JP2937006B2

JP2937006B2 - 字幕検出装置

Info

Publication number: JP2937006B2
Application number: JP6073207A
Authority: JP
Inventors: 竜彦沼本; 伸幸小川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 1999-08-23
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JPH07284053A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機、
ビデオディスクプレーヤ、ビデオテープレコーダ等の映
像信号を再生する機器において、映像信号に含まれる字
幕情報を検出し、これを用いた機能を実現するときに有
効な装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラオケにおいては、歌詞の表示
のためや雰囲気を盛り上げるために映像が同時に利用さ
れることが多い。また、カラオケの練習機能として、従
来、基準歌唱信号と比較歌唱信号を比較して、この比較
結果を画面に表示するような機能が提案されている。

【０００３】以下、このカラオケ練習機能について図１
５を参照しながら説明する。図１５はカラオケ練習機能
として従来提案されている構成のブロック図である。図
１５において、１は音声信号と映像信号が記録されたデ
ィスク、２はディスク１から信号を読み取る信号読み取
り部、３は信号読み取り部２の出力信号から映像信号を
復調する映像信号復調部、４は映像信号復調部３が出力
する映像信号に対し時間軸補正を行う映像信号時間軸補
正部、５は信号読み取り部２の出力信号から音声信号を
復調する音声信号復調部、６は音声信号復調部５から基
準となる歌唱を抽出する基準歌唱抽出部、７はマイクロ
ホン、８はマイクロホン７の出力する歌唱信号の情報を
検出する比較歌唱情報検出部、９は基準歌唱抽出部６が
出力する歌唱信号の情報を検出する基準歌唱情報検出
部、１０は比較歌唱情報検出部８の出力と基準歌唱情報
検出部９の出力を比較する比較部、１１は比較部１０の
出力を記憶する記憶部、１２は記憶部１１の記憶した情
報を映像を表す信号に変換出力する信号発生部、１３は
映像信号時間軸補正部４の出力映像信号に信号発生部１
２の信号を重畳処理する映像重畳処理部、１４は第１の
音声信号出力端、１５は第２の音声信号出力端、１６は
映像信号出力端である。

【０００４】以上のように構成された機器について以下
その動作について説明する。まず、ディスク１に記録さ
れた信号が信号読み取り部２により読み出され、この信
号が映像信号復調部３により映像信号に、さらに音声信
号復調部５により音声信号に復調される。映像信号復調
部３の出力信号は映像信号時間軸補正部４により時間軸
補正が施され、正常な映像信号が映像信号時間軸補正部
４から出力される。音声信号復調部５から出力された音
声信号は第１の音声信号出力端１４と第２の音声信号出
力端１５から出力されるとともに、基準歌唱抽出部６に
より基準歌唱が抽出される。この抽出された基準歌唱は
基準歌唱情報検出部９によりその情報が検出され、また
マイクロホン７からの音声信号は比較歌唱情報検出部８
によりその情報が検出される。次に、基準歌唱情報検出
部９と比較歌唱情報検出部８の出力情報は比較部１０に
より比較され、記憶部１１により記憶される。そして、
比較部１０と記憶部１１の出力情報の時間関係が明確に
なるように信号発生部１２は信号を決定し、その信号は
信号重畳処理部１３により映像信号時間軸補正部４が出
力する映像信号に重畳され、映像信号出力端１６に映像
信号が出力される。従って、この映像信号による画面表
示には、時間関係を明確にされた比較部１０と記憶部１
１の情報が含まれていることになる。

【０００５】以上のような構成を含む機器により、歌唱
者はディスクから取り出された基準歌唱と自分自身の歌
唱の比較結果を時間関係を明確にされたうえで画面表示
により知ることができ、カラオケの練習を実施すること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、過去の比較結果を画面表示から知るこ
とができても、比較結果は時間関係に着目され表示され
ているので、比較結果が歌のどの箇所に相当するのか理
解しにくく、たとえ歌詞が表示されていてもこれとの対
応がとれないという欠点を有していた。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、映像信号に含まれる字幕情報を検出することを可
能にし、カラオケ練習において、その情報を利用した機
能を実現することができる字幕検出装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の字幕検出装置は、映像信号よりゲート信号
を生成するゲート生成手段と、映像信号より輝度信号成
分を抽出する輝度信号抽出手段と、輝度信号抽出手段が
出力する信号を一定電圧にクランプするクランプ手段
と、クランプ手段が出力する信号を一定電圧と比較する
コンパレータと、ゲート生成手段が出力するゲート信号
によりコンパレータの出力をカウントする少なくとも１
つのカウンタと、ゲート生成手段が出力するゲート信号
によりカウンタが出力するデータを判定する判定手段か
ら構成されたものであって、特に、判定手段が出力する
判定結果を報知する報知手段を備えたものである。

【０００９】また、ゲート生成手段に入力する映像信号
を選択する映像信号選択手段が出力する映像信号選択情
報により判定手段は判定動作を決定する構成を備えたも
のである。

【００１０】また、ゲート生成手段が出力するゲート信
号に従いカウンタが出力するデータを記憶し、判定手段
に情報を出力する記憶手段を備えたものである。

【００１１】そして、記録媒体から再生された映像信号
よりゲート信号を生成するゲート生成手段と、映像信号
より輝度信号成分を抽出する輝度信号抽出手段と、輝度
信号抽出手段が出力する信号を一定電圧にクランプする
クランプ手段と、クランプ手段が出力する信号を一定電
圧と比較するコンパレータと、ゲート生成手段が出力す
るゲート信号によりコンパレータの出力をカウントする
少なくとも１つのカウンタと、ゲート生成手段が出力す
るゲート信号によりカウンタが出力するデータを判定す
る判定手段と、記録媒体の再生位置を特定する再生位置
検出手段と、判定手段の出力に従い再生位置検出手段が
出力する情報を記憶する再生位置情報記憶手段からな
り、再生位置情報記憶手段に記憶された情報に従い記録
媒体の再生を行う構成を備えたものである。

【００１２】

【作用】この構成により、映像信号から輝度信号成分が
抽出され、この輝度信号成分をコンパレータにより電圧
比較した結果をカウンタがカウントし、このカウント結
果を映像信号に含まれる字幕の状態を示す信号として判
定手段は判定することができるので、字幕情報を検出す
ることが可能な装置を構成することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の字幕検出装置の第１の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の字幕検出装置の第１の実施
例を示すブロック図である。図１において、１は音声信
号と映像信号が記録されたディスク、２はディスク１か
ら信号を読み取る信号読み取り部、３は信号読み取り部
２の出力信号から映像信号を復調する映像信号復調部、
４は映像信号復調部３が出力する映像信号に対し時間軸
補正を行う映像信号時間軸補正部、５は信号読み取り部
２の出力信号から音声信号を復調する音声信号復調部、
６は音声信号復調部５から基準となる歌唱を抽出する基
準歌唱抽出部、７はマイクロホン、８はマイクロホン７
の出力する歌唱信号の情報を検出する比較歌唱情報検出
部、９は基準歌唱抽出部６が出力する歌唱信号の情報を
検出する基準歌唱情報検出部、１０は比較歌唱情報検出
部８の出力と基準歌唱情報検出部９の出力を比較する比
較部、１１は比較部１０の出力を記憶する記憶部、１２
は比較部１０の出力と記憶部１１の情報を映像信号を表
す信号に変換出力する信号発生部、１３は映像信号時間
軸補正部４の出力映像信号に信号発生部１２の信号を重
畳処理する信号重畳処理部、１４は第１の音声信号出力
端、１５は第２の音声信号出力端、１６は映像信号出力
端、１７は映像信号時間軸補正部４が出力する映像信号
からゲート信号を生成するゲート生成部、１８は映像信
号時間軸補正部４が出力する映像信号から輝度成分を抽
出する輝度信号抽出部、１９は輝度信号抽出部１８が出
力する輝度成分信号を一定電圧にクランプするクランプ
部、２０はクランプ部１９の出力信号を一定電圧と比較
するコンパレータ、２１はゲート生成部１７が生成する
ゲート信号によりコンパレータ２０の出力信号をカウン
トするカウンタ、２２はゲート生成部１７が生成するゲ
ート信号によりカウンタ２１が出力する信号を判定する
判定部である。

【００１５】以上のように構成された字幕検出装置につ
いて、図１を参照しながら説明する。まず、ディスク１
に記録された信号は信号読み取り部２により読み出さ
れ、映像信号復調部３と音声信号復調部５に入力され、
それぞれ映像信号と音声信号に復調される。例えばレー
ザーディスクでは、映像信号と音声信号はともにＦＭ変
調されて記録されているので、これをＦＭ復調できる回
路を映像信号復調部３と音声信号復調部５として用いれ
ばよい。次に、映像信号復調部３が出力する映像信号に
は、ディスク１の回転中心ずれに起因する時間軸の変動
が含まれているので、これを除去するために、映像信号
時間軸補正部４により正常な映像信号を得る。

【００１６】そして、音声信号復調部５により復調され
た音声信号は、第１の音声信号出力端１４と第２の音声
信号出力端１５から機器の外部に出力されるとともに、
基準歌唱抽出部６に入力される。次に、マイクロホン７
から入力された歌唱者の歌唱は、比較歌唱情報検出部８
によりその情報が検出され、基準歌唱抽出部６が出力す
る基準歌唱は基準歌唱情報検出部９によりその情報が検
出される。さらに、比較部１０により比較歌唱情報検出
部８と基準歌唱情報検出部９が出力する情報は比較さ
れ、記憶部１１に記憶される。そして、記憶部１１の記
憶情報とともに比較部１０の出力信号は信号発生部１２
に入力された後、映像信号としての信号に変換されて映
像信号時間軸補正部４が出力する映像信号に重畳処理さ
れ、映像信号出力端１６から機器の外部に出力される。

【００１７】映像信号時間軸補正部４が出力する映像信
号は、輝度信号抽出部１８とゲート生成部１７に入力さ
れる。

【００１８】まず、輝度信号抽出部１８は入力された映
像信号から輝度信号に相当する信号を抽出する。後述す
るとおり、コンパレータ２０では映像信号中の輝度成分
レベルについて比較を実行するため、映像信号から輝度
成分を抽出する輝度信号抽出部１８が構成要素として必
要になる。

【００１９】この輝度信号の抽出方法としては、くし形
フィルタのように輝度信号と色信号に分離する回路を使
用する方法がある。この方法は、精度の高い輝度信号を
得ることができる利点がある。また、別の方法として輝
度信号に相当する周波数帯域をローパスフィルタにより
抽出する方法もある。この方法は、前述した分離回路に
よる方法と比較すると高域成分が失われるが、簡単な回
路構成で実現できる利点がある。

【００２０】次に、輝度信号抽出部１８の出力信号はク
ランプ部１９に入力される。クランプ部１９は入力され
た映像信号の同期信号を一定電圧にクランプする。クラ
ンプ部１９について図２を用いて説明する。図２はクラ
ンプ部１９の回路構成図である。図２において、２４は
定電圧源、２５は入力端、２６はコンデンサ、２７は抵
抗、２８はトランジスタ、２９は出力端である。入力端
２５から入力された映像信号はコンデンサ２６により直
流成分がカットされた後、トランジスタ２８のエミッタ
電圧分の一定電圧Ｖｅが印加される。このとき、同期信
号が一定電圧にクランプされることになる。そして、ク
ランプされた映像信号は、出力端２９から出力される。

【００２１】このクランプ部１９の出力信号はコンパレ
ータ２０に入力されるが、後述するとおり、コンパレー
タ２０では映像信号中の輝度成分レベルについて比較を
行うため、コンパレータ２０に入力する信号の直流成分
を一定に保つことが必要不可欠になり、そのためにクラ
ンプ部１９をコンパレータ２０の前段に配置している。
また、クランプ部１９とコンパレータ２０の間になんら
かの構成要素を含む構成も考えられるが、コンパレータ
２０の直前にクランプ部１９を配置することで、クラン
プする電圧とコンパレータ２０において比較する電圧と
の関係の管理が最も精度よく実施できる。

【００２２】次に、クランプ部１９の出力映像信号は、
コンパレータ２０に入力され一定電圧と比較される。こ
のコンパレータ２０の構成、動作を図３を用いて説明す
る。図３はコンパレータ２０の回路構成図である。図３
において、３０は入力端、３１は第１の抵抗、３２は第
２の抵抗、３３は第１のトランジスタ、３４は第２のト
ランジスタ、３５は定電流源、３６は定電圧源、３７は
第３の抵抗、３８は第４の抵抗、３９は第３のトランジ
スタ、４０は第５の抵抗、４１は出力端である。第１の
抵抗３１から定電圧源３６までは差動増幅器を構成して
おり、第１の抵抗３１と第３の抵抗３７と第４の抵抗３
８から構成される抵抗値と、第２の抵抗３２の抵抗値を
Ｒｃ、定電流源３５の流す電流をＩｅとすると、Ｖｂ１
＞Ｖｂ２ならＶｃ１＝Ｖｃｃ−Ｉｅ×Ｒｃ、Ｖｂ１＜Ｖ
ｂ２ならＶｃ１＝Ｖｃｃとなる。ただし、第１のトラン
ジスタ３３と第２のトランジスタ３４のｈＦＥは無限大
の場合である。

【００２３】そして、出力端４１に接続されるカウンタ
２１への入力電圧を考慮して、第３のトランジスタ３９
により、出力端４１の電圧をＨまたはＬにする。ここ
で、第３の抵抗３７と第４の抵抗３８の抵抗値をそれぞ
れＲ３、Ｒ４とすると、

【００２４】

【数１】

【００２５】となるが、上述したＶｃ１の変化をうけた
Ｖｂの変化により第３のトランジスタ３９がオンまたは
オフの状態になるように、第３の抵抗３７と第４の抵抗
３８の抵抗値を選択する必要がある。また、トランジス
タ３９の代わりにオペアンプを用いて出力端４１の電圧
をＨまたはＬにする方法もある。

【００２６】以上のようにして、コンパレータ２０で
は、入力信号は一定電圧と比較され、その結果がパルス
となって、出力される。出力端４１に現れる電圧はＶｂ
１＞Ｖｂ２ならＬになり、Ｖｂ１＜Ｖｂ２ならＨにな
る。

【００２７】このように構成されたコンパレータ２０に
入力された輝度信号成分中の字幕とコンパレータ２０の
出力信号の関係について図面を用いて説明する。図４は
文字の色の一例とそれに対応したコンパレータ２０の出
力信号を説明した図である。通常字幕を構成する文字は
画面上では白文字と黒縁で表現され、映像輝度信号中で
は図４（ａ）のように白は１００ＩＲＥ、黒は７．５Ｉ
ＲＥとなっている。例として、「い」を構成する一点破
線で示した１Ｈ分の信号について着目すると、文字の信
号は図４（ｂ）のようにパルス状の電圧変化で輝度信号
成分中に含まれている。従って、これを図４（ｂ）中に
示したような８０ＩＲＥ程度に設定された比較電圧Ｖｃ
ｏｍｐでコンパレートすると、図４（ｃ）のようなパル
スに変換できる。また、この文字の色が白から変化し図
４（ｄ）に示したように例えば緑色になったとすると、
図４（ｅ）に示したように輝度が５９ＩＲＥに変化する
ので、文字はＶｃｏｍｐを越えないことになり、図４
（ｆ）に示すようにパルスは発生しないことになる。し
たがって、コンパレータ２０は文字の状態をパルスの有
無で出力することになる。

【００２８】図４では文字周辺の映像について考慮して
いないが、一般に通常の字幕は図５に示すように、画面
の下方に一定数の文字（少なくとも一単語）で表現され
る。したがって、字幕の存在が予想される部分のみにつ
いて次に説明するカウンタ２１を動作させれば、それ以
外の部分の映像についてはその影響を無視できる。ま
た、字幕は図４（ｂ）に示したようなパルス状の電圧変
化で表現されるが、通常の映像ではこのようなパルス状
の電圧変化は多く含まれない。従って、コンパレータ２
０の出力信号は字幕情報を表すパルスが多数であり、背
景の映像の影響は非常に少ないものとなる。

【００２９】また、図６は文字の色の第２の例とそれに
対応したコンパレータ２０の出力信号を説明したもので
ある。図６（ａ）から図６（ｄ）のように、字幕の色変
化では、文字は白色のままで縁が黒色から例えば緑色に
変化する場合もある。この場合は、色変化を明確にする
ため、文字の周辺の色が変化するのが一般的であり、Ｖ
ｃｏｍｐが３０ＩＲＥ程度になるように定電圧源３６を
設定しておけば、縁の色変化により、図６（ｃ）のパル
スが図６（ｆ）のように変化する。したがって、文字の
縁に色変化があっても、図４の場合と同様に文字の状態
をパルスの有無としてコンパレータ２０は出力すること
になる。

【００３０】なお、コンパレータ２０にシュミット特性
をもたせれば、図４と図６に示したような２種類の色変
化に対応できることになる。すなわち図４と図６の例の
場合、８０ＩＲＥ以下から８０ＩＲＥを越える場合と３
０ＩＲＥ以上から３０ＩＲＥ未満に変化したとき、パル
スが変化するように設定すればよい。字幕の色変わりと
して、図４と図６に示したように２種類予想される場合
は、装置の構成はそのままで対応できることになり非常
に有効である。また、字幕以外の映像信号において上述
した２つの比較レベルを越えるパターンは少ない。した
がって、字幕以外の映像信号の影響を非常に受けにくく
なり、パルスの内容は字幕の内容をより示すことになる
ので、出力するパルスの信頼性が大幅に向上することに
なり有効である。

【００３１】次に、図１に示すコンパレータ２０の出力
は、カウンタ２１によりカウントされるが、カウンタ２
１には例えばロジックＩＣの７４ＡＬＳ１６１等のカウ
ンタＩＣを利用すれば簡単に実現できる。この場合、カ
ウンタ２１の入力端は上記ＩＣのＣＬＫ端子になり、出
力端は同Ａ端子からＤ端子になる。

【００３２】カウンタ２１とカウンタ２１の結果を判定
する判定部２２の動作は、ゲート生成部１７から出力さ
れるゲート信号により行われる。ゲート生成部１７につ
いて図７を用いて説明する。図７はゲート生成部１７の
ブロック図である。図７において、７０は入力端、７１
は同期分離回路、７２はカウンタ動作用ゲート発生回
路、７３は判定部動作用ゲート発生回路、７４は第１の
出力端、７５は第２の出力端である。入力端７０から入
力された映像信号は同期分離回路７１により、垂直同期
信号Ｖと水平同期信号Ｈに分離される。そして、それぞ
れの同期信号を用いて、カウンタ動作用ゲート発生回路
７２がカウンタ動作用ゲート信号を発生させ、第１の出
力端７４から出力する。同様に、判定部動作用ゲート発
生回路７３が判定部動作用ゲート信号を第２の出力端７
５から出力する。

【００３３】ゲート生成部１７が出力するゲート信号
は、図５に示したように字幕の存在が予想される映像信
号をとらえ、カウンタ２１と判定部２２の時系列的な動
作の処理を管理する。図８に第１の出力端７４と第２の
出力端７５から出力されるゲート信号の内容と、入力端
７０から入力された映像信号の垂直同期信号との時間関
係を示す。図８において、（ａ）は垂直同期信号を示
し、（ｂ）はカウンタ２１として上述したロジックＩＣ
７４ＡＬＳ１６１を利用した場合の同ＩＣのカウンタ制
御ゲート信号ＥＮＰとＣＬＲを示し、（ｃ）は判定部２
２に求められる内容を示す。まず、垂直同期信号の立ち
下がりエッジからｔ１後ＣＬＲがＨになり、カウンタ２
１の動作が初期化される。それをうけて、ＥＮＰをＨに
し、カウント動作を開始させる。ｔ２後、ＥＮＰをＬに
してカウント動作を終了させ、これをうけて、判定部２
２がカウンタ２１のカウント結果をラッチし、判定部２
２がラッチ処置を終了したのをうけて、ＣＬＲをＬにす
ることでカウンタ２１の状態をクリアする。

【００３４】以上のようにして、１垂直同期区間で１回
分のゲート生成処理を実行する。ｔ１とｔ２の設定時間
は、図５に示した例のように画面上の下方に字幕が発生
することから、映像信号がＮＴＳＣ形式であれば、１垂
直同期区間は約１６．７ｍｓであるから、例えばｔ１＝
１３ｍｓ、ｔ２＝２ｍｓとすればよい。この時間管理を
行うゲート生成は、垂直同期信号と水平同期信号から生
成するが、垂直同期信号により初期化し、水平同期信号
をカウントすればゲート生成を実現できる。この方法に
よれば、ゲート信号の生成を水平信号との関係に沿って
正確に管理できる利点があり、常に同一の水平信号に対
しゲート信号を生成することが可能になる。また、ゲー
ト信号の生成方法として、垂直同期信号からの時間管理
により行う方法もある。この場合は、水平信号に沿った
ゲート信号は生成できないが、ゲート生成部１７とし
て、マイクロコンピュータを利用したときなど、マイク
ロコンピュータのタイマをそのまま利用することで簡単
に実現できる利点がある。

【００３５】また、図８に示したゲート信号は、すべて
の垂直同期信号毎に生成される必要はなく、ゲート信号
を生成するフィールドを第１フィールドまたは第２フィ
ールドに固定することで、同一のインタレースかつ同一
のラインについて検出することが可能になり、字幕検出
の条件を統一することができる利点が得られる。さら
に、字幕は、例えば数秒程度は画面上に表示されるのが
普通であり、カラオケの歌詞の色変わりなどの変化も１
秒単位でみても、ごく一部にその色変わりが現れるだけ
である。したがって、ゲート生成部１７は全フィールド
毎においてゲート生成を行う必要はなく、一定フィール
ド毎にゲート生成を実行しても、検出精度にはほとんど
影響を与えない。このような処理を実行すれば、装置全
体の動作における字幕検出の処理の負担を軽減させられ
る効果が得られる。

【００３６】また、図８ではゲート生成が１サイクルで
あったが、字幕が複数行にわたって表示されることを考
慮し、複数のサイクルのゲート信号を、ゲート生成部１
７が発生させ、字幕検出を実行することも可能である。
このような処理を行えば、少ない文字が複数の行にわた
って表示されるような場合、すなわち、１行分の文字に
よってコンパレータ２０の出力するパルス数が少ないよ
うな場合でも、高い検出精度を得ることができる。

【００３７】また、図８で示したゲート生成は画面の縦
方向の検出しかできないが、カウンタ２１を複数利用す
ることにより、横方向の検出を加え、画面を複数のブロ
ックに分割することで２次元的な検出を行うことも可能
である。この場合は、１水平信号を分割しカウントする
必要があるので、各ブロック毎にカウンタを割り当てカ
ウント結果を得られるように、ゲート生成部１７はゲー
ト信号を生成する必要がある。このように複数のカウン
タをカウンタ２１に使用する場合、各検出ブロック毎の
相関関係を判断材料とすることができるので、より精度
の高い検出を行うことができる。

【００３８】次に、図１においてカウンタ２１の出力は
判定部２２に入力され、内容を判定される。判定部２２
としてマイクロコンピュータを利用すれば簡単である
が、コンパレータ２０が出力するパルス数、すなわちカ
ウンタ２１の出力から検出される字幕の状態は次のよう
になる。

【００３９】まず、図４に示したように白文字に黒縁の
文字の色状態が変化し、白文字が色文字に変化すると、
図４を用いて説明したとおり、コンパレータ２０が出力
するパルス数は文字の色変化の進行と比例するように減
少する。背景映像の影響を無視すれば、色変化が終了し
たときには、コンパレータ２０が出力するパルス数は０
になる。そして、新しい字幕（白文字に黒縁の文字）が
現れると、それによりコンパレータ２０は白文字部分に
比例したパルス数を出力することになる。このとき、コ
ンパレータ２０の出力するパルス数が０から一定数に急
激に変化することになる。すなわち、字幕が新しくなっ
たタイミングとコンパレータ２０の出力するパルス数の
差分値が急激に変化したタイミングは一致する。したが
って、カウンタ２１の出力の差分値を一定値と比較する
ことで、字幕が変化したことを検出できる。

【００４０】また、白文字に応じてコンパレータ２０は
パルスを出力することから、コンパレータ２０が出力す
るパルス数が一定値以上であれば、白文字の字幕が存在
することになり、白文字の字幕が存在しなければ、コン
パレータ２０が出力するパルス数は０である。したがっ
て、カウンタ２１の出力を一定値と比較することで、字
幕の存在の有無が検出できる。

【００４１】なお、カラオケの歌詞などは、記録された
音声より先行するように表示されるのが普通である。し
たがって、判定部２２は字幕の情報を判定した結果を遅
延させ出力すると、字幕が音声より先行した影響を取り
除く利点を得ることができる。

【００４２】そして、判定部２２の出力は記憶部１１に
入力される。上述した判定部２２の検出内容により、記
憶部１１における判定部２２の出力信号の取り扱いが変
わる。

【００４３】まず、判定部２２において、字幕変化の検
出が実行される場合は、記憶部１１に記憶された比較部
１０の結果と、字幕変化の検出の時間関係が一致するよ
うに、記憶部１１に判定部２２の出力を、記憶部１１は
記憶する。そして、これら２つの記憶情報が、信号重畳
処理部１３により映像信号出力端１６から出力されたと
きに、画面上で対応できるように信号発生部１２は信号
を発生すればよい。

【００４４】信号発生部１２が発生した信号の画面表示
における例を、図面を参照しながら説明する。図９は比
較部１０と記憶部１１の出力信号を画面に表示させた例
を示す模式図であり、判定部２２は字幕変化について判
定し、記憶部１１に入力した場合の例である。図９にお
いて、９０は比較結果を表す第１の表示、９１は比較結
果を表す第２の表示、９２は比較結果を表す第３の表
示、９３は比較結果を表す第４の表示、９４は比較結果
と字幕検出結果を表す第５の表示、９５は比較結果を表
す第６の表示、９６は比較結果を表す第７の表示、９７
は比較結果を表す第８の表示、９８は比較結果を表す第
９の表示である。まず、比較部１０から出力された最新
の比較結果は第９の表示９８に相当し、記憶部１１から
出力された最も過去の比較結果は第１の表示に相当す
る。字幕表示では、時間的に過去の文字が画面上では左
になるので、比較結果と字幕の時間的な対応がとりやす
く表示している。図９に示した比較結果は、比較歌唱と
基準歌唱の音程のずれに着目して表示した例であるが、
音符の形をした表示を画面上の上下方向に関連づけて表
示されている。すなわち、比較歌唱の音程が基準歌唱の
音程より高ければ（ｂ）の位置、低ければ（ｃ）の位
置、一致すれば（ａ）の位置に表示している。なお、第
１の表示９０では、休符の形をした表示がなされている
が、これは基準歌唱が存在し比較歌唱が存在しなかった
場合を表している。以上のような表示形式に判定部２２
の判定結果を盛り込む場合、判定結果に応じて表示に変
化を与えれば、その判定結果の認識が明確にできる。例
えば、音符の形をした表示の色を変化させればよく、図
９において字幕が新しいものに変化したことを示す表示
は、第５の表示９４が相当する。第５の表示９４は、表
示が赤色であり、他の表示と区別されている。判定部２
２は字幕変化について判定していることから、第５の表
示９４の結果は、現在画面に表示されている字幕の先頭
付近の比較結果に相当することになるので、第５の表示
９４から右に表示された第６の表示から第９の表示まで
が、現在表示された字幕中で現在までに時間経過した字
幕分と対応する比較結果になる。また、第１の表示９０
から第４の表示が、現在表示されている字幕の前に表示
されていた字幕の終了から以前と対応する比較結果にな
る。なお、色で判定部２２の判定内容を表示する以外
に、比較部１０や記憶部１１に記憶された比較部１０の
結果を表す表示と時間的な対応が理解できる別の表示を
付加することで、判定部２２の判定結果を画面表示する
方法もある。

【００４５】以上の処理により、比較部１０の出力と表
示された字幕との対応を画面で確認することができ、カ
ラオケの練習機能として、より有効な機能とすることが
できる。

【００４６】次に、判定部２２において、字幕の存在の
有無の検出が実行される場合、字幕の存在がなければ、
比較部１０の出力において基準歌唱情報が検出されなか
ったとして取り扱うことができる。また、字幕が存在す
れば、比較部１０の出力において基準歌唱情報が検出さ
れたとして取り扱うことができる。カラオケでは、歌詞
が字幕で画面表示されるならば、音声中に基準歌唱が存
在するとみなすことができるからである。以上の処理に
より、仮にノイズ等の影響により基準歌唱情報検出部９
が誤った情報を出力しても、歌詞が表示されていないと
きには、その影響を取り除くことができ、結果として比
較部１０の比較結果の信頼性を向上させることができ
る。

【００４７】以上のように、映像信号に含まれる字幕情
報をコンパレータによりパルス変換し、これをカウンタ
でカウントし、カウント結果を判定することにより、字
幕の状態を判定できる機能を実現することができ、より
効果的なカラオケの練習機能を実現することができる。

【００４８】以下、本発明の字幕検出装置の第２の実施
例について、図面を参照しながら説明する。

【００４９】図１０は本発明の第２の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と異なるのは、判定部２２
の判定結果を報知する報知手段として表示部１００が存
在することである。そのほかの構成要素は第１の実施例
に示した構成要素と全く同一である。

【００５０】以上のように構成された字幕検出装置につ
いて図１０を用いて説明する。図１０では判定部２２の
出力内容を表示部１００により表示する。第１の実施例
で説明したとおり判定部２２では、字幕変化と字幕の存
在の有無について判定できる。ここで、カラオケの歌詞
が字幕表示されている場合に、次に説明するような判定
を実行し、その内容を表示すれば、現在表示されている
歌詞と歌の関係を知ることができる。まず、字幕が一定
時間存在しない状態から字幕が存在する状態になったと
きは、歌の前奏または間奏から歌が開始されるときであ
ると判断できる。また、字幕変化の回数をカウントすれ
ば、歌の何節めの歌詞が現在画面表示されているか判断
できる。したがって、この２種類の判断を組み合わせる
ことにより、現在画面表示されている歌詞が歌の何番の
何節めの歌詞になるかを判定できる。この判定内容は、
歌を歌うときに歌詞の内容を理解したり歌の場所を認識
できる情報として、歌唱者にとっては非常に有用な内容
である。そして、この判定結果を歌詞と歌の関係を示す
情報として、表示部１００により表示する。表示部１０
０は、この情報を液晶パネル等の表示デバイスにより文
字や記号により表示してもよいし、第１の実施例のよう
な信号発生部１２と信号重畳処理部１３を含んだ構成に
より映像信号出力端１６に出力する映像信号に文字や記
号を重畳処理しても良い。なお、図１０では報知手段の
例として表示部１００をとりあげたが、例えば報知手段
として音声を発生する手段や光を発生する手段等も考え
られる。一例として、音声を発生する手段を報知手段と
して用いた場合は小型化のため表示部を搭載できない機
器などに有効である。また、光を発生する手段を報知手
段として用いた場合、発生する光の量や色を判定部２２
の判定結果により変化させることで、カラオケを楽しむ
環境としての雰囲気を盛り上げることのできる等の効果
が得られる。

【００５１】以上のように、判定部２２が歌と歌詞の関
係を判定し、この情報を表示することで、歌詞と歌の関
係を知らせることができ、非常に有用なカラオケ装置を
提供することができる。

【００５２】以下、本発明の字幕検出装置の第３の実施
例について、図面を参照しながら説明する。

【００５３】図１１は本発明の第３の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と異なるのは、映像信号発
生部１１０と、映像信号選択部１１１と、スイッチ１１
２が存在し、映像信号選択部１１１が映像信号発生部１
１０の出力信号と映像信号時間軸補正部４の出力信号の
選択を判断し、スイッチ１１２により選択された信号を
ゲート生成部１７と輝度信号抽出部１８と信号重畳処理
部１３に入力し、また映像信号選択部１１１が選択した
信号の情報を判定部２２に入力している点である。その
ほかの構成要素は、第１の実施例に示した構成要素と全
く同一である。

【００５４】以上のように構成された字幕検出装置につ
いて、図１１を用いて説明する。映像信号発生部１１０
は、ディスク１が再生されていないときなどに、映像信
号出力端１６から出力するための映像信号を発生するも
ので、通常ブルー画面や黒画面になる映像信号が出力さ
れる。次に、映像信号選択部１１１は、機器の状態によ
り映像信号出力端１６から出力する映像信号を決定する
ものである。そして、映像信号選択部１１１の決定によ
りスイッチ１１２が映像信号を選択する。映像信号発生
部１１０の出力する映像信号が映像信号選択部１１１に
より選択されているときは、映像信号出力端１６から出
力されている映像信号は判定部２２で判定する対象では
ないので、この場合は、判定部２２での判定処理を中止
する。その場合は、判定部２２において、入力されたカ
ウンタ２１のデータを無効にすれば簡単に実現できる。
また、映像信号時間軸補正部４が出力する映像信号が映
像信号選択部１１１により選択されているときは、判定
部２２での判定処理を実行すればよい。以上のように、
映像信号選択部１１１の決定により判定部２２での判定
処理動作を決定することで、判定部２２での誤判定を防
ぐことができ、判定部２２の判定結果の信頼性を確保で
きる。

【００５５】また、以上説明した以外の構成と動作につ
いては第１の実施例と全く同一である。

【００５６】映像に含まれる字幕情報を検出することは
第１の実施例と全く同一であるが、以上のように、映像
信号選択部１１１が選択した映像信号により、判定部２
２の動作を決定することで、出力する映像信号を任意の
映像信号と切り替える処理が機器に含まれていても、字
幕検出処理を正確に実施することができる。

【００５７】以下、本発明の字幕検出装置の第４の実施
例について、図面を参照しながら説明する。

【００５８】図１２は本発明の第４の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と異なるのは、ゲート生成
部１２０が生成するゲート信号によりカウンタ２１が出
力する信号を記憶するカウントデータ記憶部１２１が存
在し、カウントデータ記憶部１２１が記憶したデータに
より判定部２２が判定動作を実行する点である。そのほ
かの構成要素は、第１の実施例に示した構成要素と全く
同一である。

【００５９】以上のように構成された字幕検出装置につ
いて、図１２を用いて説明する。まず、ゲート生成部１
２０は、第１の実施例で図７に示した構成に加え、図７
に示した内容におけるカウンタ動作用ゲート発生回路７
２や判定部動作用ゲート発生回路７３と同様に動作する
カウントデータ記憶部動作用ゲート発生回路と、その出
力端を備えているものである。次に、カウントデータ記
憶部１２１はゲート生成部１２０が生成するゲート信号
によりカウンタ２１が出力するデータを記憶する。この
記憶動作のためのゲート信号の内容とそれに対応したカ
ウントデータ記憶部１２１の動作に関し、画面を複数の
ブロックに分割して判定を行う場合について、図１３を
用いて説明する。

【００６０】図１３は、画面上のブロックと水平信号線
の関係を示したものである。図１３において、１３０は
画面を分割した第１のブロック、１３１は画面を分割し
た第２のブロック、１３２は画面を分割した第３のブロ
ック、１３３は画面を分割した第４のブロック、１３４
は画面を分割した第５のブロックである。第１のブロッ
ク１３０についてそのカウントデータを判定しようとす
れば、水平信号線ｎからｎ＋Ｎまでの水平信号線上で第
１のブロック１３０に相当する部分のみのカウントデー
タを集計する必要がある。第２のブロック１３１から第
５のブロック１３４の他のブロックについても同様であ
る。上記の集計が実現できるようにするには、ゲート生
成部１２０はカウンタ２１とカウントデータ記憶部１２
１へ水平信号線を分割したゲート信号を生成し、そのゲ
ート信号により、カウントデータ記憶部１２１において
は、カウンタ２１のカウントデータをブロック毎に集計
すればよい。以上のような処理により、カウンタ２１の
データを時分割的に取り扱うことができ、画面を複数の
ブロックに分割して判定部２２は判定を行うことができ
る。

【００６１】第１の実施例の説明で述べたように、第１
の実施例と同様の構成でも、カウンタ２１を複数利用す
ることにより、画面を複数のブロックに分割して、各ブ
ロック毎のデータにより判定することは可能である。た
だし、この場合は各ブロックの数に比例したカウンタが
必要になる。しかし、本実施例のように、カウンタ２１
の出力を記憶するカウントデータ記憶部１２１を構成に
加えることで、同様の効果を得ることができる。

【００６２】また、以上説明した以外の構成と動作につ
いては第１の実施例と全く同一である。

【００６３】映像に含まれる字幕情報を検出することは
第１の実施例と全く同一であるが、本実施例で説明した
構成であれば、画面を複数のブロックに分割し、各ブロ
ック毎のデータを判定に利用する場合でも、カウンタは
１つで済むため、装置の構成が簡単で、各ブロック毎の
データを判定に利用できることにより、字幕検出判定の
精度が向上できる利点を有する字幕検出装置を実現する
ことができる。

【００６４】以下、本発明の字幕検出装置の第５の実施
例について、図面を参照しながら説明する。

【００６５】図１４は本発明の第５の実施例を示すブロ
ック図である。第１の実施例と異なるのは、再生位置検
出部１４０と、再生位置情報記憶部１４１と、再生位置
制御部１４２が存在し、再生位置検出部１４０は、映像
信号復調部３の出力から再生位置を検出し、再生位置情
報記憶部１４１は、その検出情報を判定部２２の情報に
より記憶し、その記憶情報により、再生位置制御部１４
２は、信号読み取り部２の再生位置を制御する構成を有
している点である。そのほかの構成要素は、第１の実施
例に示した構成要素と全く同一である。

【００６６】以上のように構成された字幕検出装置につ
いて、図１４を用いて説明する。まず、再生位置検出部
１４０は、ディスク１から再生された信号から再生され
ている位置を特定する。レーザーディスクの場合であれ
ば、２４ビットステイタスコードと呼ばれる情報が映像
信号中に記録されており、この情報の中に再生時間を特
定できる情報が含まれている。このような情報を再生位
置検出部１４０は検出する。次に、再生位置情報記憶部
１４１は、判定部２２が出力する判定結果により、再生
位置検出部１４０が出力する再生位置情報を記憶する。
言い換えれば、字幕変化や字幕の存在の有無が変化した
再生位置を再生位置情報記憶部１４１は記憶するという
ことである。したがって、この再生位置情報記憶部１４
１が記憶した再生位置情報は、字幕が変化した再生位置
や字幕の存在の有無が変化した再生位置を示すことにな
る。この再生位置情報を用いて再生位置制御部１４２が
信号読み取り部２を制御することで、字幕情報に関連し
た再生を行うことができる。

【００６７】以上の処理により、判定部２２が字幕変化
を判定する場合、それまでに再生された箇所で字幕変化
が開始される位置の再生を開始したり、以前の字幕を繰
り返し再生するような機能を実現することができる。ま
た、判定部２２が字幕の存在を検出する場合、字幕の存
在しない状態から存在する状態に変化した位置は歌詞の
先頭位置、すなわち歌の１番や２番等の開始位置に相当
するので、この位置を繰り返し再生することで、歌の１
番や２番等の開始位置から再生をする機能を実現するこ
とができる。

【００６８】したがって、字幕情報を利用して、字幕を
繰り返し再生したり、歌の開始位置から再生をするよう
な機能を実現することができ、カラオケの練習を反復で
きる非常に有効な機能を実現できる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によると、輝度信号
抽出手段と、クランプ手段と、コンパレータと、カウン
タと、判定手段と、ゲート生成手段を設けることによ
り、映像再生機器において、映像信号に含まれる字幕の
情報を検出し、これを利用した優れた機能を実現できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の字幕検出装置における第１の実施例に
おけるブロック図

【図２】同実施例におけるクランプ部の回路構成図

【図３】同実施例におけるコンパレータの回路構成図

【図４】同実施例における文字，映像信号，比較電圧お
よび出力信号の関係を示す図

【図５】字幕と画面の関係を示す模式図

【図６】同実施例における文字の色の第２の例とコンパ
レータの出力信号を示す図

【図７】同実施例におけるゲート生成部の構成を示すブ
ロック図

【図８】（ａ）は垂直同期信号を示す模式図（ｂ）はゲート生成部の出力する信号を示す模式図（ｃ）は判定部の動作を示す模式図

【図９】比較結果と字幕検出結果の関係を示す模式図

【図１０】本発明の字幕検出装置における第２の実施例
におけるブロック図

【図１１】本発明の字幕検出装置における第３の実施例
におけるブロック図

【図１２】本発明の字幕検出装置における第４の実施例
におけるブロック図

【図１３】画面を分割したブロックと水平信号線の関係
を示す模式図

【図１４】本発明の字幕検出装置における第５の実施例
におけるブロック図

【図１５】従来の表示装置を示すブロック図

【符号の説明】

１ディスク２信号読み取り部３映像信号復調部４映像信号時間軸補正部５音声信号復調部６基準歌唱抽出部７マイクロホン８比較歌唱情報検出部９基準歌唱情報検出部１０比較部１１記憶部１２信号発生部１３信号重畳処理部１４第１の音声信号出力端１５第２の音声信号出力端１６映像信号出力端１７ゲート生成部１８輝度信号抽出部１９クランプ部２０コンパレータ２１カウンタ２２判定部２４定電圧源２５入力端２６コンデンサ２７抵抗２８トランジスタ２９出力端３０入力端３１第１の抵抗３２第２の抵抗３３第１のトランジスタ３４第２のトランジスタ３５定電流源３６定電圧源３７第３の抵抗３８第４の抵抗３９第３のトランジスタ４０第５の抵抗４１出力端７０入力端７１同期分離回路７２カウンタ動作用ゲート発生回路７３判定部動作用ゲート発生回路７４第１の出力端７５第２の出力端９０比較結果を表す第１の表示９１比較結果を表す第２の表示９２比較結果を表す第３の表示９３比較結果を表す第４の表示９４比較結果と字幕検出結果を表す第５の表示９５比較結果を表す第６の表示９６比較結果を表す第７の表示９７比較結果を表す第８の表示９８比較結果を表す第９の表示１００表示部１１０映像信号発生部１１１映像信号選択部１１２スイッチ１２０ゲート生成部１２１カウントデータ記憶部１３０画面を分割した第１のブロック１３１画面を分割した第２のブロック１３２画面を分割した第３のブロック１３３画面を分割した第４のブロック１３４画面を分割した第５のブロック１４０再生位置検出部１４１再生位置情報記憶部１４２再生位置制御部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号よりゲート信号を生成するゲー
ト生成手段と、前記映像信号より輝度信号成分を抽出す
る輝度信号抽出手段と、前記輝度信号抽出手段が出力す
る信号を一定電圧にクランプするクランプ手段と、前記
クランプ手段が出力する信号を一定電圧と比較するコン
パレータと、前記ゲート生成手段が出力するゲート信号
により前記コンパレータの出力をカウントする少なくと
も１つのカウンタと、前記ゲート生成手段が出力するゲ
ート信号により前記カウンタが出力するデータを判定す
る判定手段から構成されることを特徴とする字幕検出装
置。
【請求項２】ゲート生成手段は、入力された映像信号
の一定のフィールド毎に、ゲート信号を出力することを
特徴とする請求項１に記載の字幕検出装置。
【請求項３】ゲート生成手段は、入力された映像信号
の１フィールド内に複数回ゲート信号を生成することを
特徴とする請求項１に記載の字幕検出装置。
【請求項４】判定手段は、カウンタの出力するデータ
を一定値と比較した結果について判定することを特徴と
する請求項１に記載の字幕検出装置。
【請求項５】判定手段は、カウンタの出力するデータ
の差分値を一定値と比較した結果について判定すること
を特徴とする請求項１に記載の字幕検出装置。
【請求項６】判定手段は、判定終了後、一定時間経過
後に判定結果を出力することを特徴とする請求項１に記
載の字幕検出装置。
【請求項７】判定手段が出力する判定結果を報知する
報知手段を備えている請求項１に記載の字幕検出装置。
【請求項８】ゲート生成手段に入力する映像信号を選
択する映像信号選択手段が出力する映像信号選択情報に
より判定手段は判定動作を決定することを特徴とする請
求項１に記載の字幕検出装置。
【請求項９】ゲート生成手段が出力するゲート信号に
従いカウンタが出力するデータを記憶し、判定手段に情
報を出力する記憶手段を備えている請求項１に記載の字
幕検出装置。
【請求項１０】記録媒体から再生された映像信号より
ゲート信号を生成するゲート生成手段と、前記映像信号
より輝度信号成分を抽出する輝度信号抽出手段と、前記
輝度信号抽出手段が出力する信号を一定電圧にクランプ
するクランプ手段と、前記クランプ手段が出力する信号
を一定電圧と比較するコンパレータと、前記ゲート生成
手段が出力するゲート信号により前記コンパレータの出
力をカウントする少なくとも１つのカウンタと、前記ゲ
ート生成手段が出力するゲート信号により前記カウンタ
が出力するデータを判定する判定手段と、前記記録媒体
の再生位置を特定する再生位置検出手段と、前記判定手
段の出力に従い前記再生位置検出手段が出力する情報を
記憶する再生位置情報記憶手段からなり、前記再生位置
情報記憶手段に記憶された情報に従い前記記録媒体の再
生を行うことを特徴とする字幕検出装置。