JPH05236347A - ソフトキー生成装置 - Google Patents

ソフトキー生成装置

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JPH05236347A
JPH05236347A JP3180992A JP3180992A JPH05236347A JP H05236347 A JPH05236347 A JP H05236347A JP 3180992 A JP3180992 A JP 3180992A JP 3180992 A JP3180992 A JP 3180992A JP H05236347 A JPH05236347 A JP H05236347A
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hard key
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motion vector
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Seiki Inoue
誠喜 井上
Masahiro Shibata
正啓 柴田
Kazumasa Enami
和雅 榎並
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Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は物体が占める領域を示すハードキー
図形を回転角に応じて半径が変化する円錐状の曲面によ
りハードキー図形を削ってソフトキー図形を作成し、こ
れによってキー領域の不要な膨らみを無くすとともに、
場所によってソフト量の変更を可能にして場所による過
不足を無くし、さらに抽出する物体の動きぼけにも対応
し得るソフトキー図形を生成し、高品質な映像合成を行
なわせる。 【構成】 入力されたハードキー信号に基づきエッジ検
出部2や動きベクトル検出部4によってハードキー境界
線上におけるエッジ強度、動きベクトルを計算して変形
パラメータを作成し、曲面生成部5によって前記変形パ
ラメータにより基準曲面を変形して変形曲面を生成する
とともに、ソフトキー生成部6によって前記変形曲面に
基づき前記ハードキー信号に対応するハードキー図形の
境界線部分を削ってソフトキー図形を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通常の映像から人物や花
などの特定の意味のある物体領域を抽出し、これらを適
当な位置に配置してキー情報を使って合成画像を作成す
る際、物体が占める領域を示すハードキー図形からソフ
トキー情報を生成するソフトキー生成装置に関する。
【0002】[発明の概要]本発明は通常の映像から人
物や花などの特定の意味のある物体領域を抽出し、これ
らを適当な位置に配置してキー情報(物体の占める領域
を示す情報)を使って合成画像を作成する際、物体が占
める領域を示すハードキー図形を回転角に応じて半径が
変化する円錐状の曲面(ハードキー境界線上における抽
出画像のエッジ強度、動きベクトルに依存する円錐状の
曲面)によりハードキー図形を削ってソフトキー図形を
作成することにより、キー領域の不要な膨らみを無くす
るとともに、場所によってソフト量の変更を可能にして
場所による過不足を無くし、さらに抽出する物体の動き
ぼけにも対応し得るソフトキー図形を生成し、高品質な
映像合成を行なわせる。
【0003】
【従来の技術】一般に、映像の合成においては、通常の
映像から人物や花などのように特定の意味のある領域を
切り出して、これらを適当な位置に配置するとともに、
これらの画像を切り出す際に生成されたキー情報に基づ
いて合成映像を作成している。
【0004】この場合、自然映像から手動または半自動
で特定の物体領域を抽出する際、得られるキー情報(領
域情報)は“0”または“1”のハードキーであるた
め、映像合成時に前記ハードキー情報からソフトキー情
報を生成してやる必要がある。
【0005】図10はこのような変換処理を行なう従来
のソフトキー生成装置の要部を示すブロック図である。
【0006】この図に示すソフトキー生成装置はローパ
スフィルタ回路101を備えており、図11(a)に示
すようなハードキー信号が入力されたとき、このハード
キー信号をローパスして図11(b)に示すソフトキー
信号に変換してキー領域の周辺をぼかしている。
【0007】そして、図12に示す如く2次元状に配置
された画素のデータ(画素データ)を複数フレーム有す
ることにより、映像内容を保持する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のソフトキー生成装置においては、次に述べるよう
な問題があった。
【0009】まず、ローパス処理によってキー領域が膨
らむため、図11(a)、(b)に示す如く自然映像か
ら物体の映像を抽出の際、余分な背景領域まで抽出して
しまう。
【0010】また、ソフト量が全画面について一定にな
ってしまうため、場所によってソフト量の過不足が生じ
てしまう。
【0011】さらに、全方向に一様にソフト化するた
め、物体の動きぼけに対処することができない。
【0012】このため、従来のソフトキー生成装置にお
いては、高品質な映像を得るときには、手動により1コ
マずつ映像を処理してソフトキー情報を生成することが
必要であり、非常に手間がかかってしまうという問題が
あった。
【0013】本発明は上記の事情に鑑み、物体が占める
領域を示すハードキー図形を回転角に応じて半径が変化
する円錐状の曲面(ハードキー境界線上における抽出画
像のエッジ強度、動きベクトルに依存する円錐状の曲
面)によりハードキー図形を削ってソフトキー図形を作
成することができ、キー領域の不要な膨らみを無くする
ことができるとともに、場所によってソフト量の変更を
可能にして場所による過不足を無くすことができ、さら
に抽出する物体の動きぼけにも対応し得るソフトキー図
形を生成し、高品質な映像合成を行なわせることができ
るソフトキー生成装置を提供することを目的としてい
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるソフトキー生成装置は、複数の映像を
組み合わせて新たな映像を合成する装置において、入力
されたハードキー信号に基づいてハードキー境界線上に
おけるエッジ強度、動きベクトルを計算して変形パラメ
ータを作成する曲面変形パラメータ検出部と、この曲面
変形パラメータ検出部によって得られた変形パラメータ
により基準曲面を変形して変形曲面を生成する曲面生成
部と、この曲面生成部によって得られた変形曲面に基づ
いて前記ハードキー信号に対応するハードキー図形の境
界線部分を削ってソフトキー図形を作成するハードキー
変形部とを備えたことを特徴としている。
【0015】
【作用】上記の構成において、入力されたハードキー信
号に基づき曲面変形パラメータ検出部によってハードキ
ー境界線上におけるエッジ強度、動きベクトルが計算さ
れて変形パラメータが作成され、曲面生成部によって前
記曲面変形パラメータ検出部で得られた変形パラメータ
により基準曲面が変形されて変形曲面が生成されるとと
もに、ハードキー変形部によって前記曲面生成部で得ら
れた変形曲面に基づき前記ハードキー信号に対応するハ
ードキー図形の境界線部分が削られてソフトキー図形が
作成される。
【0016】
【実施例】図1は本発明によるソフトキー生成装置の一
実施例を示すブロック図である。
【0017】この図に示すソフトキー生成装置は境界検
出部1と、エッジ検出部2と、映像遅延部3と、動きベ
クトル検出部4と、曲面生成部5と、ソフトキー生成部
6とを備えており、映像信号の抽出対象となる映像の特
徴に応じてハードキー信号によって示されるハードキー
境界線上における抽出画像のエッジ強度、動きベクトル
を検出してこれらの検出結果に依存する円錐状の曲面を
生成して前記ハードキー信号からソフトキー信号を生成
する。
【0018】境界検出部1は、ハードキー信号が入力さ
れたとき、このハードキー信号によって示される抽出対
象となる映像の境界を検出する回路であり、図2に示す
如く前記ハードキー信号によって示される各画素のう
ち、処理対象となる画素、例えば中央にある画素xの上
下の各画素a、c、左右の画素b、dとに基づいて前記
画素xに対する出力画素yを決定し、これを境界信号と
してエッジ検出部2と動きベクトル部4と、曲面生成部
5とに供給する。
【0019】この場合、画素xが“0”で、かつ各画素
a、b、c、dのいずれかが“1”であるという条件が
満たされれば、出力画素yが“1”になり、前記条件が
満たされなければ、出力画素yが“0”になる。
【0020】これによって、図3(c)に示す映像信号
に対応して図3(a)に示すハードキー信号が供給され
たとき、境界検出部1は図3(b)に示す境界信号を生
成し、これを境界信号としてエッジ検出部2と、動きベ
クトル部4と、曲面生成部5とに供給する。
【0021】エッジ検出部2は、前記境界検出部1から
出力される境界信号に基づいて映像信号からエッジ領域
の各画素を抽出してこれらの各画素からエッジ強度を示
すエッジ信号を生成する回路であり、図4に示す如く前
記境界検出部1から出力される境界信号に基づいて映像
信号からエッジ領域の各画素を抽出してエッジ強度を示
すエッジ信号を生成しこれを曲面生成部5に供給する。
【0022】この場合、エッジ検出方法として、種々な
方法、例えば映像信号から抽出した各画素のうち、処理
対象となる画素、例えば中央にある画素xと、この画素
xの上下の各画素a、c、左右の画素b、dとの各絶対
値差のうち、最大のものを検出して前記画素xに対応す
る出力画素yの強度Eを決定する方法等によって出力画
素yの強度Eを決定し、これをエッジ信号として曲面生
成部5に供給する。
【0023】また、映像遅延部3は、前記映像信号が供
給されたとき、この映像信号を1フレームだけ遅延させ
る回路であり、この遅延動作によって得られた前フレー
ムの映像信号を動きベクトル検出部4に供給する。
【0024】動きベクトル検出部4は、前記境界検出部
1から出力される境界信号に基づいて現フレームの映像
信号から境界部分の各画素を抽出しながら、図5に示す
如くこれら現フレームの各画素と、前フレームの各画素
とに基づいてエッジ部分の動きベクトルを検出して動き
ベクトル信号を生成し、これを曲面生成部5に供給す
る。
【0025】この場合、図5の上段に示す演算式によっ
て示される総和を最小にする動きベクトルの要素u、v
が求められた後、図5の下段に示す演算式によってこの
動きベクトルの大きさMと、方向αとが演算される。
【0026】曲面生成部5は、前記境界検出部1から出
力される境界信号に基づいて前記エッジ検出部2から出
力されるエッジ信号および前記動きベクトル検出部4か
ら出力される動きベクトル信号を取り込むとともに、こ
れらエッジ信号および動きベクトル信号をパラメータと
してハードキー境界線上における抽出画像のエッジ強
度、動きベクトルに依存する円錐状の曲面を示す曲面信
号を生成し、これをソフトキー生成部6に供給する。
【0027】この場合、図6に示す如く曲面の形状はエ
ッジ強度が小さいほど、上方が広がった円錐形になる。
【0028】そして、基準局面の“Z=1.0”の部分
では、図7に示す式の断面形状の円になり、エッジ強度
が小さいほど、断面形状が大きくなって上方が広がる円
錐形になる。
【0029】さらに、動きベクトルの大きさMが大きい
ほど、図8に示す演算式に基づいて長径a、短径bを持
ち、図8に示す如く動きベクトルの方向αに応じて回転
した楕円錐形になる。なお、この図8に示す演算式で使
用される文字“b1”、“b2”、“a1”は定数を示
す文字である。
【0030】ソフトキー生成部6は、前記曲面生成部5
から出力される曲面信号に基づいて前記ハードキー信号
からソフトキー信号を生成する回路であり、前記ハード
キー信号をフレーム単位で保持するとともに、図9に示
す如く前記曲面生成部5から出力される曲面信号に基づ
いて前記ハードキー信号によって示されるハードキー図
形の周囲を削ってソフトキー図形を生成し、これをソフ
トキー信号として出力する。
【0031】この場合、円錐形の頂点が境界線上を一周
するとき、この円錐形の形状、すなわちエッジ強度、動
きベクトルの変化に応じたソフト量でハードキー図形の
周囲が削られてソフトキー図形が作成される。
【0032】このようにこの実施例においては、ハード
キー図形の境界部分のエッジ強度および動きベクトルに
応じた円錐形の曲面によってハードキー領域の周囲を削
ってソフトキー図形を作成するようにしたので、物体が
占める領域を示すハードキー図形を円錐状曲面(ハード
キー境界線上における抽出画像のエッジ強度、動きベク
トルに依存する円錐状の曲面)により削ってソフトキー
図形を作成することができ、これによってキー領域の不
要な膨らみを無くすることができるとともに、場所によ
ってソフト量の変更を可能にして場所による過不足を無
くすことができ、さらに抽出する物体の動きぼけにも対
応し得るソフトキー図形を生成し、高品質な映像合成を
行なわせることができる。
【0033】また、上述した実施例においては、モノク
ロ映像を例にして本発明を説明しているが、カラー映像
に対して本発明を適用しても良い。この場合、エッジ情
報として隣接画素間の色の差を利用すれば良い。
【0034】また、演出上、ソフト量を手動により制御
したい場合には、最初のフレームのみ、境界線上の曲面
信号のパラメータを人手により与えて曲面を生成し、以
後のフレームに対しては、境界線上の画素において、対
応する前フレームの境界線上の画素における曲面を利用
してハードキー図形を削ることにより、自動的に全フレ
ームを処理することができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、物
体が占める領域を示すハードキー図形を回転角に応じて
半径が変化する円錐状の曲面(ハードキー境界線上にお
ける抽出画像のエッジ強度、動きベクトルに依存する円
錐状の曲面)によりハードキー図形を削ってソフトキー
図形を作成することができ、キー領域の不要な膨らみを
無くすることができるとともに、場所によってソフト量
の変更を可能にして場所による過不足を無くすことがで
き、さらに抽出する物体の動きぼけにも対応し得るソフ
トキー図形を生成し、高品質な映像合成を行なわせるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるソフトキー生成装置の一実施例を
示すブロック図である。
【図2】図1に示す境界検出部の境界検出動作例を示す
模式図である。
【図3】図1に示す境界検出部の境界検出動作例を示す
模式図である。
【図4】図1に示すエッジ検出部のエッジ強度検出動作
例を示す模式図である。
【図5】図1に示す動きベクトル検出部の動き検出動作
例を示す模式図である。
【図6】図1に示す曲面生成部の曲面作成動作例を示す
模式図である。
【図7】図1に示す曲面生成部の曲面作成動作例を示す
模式図である。
【図8】図1に示す曲面生成部の曲面作成動作例を示す
模式図である。
【図9】図1に示すソフトキー生成部のソフトキー図形
作成動作例を示す模式図である。
【図10】従来から知られているソフトキー生成装置の
要部を示すブロック図である。
【図11】図10に示すローパスフィルタの動作例を示
す波形図である。
【図12】図1に示すソフトキー生成装置によって処理
される画素の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 境界検出部 2 エッジ検出部(曲面変形パラメータ検出部) 3 映像遅延部 4 動きベクトル検出部(曲面変形パラメータ検出部) 5 曲面生成部 6 ソフトキー生成部(ハードキー変形部)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の映像を組み合わせて新たな映像を
    合成する装置において、 入力されたハードキー信号に基づいてハードキー境界線
    上におけるエッジ強度、動きベクトルを計算して変形パ
    ラメータを作成する曲面変形パラメータ検出部と、 この曲面変形パラメータ検出部によって得られた変形パ
    ラメータにより基準曲面を変形して変形曲面を生成する
    曲面生成部と、 この曲面生成部によって得られた変形曲面に基づいて前
    記ハードキー信号に対応するハードキー図形の境界線部
    分を削ってソフトキー図形を作成するハードキー変形部
    と、 を備えたことを特徴とするソフトキー生成装置。
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