频信号的特征。视频信号处理控制部分23为预定数量的帧积累并且分析数据输入，基于该分析结果产生用于指定在输入视频信号中的检测区域的第一控制信号23a，并且向图像电平检测部分12输出第一控制信号23a。
视频信号处理控制部分23还基于从长宽比设置部分16提供的输出监视器17的长宽比和在输入视频信号中对于非图像区域的检测区域产生第二控制信号23b，并且向视频信号处理电路24输出第二控制信号23b。第二控制信号23b指示在输入视频信号中将要被剪裁的视频信号区域范围、视频信号区域的尺寸改变的放大比例、以及由子视频信号组合位置设置部分28指定的子视频信号叠加在主视频信号上的组合位置。
视频信号处理电路24基于第二控制信号23b仅从输入视频信号中剪裁出视频信号区域，同时对所剪裁图像的尺寸进行改变。在已经改变了主视频信号的尺寸之后，视频信号处理电路24在由子视频信号组合位置设置部分28所指定的组合位置上在主视频信号上叠加子视频信号。将在尺寸改变处理之后在其上已经叠加了子视频信号的视频信号作为输出视频信号从视频信号输出端15中输出，并且将其显示在输出监视器17上。
在下文中，将描述由此配置的第二实施例的视频信号显示单元如何执行用于在具有16∶9长宽比的监视器上显示4∶3信箱图像的处理步骤。
首先，根据图2所示的流程图执行与在第一实施例中描述的步骤相同的、用于指定在输入视频信号中视频信号区域范围的处理步骤。
接下来，将参考图6所示的流程图，描述如何执行用于以适当的放大比例在具有16∶9长宽比的监视器上显示4∶3信箱图像的处理步骤和用于执行子视频信号的叠加的处理步骤。如图6所示，在步骤S301中，从长宽比设置部分16向视频信号处理控制部分23提供输出监视器17的长宽比。在第二实施例中，输出监视器17的长宽比是16∶9。
在步骤S302中，基于在输入视频信号中指定的视频信号区域范围，为该视频信号区域计算将要被剪裁的行数。在步骤S303中，基于长宽比和将要被剪裁的行数计算用于把视频信号区域中图像尺寸改变为与输出监视器17的屏幕尺寸基本上相等的垂直方向上的放大比例。更具体地，放大比例是一个通过把在输出监视器17的显示屏中的行数除以将要被剪裁的行数而获得的值。
在步骤S304中，视频信号处理控制部分23产生并且向视频信号处理电路24输出第二控制信号23b。第二控制信号23b指示在输入视频信号中将要被剪裁的视频信号区域范围、视频信号区域的尺寸改变的放大比例‘以及由子视频信号组合位置设置部分28指定的子视频信号叠加在主视频信号上的组合位置。
在步骤S305中，视频信号处理电路24基于第二控制信号23b从输入视频信号中剪裁出视频信号区域，并且按放大比例在垂直方向上改变剪裁的视频信号区域的尺寸。
在步骤S306中，基于第二控制信号23b，将子视频信号在指定的组合位置叠加在放大的视频信号上。在步骤S307中，将其上已经重叠了子视频信号的视频信号作为输出视频信号从视频信号输出终端15中输出，并且将其显示在输出监视器17上。
如上所述，如图7所示，例如，即使将字符信息(子视频信号)添加到输入视频信号(主视频信号)中，并且字符信息叠加在输入视频信号上的组合位置被包含在输入视频信号的非图像区域中，第二实施例中的视频信号显示单元也将组合位置平移到输入视频信号的显示区域中，由此显示视频信号和字符信息而不会使得它们的任何一个消失。
(第三实施例)图8是说明根据本发明第三实施例的视频信号显示单元结构的框图。第三实施例的视频信号显示单元与第一实施例的视频信号显示单元不同之处仅在于从视频信号输入端11中输入主视频信号和子视频信号的组合信号。因此，用相同的参考标号标识与第一实施例中所示的那些部件相同的部件，并且将仅描述不同的部件。
如图8所示，将主视频信号和子视频信号的组合视频信号输入到视频信号输入端11。
视频信号处理控制部分33基于由图像电平检测部分12获得的检测结果分析输入视频信号的特征。视频信号处理控制部分33为预定数量的帧积累和分析数据输入，基于该分析结果产生用于指定在输入视频信号中的检测区域的第一控制信号33a，并且向图像电平检测部分12输出第一控制信号33a。
视频信号处理控制部分33还基于从长宽比设置部分16提供的输出监视器17的长宽比和在输入视频信号中对于非图像区域的检测区域产生第二控制信号33b，并且向视频信号处理电路34输出第二控制信号33b。第二控制信号33b指示在输入视频信号中将要被剪裁的视频信号区域范围以及视频信号区域的尺寸改变的放大比例。
应当注意到第三实施例中的视频信号显示单元被设计用来确定在至少包括主视频信号或者子视频信号的输入视频信号中的一个区域是视频信号区域以及在输入视频信号中的其它区域是非图像区域。
视频信号处理电路34基于第二控制信号33b仅从输入视频信号中剪裁出视频信号区域，同时对所剪裁图像的尺寸进行改变。将其尺寸已经改变了的视频信号作为输出视频信号从视频信号输出端15中输出，并且将其显示在输出监视器17上。
为了在具有16∶9长宽比的监视器上显示4∶3信箱图像，第三实施例中的视频信号显示单元执行与在图2和图3中的流程图所示的第一实施例中描述的那些步骤相同的处理步骤。
更具体地，如图9A所示，假定其中输入一个组合视频信号的情况，在该组合视频信号中组合了字符信息(子视频信号)以便还与视频信号(主视频信号)的非图像区域相重叠。在这种情况下，为了防止字符信息的消失，确定包含字符信息的非图像区域也是将要显示的视频信号，并且将包括非图像区域和视频信号区域的区域指定为将要被剪裁的区域范围。将通过剪裁那个区域范围所获得的信号区域改变尺寸，以便具有与输出监视器17的屏幕尺寸相同的尺寸。
应当注意到在一些情况下，可以不以正确的长宽比显示以图9A所示的方式处理的视频信号。因此，可以如图9B所示在水平方向上减小视频信号尺寸，以便以正确的长宽比进行显示。
此外，如图9C所示，可以考虑到在输出时视频信号的长宽比来优化剪裁位置，使得虽然视频信号的上部消失了，但是能够以正确的长宽比显示视频信号。
如上所述，当输入字符信息和视频信号的组合视频信号时，第三实施例中的视频信号显示单元认为包括字符信息的非图像区域也是要显示的视频信号，并且把将要被剪裁的区域范围确定为视频信号。然后，视频信号显示单元对通过剪裁那个区域范围获得的视频信号的尺寸进行改变，以便使该视频信号具有最佳的图像尺寸。因此，将主视频信号和字符信息显示在屏幕上而没有消失其中的部分，或者即使有任何消失的部分也最小化其消失的部分。
本发明中的视频信号显示单元不局限于其中显示记录在盘介质上的视频信号和子视频信号的情况，而是可以应用于用于接收和显示诸如数字广播信号和地面广播信号之类的电视信号的装置，并且因此具有有效的可应用性。
权利要求
1.一种视频信号显示单元，包括图像电平检测装置，用于在从视频信号输入端输入的输入视频信号的预定检测区域中逐行检测亮度信号电平；长宽比设置装置，用于设置与视频信号输出终端相连的输出监视器的长宽比；视频信号处理控制装置，用于基于由所述图像电平检测装置获得的检测结果分析在所述输入视频信号中视频信号区域和非图像区域的行位置，基于所述分析结果产生用于重新指定所述检测区域的第一控制信号，并且向所述图像电平检测装置输出所述第一控制信号，以及还用于基于所述检测结果和所述长宽比产生第二控制信号，该第二控制信号指示在所述输入视频信号中将要被剪裁作为视频信号区域的区域范围和所述剪裁的区域范围改变尺寸的放大比例；以及视频信号处理电路，用于基于所述第二控制信号从所述输入视频信号中仅剪裁出所述视频信号区域，以所述放大比例放大所述剪裁的视频信号区域，并且向所述视频信号输出端输出所述放大的视频信号区域。
2.如权利要求1所述的单元，其中所述视频信号处理控制装置基于在所述输入视频信号中对于所述非图像区域的检测区域之一，指定所述所要被剪裁作为所述视频信号区域的区域范围。
3.如权利要求1所述的单元，其中所述图像电平检测装置被配置为对在所述输入视频信号的所述检测区域中的亮度信号平均电平、亮度信号最高电平和亮度信号最低电平中的至少一个进行检测，以及所述视频信号处理控制装置被配置为将由所述图像电平检测装置检测到的所述亮度信号电平和预先建立的阈值进行比较，从而确定所述输入视频信号的所述检测区域中的信号是指示所述视频信号区域还是所述非图像区域。
4.如权利要求1所述的单元，其中输入到所述图像电平检测装置和所述视频信号处理电路中的所述视频信号是主视频信号或者其中组合了所述主视频信号和子视频信号的组合信号。
5.如权利要求1所述的单元，其中所述第二控制信号控制所述视频信号处理电路，以便将通过基于检测结果仅剪裁除所述非图像区域之外的所述视频信号区域而获得的图像的尺寸改变成与输出监视器的屏幕尺寸基本相等的尺寸，其中在所述检测结果中为所述输入视频信号中的每一帧检测所述非图像区域的范围。
6.如权利要求1所述的单元，其中所述第二控制信号控制所述视频信号处理电路，以便将通过基于检测结果以一种使所述视频信号区域的消失部分最小化的方式对所述视频信号区域进行剪裁而获得的图像以所述预定放大比例进行放大，其中在所述检测结果中为所述输入视频信号中的每一帧检测所述非图像区域的范围。
7.如权利要求1所述的单元，进一步包括子视频信号组合位置设置装置，用于设置子视频信号和主视频信号进行组合的组合位置，其中所述视频信号处理控制装置被配置为在将所述主视频信号和所述子视频信号输入到所述视频信号处理电路的同时，当将所述主视频信号输入到所述视频信号输入端时，产生还指示由所述子视频信号组合位置设置装置所设置的所述组合位置的所述第二控制信号，以及所述视频信号处理电路被配置为在已经改变了所述主视频信号的尺寸之后，基于所述第二控制信号在所述组合位置将所述子视频信号和所述主视频信号进行组合。
8.如权利要求7所述的单元，其中对所述视频信号处理电路进行配置，以便当所述子视频信号的显示范围被包含在所述主视频信号的视频信号区域的显示范围和所述非图像区域的显示范围之内时，在所述视频信号处理电路对所述主视频信号和所述子视频信号进行组合之前，所述视频信号处理电路对所述子视频信号的显示位置进行平移，从而使得所述子视频信号的所述显示范围仅与所述主视频信号的所述显示范围相重叠。
9.如权利要求1所述的单元，其中从所述视频信号输入端输入的所述输入视频信号是其中已经预先将主视频信号和子视频信号进行组合的组合信号。
10.如权利要求9所述的单元，其中对所述视频信号处理电路进行配置，以便当所述子视频信号的显示范围被包含在所述输入视频信号中所述视频信号区域的显示范围和所述非图像区域的显示范围之内时，所述视频信号处理电路把所述视频信号区域和子视频信号区域的显示范围剪裁作为所述输入视频信号的所述视频信号区域，并且对所述剪裁的视频信号区域的尺寸进行改变。
全文摘要
一种图像电平检测部分检测在由视频信号处理控制部分指定的检测区域内的亮度电平。视频信号处理控制部分分析检测结果以确定非图像区域的位置和范围，然后计算仅允许以与输出监视器的屏幕尺寸相同的尺寸显示视频信号区域的最佳垂直放大比例。视频信号处理电路基于从视频信号处理控制部分提供的控制信号仅剪裁出视频信号区域，并且放大该视频信号区域，从而显示应当被看到的视频信号区域而没有导致其任何的消失。
文档编号H04N5/44GK1642226SQ20051000171
公开日2005年7月20日 申请日期2005年1月14日 优先权日2004年1月14日
发明者喜田荣子 申请人:松下电器产业株式会社