JPH02127886A

JPH02127886A - 動画像合成装置並びに前記装置を用いた特殊効果装置及びテレビ電話装置

Info

Publication number: JPH02127886A
Application number: JP28193588A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Mera; 充目良
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-05-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、動画像情報の合成装置とその応用装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、複数の動画像情報を合成し利用する手段としては
、クロマキーやモーショントレーサが知られている。ク
ロマキーは青いスクリーンを背景に撮影した動画像の背
景に、別の動画像の色信号を手がかりにアナログ的に合
成する手法である。

これをディジタル的に行なうものとしては文献日本放送
協会「放送におけるデジタル技術」にあるように、動き
部分を抽出して蓄積表示するモーショントレーサが知ら
れている。

第６図は従来の動画像合成装置であるモーショントレー
サのブロック図である。５０はＡ−Ｄ変換器、５１はフ
ィールド変換器、５２は比較画像メモリ、５３は動き判
定部、５４は論理和器、５５はキーメモリ、５６は選択
器、５７は軌跡画メモリ、５８はフィールド復号器、５
９はＤ−Ａ変換器である。さらに、動き判定部５３は差
分器６０、絶対値器６１、整形器６２より構成されてい
る。

第６図に基づきモーショントレーサの動作について説明
する。入力動画像はＡ−Ｄ変換器５０により標本化され
ディジタル信号に変換された後、メモリに蓄えるためフ
ィールド変換器５１によりクロマ反転やライン内挿を行
なう。そして、比較画像メモリ５２に蓄積されたのち、
読み出され、その次に入力画像と動き判定部５３により
比較される。最初に差信号を差分器６０でとり、絶対値
化を絶対値器６１で行い、整形器６２で整形すると移動
体の位置を現わす信号が得られる。この信号とキーメモ
リの値との論理和を論理和器５４でとり、キーメモリ５
５に軌跡の位置を蓄積する。

キーメモリ５５の出力により、選択器５６は入力画像と
軌跡画メモリ５７を選択し、軌跡の部分は軌跡画メモリ
５７の出力値をそれ以外の時は入力画像の値を書き込む
。軌跡画メモリ５７の出力は、フィールド復号器５８に
クロマ反転、ライン内挿を受けた後、Ｄ−Ａ変換器５９
により、アナログの動画像信号に変換され出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の画像合成装置は動き部分を抽出できるが
、簡単に背景を差し替えることはできないという問題点
があった。例えば、特殊効果装置ではスタジオのように
特別な設備が必要であり、簡単に利用できなかった。

一方、テレビ電話においても、特別な部屋が必要なテレ
ビ会議システムは商用化されているが、テレビ電話とし
て余分な背景が相手に見えてしまうという問題点が利用
実験から指摘されていた。

本発明の目的は、動画像から背景だけを簡単に入れ換え
ることができる動画像合成装置を提供することにあり、
さらにこの動画像合成装置を用いて、簡単に利用ができ
る特殊装置と、余分な背景が相手に見えることのないテ
レビ電話装置とを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の動画像合成装置は、入力画像の背景となる画像
を蓄積する比較画像メモリと、前記比較画像メモリに接
続され、前記入力画像と前記比較画像メモリとの差をと
り、前記入力画像の背景となる画像と異なった画素の位
置として背景領域を検出する背景判定部と、前記背景判
定部に接続され、前記入力画像と背景画像とを受信して
前記背景判定部の出力に基づき、前記背景判定部の出力
が背景領域の場合は前記背景画像の値を、それ以外の場
合には前記入力画像の値を選択する選択器とを備えて構
成されている。

また、本発明の特殊効果装置は、画像入力装置と背景画
像入力装置とを有し、前記画像入力装置の出力を入力画
像とし、前記背景画像入力装置の出力を背景画像とする
前記動画像合成装置ｆ！：ｍえて構成されている。

また、本発明のテレビ電話装置は、画像入力装置と背景
画像入力装置と符号復号装置とを有し、前記画像入力装
置の出力を入力画像とし、前記背景画像入力装置の出力
を背景画像とし、出力した合成画像を前記符号復号器の
入力とする前記動画像合成装置を備えて構成・されてい
る。

〔作用〕

本発明の動画像合成装置について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図である。１
０は入力画像１３の背景となる画像を蓄積する比較画像
メモリ、１１は入力画像１３と比較画像メモリ１０から
出力された画像との差をとリ、入力画像の背景となる画
像と異なった画素の位置を検出する背景判定部、１２は
入力画像１３と背景画像１４とを背景判定部１１の出力
に基づき選択し、合成画像１５として出力する選択部で
ある。

第１図に基づき本発明の動画像合成装置の動作について
説明する。最初に入力画像１３の背景となる画像を比較
画像メモリ１０に蓄積しておく。

次に、入力画像１３と背景画像１４とを入力すると、背
景判定部１１は入力画像１３と比較画像メモリ１０とに
蓄積された画像の差をとり、入力画像１３の背景となる
画像と異なった画素の位置を選択部１２へ出力する。選
択部１２は背景判定部１１の出力に基づき、動領域の場
合には入力画像１３の値を、背景領域の場合には背景画
像１４の値を選択して出力する。これにより、入力画像
１３の背景部分が背景画像１４と入れ換えられ合成画像
１５となる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第２図は本発明の第１の実施例のブロック図である。

３０ａ、３０ｂはＡ−Ｄ変換器、３１ａ、３１ｂはフィ
ールド変換器、３２はスイッチ、３３は比較画像メモリ
、３４は背景判定部、３５は背景画像メモリ、３６は選
択器、３７はフィールド復号器、３８はＤ−Ａ変換器で
ある。また、４０は入力画像、４１は背景画像、４２は
出力合成画像である。

第３図は第２図の背景判定部３４の具体的な実施例を説
明するブロック図であり、差分器４５、絶対値器４６、
論理反転器４７より構成される。

第２図及び第３図に基づき本発明の動画像合成装置の動
作について詳細に説明する。最初に入力画像４０の背景
となる画像を入力する。スイッチ３２を入力側（Ｓｌ）
にして、入力画像４０の背景を入力するとＡ−Ｄ変換器
３０ａでディジタル化され、フィールド変換器３１ａで
クロマ反転、ライン内挿を行なった後、比較画像メモリ
３３に蓄積して、準備が完了する。

次に、スイッチ３２をメモリ側（Ｓ２）にして入力画像
４０と背景画像４１を入力する。背景画像４１はＡ−Ｄ
変換器３０ｂでディジタル化され、フィールド変換器３
１ｂでクロマ、ライン内挿され背景画像メモリ１５に蓄
積される。入力画像４０は同じ（Ａ−Ｄ変換器３０ａ、
フィールド変換器３１ａを経由して、背景判定部３４へ
入力される。背景判定部３４は入力画像４０と比較画像
メモリ３３に蓄積された画像の差をとり、背景部分の位
置を選択器３６へ出力する。具体的には最初に差信号を
差分器４５でとり、絶対値化を絶対値器４６で行い、論
理反転器４７で反転整形すると背景部の位置を表わす信
号が得られる。読み出された比較画像メモリ３３の内容
はスイッチ３２を経由して再び比較画像メモリ３３へ書
き戻される。選択器３６は背景判定部３４の出力に基づ
き、動領域の場合には入力画像４０の値を、背景領域の
場合には背景画像メモリ３５から読み出された値を選択
して、出力合成画像４２として出力する。これをフィー
ルド復号器３７により再びクロマ反転、ライン内挿を経
て、Ｄ−Ａ変換器３８によりアナログ信号に変換され出
力合成画像４２が得られる。これにより、入力画像４０
の背景部分が背景画像４１と入れ換えられる。

第４図は本発明の第２の実施例の特殊効実装置のブロッ
ク図である。

２０は画像入力装置、２１は背景画像入力装置、２２は
前記第２図に示された動画像合成装置、２３は表示部で
ある。具体的には、画像入力装置２０はビデオカメラや
カメラ一体型のビデオ装置、背景画像入力装置２１はビ
デオテープ再生装置やビデオディスク再生装置である。

第４図に基づき本発明の第２の実施例の特殊効実装置の
動作について説明する。最初に画像入力装置２０を用い
て入力画像の背景画像を動画像合成装置２２に入力し蓄
積する。次に背景に人物などが入った動画像を入力画像
とし、背景に挿入する動画像を背景画像入力装置２１を
用いて背景画像として、動画像合成装置２２に入力する
と背景が入れ替わった合成画像が出力され、表示部２３
に表示される。また、出力される合成画像をビデオ記録
装置に入力すれば合成画像の保存もできる。

第５図は本発明の第３の実施例のテレビ電話装置のブロ
ック図である。

２０は画像入力装置、２１は背景画像入力装置、２２は
前記第２図に示された動画像合成装置、２３は表示部、
２４は符号復号器である。具体的には、画像入力装置２
０はビデオカメラ、背景画像入力装置２１はビデオテー
プ再生装置やビデオディスク再生装置、あるいは静止画
発生装置である。

第５図に基づき本発明の第３の実施例のテレビ電話装置
の動作について説明する。最初に画像入力装置２０を用
いて入力画像の背景画像を動画像合成装置２２に入力し
蓄積する。次に背景に人物などが入った動画像を入力画
像とし、背景に挿入する動画像を背景画像入力装置２１
を用いて背景画像として、動画像合成装置２２に入力し
蓄積する。次に背景に人物などが入った動画像を入力画
像とし、背景に挿入する動画像を背景画像入力装置２１
を用いて背景画像として、動画像合成装置２２に入力す
ると背景が入れ替わった合成画像が出力され、符号復号
器°２４に送られる。

符号復号器２４は合成画像を伝送路符号に変換し、ネッ
トワーク２５経由で相手に伝送する。また、ネットワー
ク２５から受信した受信画像は符号復号器で動画像信号
に復号されて表示部２３に表示される。伝送路が動画像
を伝送するだけ帯域がない場合には、公知の信号処理を
用いて符号の圧縮伸張が符号復号器２４により行われる
。

本装置では送信側で背景画像を入れ換えるため、利用者
が背景画像を決めることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の動画像合成装置を用いれ
ば、背景部分を他の画像に簡単に差し替えることができ
るという効果がある。

特殊効果装置においては、スタジオのような特別な設備
を用いずにプレゼンテーションの映像の中に人物を簡単
に挿入したり、がらオケ装置のような応用において映像
の中で歌を歌わせなりすることが簡単にできるという効
果がある。

テレビ電話装置では、利用者が好みの背景を自由に選択
できるという効果がある。また、会議室のような特別の
設備がいらなくなり、静止画だけでなく任意の動画像を
背景として使えるため、臨場感もあげられ、手軽にテレ
ビ電話を利用できるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図、第２図は
本発明の第１の実施例のブロック図、第３図は第２図の
背景判定部の具体的な実施例を示すブロック図、第４図
は本発明の第２の実施例の特殊効果装置のブロック図、
第５図は本発明の第３の実施例のテレビ電話装置のブロ
ック図、第６図は従来の動画像合成装置であるモーショ
ントレーサのブロック図である。１０・・・比較画像メモリ、１１・・・背景判定部、１
２・・・選択部、２０・・・画像入力装置、２１・・・
背景画像入力装置、２２・・・動画像合成装置、２３・
・・表示部、２４・・・符号復号器、３０ａ、３０ｂ・
・・Ａ−Ｄ変換器、３１ａ、３１ｂ−フィールド変換器
、３２・・・スイッチ、３３・・・比較画像メモリ、３
４・・・背景判定部、３５・・・背景画像メモリ、３６
・・・選択器、３７・・・フィールド復号器、３８・・
・Ｄ−Ａ変換器、４０・・・入力画像、４１・・・背景
画像、４２・・・出力合成画像、４５・・・差分器、４
６・・・絶対値器、４７・・・論理反転器、５０・・・
Ａ−Ｄ変換器、５１・・・フィールド変換器、５２・・
・比較画像メモリ、５３・・・動き判定部、５４・・・
論理和器、５５・・・キーメモリ、５６・・・選択器、
５７・・・軌跡画メモリ、５８・・・フィールド復号器
、５９・・・Ｄ−Ａ変換器、６０・・・差分器、６１・
・・絶対値器、６２・・・整形器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力画像の背景となる画像を蓄積する比較画像メ
モリと、前記比較画像メモリに接続され、前記入力画像
と前記比較画像メモリとの差をとり、前記入力画像の背
景となる画像と異なった画素の位置として背景領域を検
出する背景判定部と、前記背景判定部に接続され、前記
入力画像と背景画像とを受信して前記背景判定部の出力
に基づき、前記背景判定部の出力が背景領域の場合は前
記背景画像の値を、それ以外の場合には前記入力画像の
値を選択する選択部とを備えたことを特徴とする動画像
合成装置。
（２）画像入力装置と背景画像入力装置とを有する特殊
効果装置において、前記画像入力装置の出力を入力画像
とし、前記背景画像入力装置の出力を背景画像とする特
許請求の範囲第（１）項記載の動画像合成装置を備えた
ことを特徴とする特殊効果装置。
（３）画像入力装置と背景画像入力装置と符号復号器と
を有するテレビ電話装置において、前記画像入力装置の
出力を入力画像とし、前記背景画像入力装置の出力を背
景画像とし、合成画像を前記符号復号器の入力とする特
許請求の範囲第（１）項記載の動画像合成装置を備えた
ことを特徴とするテレビ電話装置。