JPH06121230A

JPH06121230A - クロマキー発生回路

Info

Publication number: JPH06121230A
Application number: JP4331144A
Authority: JP
Inventors: Daniel J Chaplin; ダニエル・ジェイ・チャプリン
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: EP0543563A3; JP2946151B2; EP0543563A2; US5249039A

Abstract

(57)【要約】【目的】手動調整の必要がなく、自動的に調整可能であ
り、調整時間が短いクロマキー発生回路を提供するこ
と。【構成】カラー画像の選択された基準部分に対応するビ
デオ信号に応じてストローブ信号を発生する手段（クロ
スヘア発生器５０）と、これらストローブ信号に応じて
ビデオ信号の基準部分に応じた信号を記憶する記憶手段
（ラッチ３４、３６、３８）と、これらの記憶手段から
読み出したデータに応じて基準部分のビデオ信号の属性
を決定する定数（基準色相αを含む）を自動的に求める
制御手段（マイクロ・プロセッサ８０）がとで構成され
たクロマキー発生回路。

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・システ
ムにおけるクロマキー発生回路に関する。

【０００２】

【従来技術】３ポート型ビデオ・ミキサは、フル・フィ
ールドの２つのビデオ信号をこれらの信号の一方（通
常、前景信号）に関連したクロマキー信号に基づいて組
み合わせて画像を合成して番組信号を生成することが出
来る。このクロマキー信号は、出力画像の中の前景画像
の領域の点に対して１の値を有し、背景画像の領域の点
に対しては０の値を有し、前景画像と背景画像の混合領
域の点では０と１の間の値を有する。

【０００３】クロマキー発生回路は、ビデオ信号の画像
の色相に基づいてそのビデオ信号からキー制御信号を得
ている。クロマキー発生回路の一般的な１つの応用例
は、ニュース放送の番組画像においてニュースキャスタ
ーがスタジオの背景の前に現れる場合である。一般に、
この番組画像は、選択された色、通常、青又は緑のスク
リーンの前に立ったニュースキャスターを表す前景画像
と、スタジオの背景画像を合成して作成される。クロマ
キー信号は、前景画像の色相に基づいて前景画像信号か
ら得られる。このクロマキー信号は、フィールドの選択
された色相部分では値が０であり、その外の部分では値
が１である。前景画像信号と背景画像信号とをビデオ・
ミキサで合成する際に、前景画像の例の選択された色相
部分にスタジオの背景画像がはめ込まれ、それ以外の部
分に前景画像が残って番組画像が合成される。

【０００４】図８は、前景ビデオ信号と背景ビデオ信号
とを合成するミキサ及び加算回路並びに従来のクロマキ
ー発生回路の動作を説明する為の簡略化したブロック図
である。クロマキー発生回路は、前景ビデオ信号を受
け、クロマキー信号と成形ビデオ出力を発生する。この
成形ビデオ出力は、黒色の背景の前で見える前景画像の
切り出し画像であり、クロマキー信号は、０と背景ビデ
オ信号とを混合する３ポート型ミキサの制御信号であ
り、この３ポート型ミキサは、以下の標準混合式に従っ
て機能する。ミキサ出力＝Ｘ＊Ｙ＋（１−Ｘ）＊Ｚ (１)

【０００５】この３ポート型ミキサの出力は、背景ビデ
オ信号の画像に切り抜き部分を生成した信号であり、こ
の背景の切り抜き部分に前景の切り出し部分がはめ込ま
れる。すなわち、加算回路は、前景の切り出し部分を表
す成形ビデオ信号と切り抜き部分を有する背景ビデオ信
号とを加算合成する。この結果、前景の物体又は人物が
背景の前に現れる合成画像を表すフル・フィールドのビ
デオ信号が出力される。

【０００６】図９は、コンポジット・ビデオ信号を使用
するのに好適な従来のクロマキー回路のブロック図であ
る。マトリクス回路２は、ＲＧＢ（赤、緑、青）のカラ
ー・コンポーネント入力信号を受け、２つの色差信号Ｃ
R及びＣB並びに輝度信号Ｙを生成する。または、これら
色差信号及び輝度信号が既に得られている場合には、マ
トリクス回路２をスケーリング回路と置換してそれらの
信号の入力振幅を所望値に調整しても良い。

【０００７】色差信号ＣR及びＣBは、色相相関回路４の
２つの入力端に夫々供給される。これら２つの色差信号
ＣR及びＣBの比は、色相角θのタンジェント（正接）に
等しいので、色相角θは以下の式で与えられる。 θ ＝ａｒｃｔａｎ（ＣR／ＣB） (２)

【０００８】色相相関回路４の他の入力は、連動するポ
テンショメーター３ａ及び３ｂの設定値ｓｉｎα及びｃ
ｏｓαに基づいて基準色相角αを定義する。理想的な場
合は、合成スクリーンの色相が一様で基準色相角αが合
成スクリーンの色相θと正確に一致する場合である。し
かし、現実に発生する色相の微小な変動に対応する為
に、選択性制御回路５は、通常の色相の変動を十分に包
含する色相角αの範囲、２Δαを定義する。

【０００９】この画像の色相角θは、色相相関回路４で
基準色相角αと比較される。色相相関回路４が受ける色
差成分により定義される色相が、基準色相角αと選択性
制御回路５とから決まる範囲（α±Δα）内に入ってい
れば、色相相関回路４は、正の出力を発生し、そうでな
ければ負の出力を発生する。この色相相関回路４の出力
ＨＣＣoutは次式で与えられる。ＨＣＣout ＝Ｃmag*ｃｏｓ(θ−α) − Ｃmag*ＳＥＬ*|ｓｉｎ(θ−α)| ・・・ (３) ここで、Ｃmagは、色度（クロミナンス）値であり、Ｓ
ＥＬは、Δαの関数である。

【００１０】式(３)は、入力信号の色相角が基準色相角
に近似していて選択範囲ＳＥＬの範囲内にある場合に
は、正の値となる。正の非加算ミキサ（＋ＮＡＭ）６
は、全ての負の値を除去し、信号を負でない値に制限す
る。負の値は、前景信号に対応し、負でない値は、背景
の色相期待範囲に対応する。

【００１１】背景の色相は、前景の色を避けるように選
択されるが、それでも時として、前景信号が背景の基準
色相の範囲内の色を含んでいる場合も起こる。これが起
こり得る場合は、例えば、背景が青のときに前景の人物
のネクタイが青だったり、目の色が青であるときであ
る。この場合の不都合な効果を除去する為に、強制前景
マスク発生器１０がミキサ８に常時高レベルだがマスク
される領域のみ低レベルのマスク信号を供給する。この
マスク信号は、ミキサ８の出力を上述の式(１)において
Ｚ＝０として制御し、背景が現れてはいけない領域に対
してミキサ８の出力を強制的に０に設定する。

【００１２】従って、ミキサ８の出力は、背景の画像の
領域で正となる。ミキサ８の出力は、式(１)でＺ＝０と
おいた状態に従ってミキサ１２を制御するので、ミキサ
８の出力が高レベル、即ち、背景を表す領域内でミキサ
１２はＹ入力を出力として発生する。このミキサ１２の
Ｙ入力は、マット発生器１４の出力である。オペレータ
は、スクリーン上に適切に背景を表示する為にはどの程
度基準色相を相殺すれば良いかを観測し、マット発生器
１４の出力を決定する背景抑圧値を選択する。この結
果、ミキサ１２の出力となる成形マット信号は、減算器
１６に供給され、減算器１６は、遅延器１８により所定
量遅延されたコンポジット入力ビデオ信号からミキサ１
２の出力を減算する。減算器１６の出力値は、リミッタ
２０により制限される。マット発生器１４が適切に設定
されている場合、リミッタ２０の出力は、黒の前に前景
フィル画像を置いた前景切り出し信号、即ち、成形ビデ
オ信号となる。

【００１３】この成形ビデオ信号は、クロマキー信号に
従って背景信号が実際に切り抜かれた新しい背景ビデオ
信号にはめ込み合成される。ミキサ８の出力は、最終ク
ロマキー信号であるが、更に陰影制御の為に修正を加え
ることが望ましい。前景画像が背景画像上に投影する陰
影をオペレータが制御する為に、キー信号から古い陰影
が除去され、新しい陰影が背景画像に追加される。

【００１４】マトリクス回路２の輝度出力Ｙは、遅延素
子２２により適当な時間だけ遅延され、可変利得陰影比
較器ＶＧＣ２４の入力端に供給される。可変利得陰影比
較器２４の陰影クリップ入力は、ポテンショメーター２
５ａから供給され、遅延輝度信号から陰影情報を引き出
すように調整される。陰影利得制御は、クロマキー信号
にどれだけの陰影を追加するかを決める為にポテンショ
メーター２５ｂにより調整される。全ての可変利得比較
器の出力は、システムの最大制御レベルに制限されてい
る。

【００１５】可変利得キー比較器ＶＧＣ２６は、ミキサ
８の出力Ａを受ける。このミキサ８の出力は、図１１の
波形Ａに示すように自然の陰影部分を含んでいる。キー
信号のクリッピングは、キー・クリップ・ポテンショメ
ーター２７ａの設定で決まり、キー利得は、キー利得ポ
テンショメーター２７ｂの設定によって決まる。可変利
得キー比較器２６の出力Ｂは、図１１の波形Ｂに示すよ
うに、陰影情報が除去されている。可変利得キー比較器
２６の出力は、正の非加算ミキサ２８の一方の入力端に
供給され、他方の入力端には、可変利得陰影比較器２４
の出力が供給されている。正の非加算ミキサ２８は、こ
れらの入力信号を合成し、図１１の波形Ｃに示すような
クロマキー信号を発生する。このクロマキー信号は、利
得が調整可能である上に陰影部分も調整可能である。

【００１６】図１２及び図１３は、従来のクロマキー回
路のブロック図である。この回路はＲＧＢカラー・コン
ポーネント・ビデオ信号を処理する点を除けば、図９及
び図１０の回路と同様の機能を達成するものである。Ｒ
ＧＢカラー・コンポーネント入力信号は、マトリクス回
路２によって２つの色差信号ＣR及びＣB並びに輝度信号
Ｙに変換される。上述と同様に、２つの色差信号は、色
相相関回路４に供給され、上述の式(３)に示した出力が
得られる。正の非加算ミキサ（＋ＮＡＭ）６、強制前景
マスク発生器１０、ミキサ８、可変利得キー比較器２
６、遅延素子２２、可変利得陰影比較器２４及び正の非
加算ミキサ２８は、総て上述の図９及び図１０の回路と
同様に動作する。図１４の波形図も図１１の波形図と同
様であることに留意されたい。

【００１７】図１２及び図１３の回路と図９及び図１０
の回路との間の主な相違点は、図１２及び図１３ではミ
キサ１２ａ、１２ｂ及び１２ｃがマット発生器１４及び
ミキサ１２を置換しており、更に減算器１６ａ、１６ｂ
及び１６ｃが減算器１６を置換している。この結果、ポ
テンショメーター１１ａで決まる輝度定数及びポテンシ
ョメーター１１ｂ及び１１ｃで決まる２つの色差定数
は、ミキサ８の出力の制御に従って、ミキサ１２ａ、１
２ｂ及び１２ｃで個々に混合される。これらミキサ１２
ａ、１２ｂ及び１２ｃの出力は、減算器１６ａ、１６ｂ
及び１６ｃによって、遅延素子１８ａ、１８ｂ及び１８
ｃで夫々遅延された輝度成分Ｙ、色差成分ＣR及びＣBか
ら夫々減算される。図９及び１０のリミッタ２０は、輝
度成分チャンネルのピーク／黒リミッタ２０ａ、２つの
色差成分の±ピーク・リミッタ２０ｂ及び２０ｃによっ
て置換されている。このような別々のコンポーネント信
号に必要な回路構成の相違にもかかわらず、両者は機能
的に同等であり、同様の成形ビデオ信号を発生する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図９及び１０並びに図
１２及び１３のクロマキー発生回路は、オペレータの調
整箇所が共に１０カ所ずつ含まれている。よって、オペ
レータがこれら１０カ所の調整用ポテンショメーターを
制御して満足の出来る設定を行うことは容易ではない。
それは、モニタの表示結果を観測しながらの調整は主観
的なものであり、且つ夫々の調整カ所の作用が互いに独
立していないからである。従って、クロマキー発生回路
のオペレータは、クロマキー発生回路の動作を良く理解
した上に複雑な調整技能に習熟しなければならない。更
に、たとえ複雑な調整技能を身につけたとしても、満足
の出来る設定を得る為にはどうしても相当に長い調整時
間が必要であった。

【００１９】ウイシャーマンの米国特許第４４１３２７
３号「２つのカラーテレビジョン信号をミキシングする
システム（System for Mixing Two Color Television S
ignals）」は、オペレータが選択した基準点の前景画像
の輝度及び色を用いてクロマキー信号を発生する方法を
開示している。また、コーレイ等の米国特許第４６６７
２２１号「選択された領域範囲を検出することによって
設定されるキー信号の許容範囲を有するビデオ編集シス
テム（Video Editing System with AllowableRange for
Key Signal Set by Detecting the Range in a Select
ed Area）」は、オペレータによって定義された領域に
存在する色の極大値によってキーカラー信号の範囲を決
定するシステムを開示している。しかし、これらの方法
もオペレータによる手動制御をそれ程省くことが出来
ず、依然として相当な調整時間が必要であった。

【００２０】本発明の目的は、手動調整の必要がなく、
自動的に調整可能であり、調整時間が短いクロマキー発
生回路を提供することである。

【００２１】

【課題を解決する為の手段】オペレータがカラー・ビデ
オ（テレビジョン）画像の背景部分とする基準部分を選
択する。この基準部分に対応するビデオ信号に応じてス
トローブ信号を発生する手段（クロスヘア発生器５０）
を設けている。これらストローブ信号に応じてビデオ信
号の基準部分に応じた信号が記憶手段（ラッチ３４、３
６、３８）に記憶される。制御手段（マイクロ・プロセ
ッサ８０）がこれらの記憶手段から読み出したデータに
応じて基準部分のビデオ信号の属性を決定する定数（基
準色相αを含む）を自動的に求める。これらの属性定数
により成形ビデオ出力信号及びクロマキー信号が自動的
に生成される。

【００２２】

【実施例】図１及び図２は、コンポジット・ビデオ信号
を処理する本発明のクロマキー発生回路の一実施例の構
成を示すブロック図である。この図１及び図２の回路
は、上述の図９及び図１０の回路と以下の点以外は同じ
である。すなわち、クロスヘア発生器５０、スイッチ４
９及び５３、ラッチ３４、３６、３８及び４８並びにＭ
ＰＵ（マイクロ・プロセッサ）８０が追加され、従来の
ポテンショメーター３ａ、３ｂ、１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ及び２５ａがラッチ３０、３２、４０、４２、４４及
び４６に夫々置換されている。なお、本明細書において
クロスヘア（crosshair）とは、オペレータが表示画像
上の任意の位置に選択した基準部分の総称であり、クロ
スヘア発生器５０は、その選択された基準部分に応じた
制御信号を発生する。

【００２３】従来の回路と同様に、マトリクス回路２
は、ＲＧＢ（赤、緑、青）コンポーネント信号を受け、
２つの色差信号ＣR及びＣB並びに輝度信号Ｙを生成す
る。また、従来と同様に、既に色差信号及び輝度信号が
得られている場合には、マトリクス回路２は、スケーリ
ング回路で置換して入力信号を所望の振幅に調整するよ
うにしても良い。色差信号ＣR及びＣBは、色相相関回路
４の２つの入力端に供給される。上述のように、これら
色差信号ＣR及びＣBにより、上述の式(２)の色相角θが
定義される。また、輝度信号Ｙは遅延素子２２に供給さ
れる。

【００２４】しかし、この回路は従来の回路と異なり、
マトリクス回路２の３つの出力信号、すなわち色差信号
ＣR及びＣB並びに輝度信号Ｙは、クロスヘア・ストロー
ブの発生に応じてラッチ３６、３８及び３４に夫々ラッ
チされる。これらのラッチ３４、３６及び３８の内容
は、ＭＰＵ８０により読み出される。

【００２５】クロスヘア・ストローブは、クロスヘア発
生器５０が発生する。クロスヘア発生器５０により、オ
ペレータは、明るく等輝度で点灯する画像上の点を選択
し、その点の色度値及び輝度値を記憶することが出来
る。クロスヘア発生器５０は、クロスヘア・イネーブル
信号、ストローブ・イネーブル信号及び同期情報を受け
ると共に、Ｈ位置ポテンショメーター５１ａからの水平
位置情報及びＶ位置ポテンショメーター５１ｂからの垂
直位置情報も受ける。

【００２６】クロスヘア・イネーブル信号は、オペレー
タがクロスヘアの位置決めをしている期間中に高レベル
（能動状態）となる。オペレータがクロスヘアの位置決
めを完了し、クロスヘアの位置が所望点にあること及び
その点のデータを収集することを指示するボタンを押す
と、ＭＰＵ８０は、ストローブ・イネーブル信号を一定
期間高レベル（能動状態）とする。この期間中にクロス
ヘア発生器５０は、ラッチ３４、３６及び３８にデータ
をラッチする為の一連のクロスヘア・ストローブを発生
する。ＭＰＵ８０は、時間アベレージング（平均化）処
理の必要が生じる度に何度でもラッチ３４、３６及び３
８からデータを読み出し、存在するかも知れないノイズ
の影響を低減する。その後、クロスヘア・イネーブル信
号及びクロスヘア・ストローブ信号を非能動状態の低レ
ベルにする。

【００２７】クロスヘア・イネーブル信号が高レベルの
時、クロスヘア発生器５０は、スイッチ又はマルチプレ
クサを制御する為のクロスヘア・コントロール信号を発
生し、リミッタ２０の成形ビデオ信号又はクロスヘア・
マット発生器６０の出力の何れかを選択する。クロスヘ
ア・マット発生器６０は、マット発生器１４の発生する
色に対比して目だつ色を表す信号を発生する。

【００２８】図３は、単一の点におけるビデオデータ値
を取り込む簡単な構成のクロスヘア発生器５０のブロッ
ク図である。この装置は、水平アドレス・カウンタ５
２、垂直アドレス・カウンタ５４、オア・ゲート５７並
びに２つのアンド・ゲート５６及び５８を含んでいる。
水平アドレス・カウンタ５２には、水平ブランキング期
間中にそのデータ入力端ＤINに、図１の水平位置ポテン
ショメーター５１ａの設定により決まる水平アドレスが
ロードされる。反転水平ブランキング信号は、水平ブラ
ンキング期間中には低レベルになっているので、アクテ
ィブ・ロー（低レベルで能動状態）のロード入力をイネ
ーブルしている。能動水平期間中に、水平アドレス・カ
ウンタ５２は、キャリー・アウト信号が発生するまで、
システム・クロックをカウント・ダウンする。

【００２９】同様に、垂直アドレス・カウンタ５４のデ
ータ入力端ＤINにも、垂直ブランキング期間中に垂直位
置ポテンショメーター５１ｂの設定によって決まる垂直
アドレスがロードされる。反転垂直ブランキング信号
は、垂直ブランキング期間中に低レベルになっているの
で、アクティブ・ローのロード入力端ＬＤをイネーブル
している。能動垂直期間中には、垂直アドレス・カウン
タ５４は、キャリーアウト信号を発生するまで反転水平
ブランキング信号をカウント・ダウンする。

【００３０】オア・ゲート５７は、両方のカウンタ５２
及び５４からキャリーアウト信号を受け、何れか一方の
キャリーアウト信号が高レベルの時に高レベル出力を発
生する。この状態が発生するのは、スクリーン上の何れ
かの軸上のオペレータの選択した位置に現在のスクリー
ン・アドレスが一致した時である。クロスヘア・イネー
ブル信号が高レベルの時には、オア・ゲート５７の高レ
ベル出力は、アンド・ゲート５８を通過してアクティブ
・ハイ（高レベルで能動状態）のクロスヘア・コントロ
ール信号を発生する。図１及び図２に関して上述したよ
うに、このクロスヘア・コントロール信号は、スイッチ
５３を制御してクロスヘア・マット発生器６０の出力を
クロスヘアの位置の成形ビデオ信号の代わりに切り替え
出力する。

【００３１】アンド・ゲート５６がストローブ・イネー
ブル入力の高レベルによってイネーブルされると、水平
クロスヘア・アドレスと垂直クロスヘア・アドレスとの
交点を表す１ピクセルの期間中、すなわち、水平アドレ
ス・カウンタ５２及び垂直アドレス・カウンタ５４の両
方のキャリーアウト出力が同時に高レベルとなっている
期間中にアンド・ゲート５６は、高レベルのクロスヘア
・ストローブ信号を発生する。クロスヘアの位置にオペ
レータが満足すると、オペレータの操作によりクロスヘ
ア・イネーブル信号を低レベルにしてアンド・ゲート５
８をディセーブルし、色差信号値及び輝度信号値をそれ
以上取り込まないようにする。

【００３２】図４及び図５は、更に構成が複雑なクロス
ヘア発生器５０′の実施例を示すブロック図である。こ
の装置は、画像の１６×１６の領域に亘ってビデオデー
タ値をアキュムレート（累積）する。このクロスヘア発
生器５０′は、アドレス・デコーダ６２、Ｘマウス位置
レジスタ６４、Ｙマウス位置レジスタ６６、Ｘアドレス
・カウンタ６８、Ｙアドレス・カウンタ７０、オア・ゲ
ート７２、ＸＮＯＲ（排他的ノア・ゲート）７３及びＰ
ＲＯＭ（プログラマブル・リード・オンリ・メモリ）７
６を含んでいる。このクロスヘア発生器５０′は、ＰＲ
ＯＭ７６からＹ（CROSS）アキュムレータ８２、ＣB（CR
OSS）アキュムレータ８４及びＣR（CROSS）アキュムレ
ータ８６にアキュムレータ・イネーブル信号を供給し、
これらアキュムレータは、それらの入力を図１のラッチ
３４、３６及び３８に夫々供給する。

【００３３】ＭＰＵ８０は、Ｘマウス位置データとＹマ
ウス位置データとを順次データ・バス６１に送出し、そ
れらがそこに存在する間に、そのＸ及びＹマウス位置レ
ジスタに関連するＭＰＵのＩ／Ｏマップのアドレスをア
ドレス・バス６３を介してアドレス・デコーダ６２に送
ることにより、それらＸ及びＹマウス位置データを夫々
Ｘマウス位置レジスタ６４及びＹマウス位置レジスタ６
６に送る。アドレス・デコーダ６２は、Ｘマウス位置レ
ジスタ６４及びＹマウス位置レジスタ６６の内容に相当
するアドレスを指定し、それらのアドレスがアドレス・
バス６３に存在する時の夫々の入力時点を計測する信号
を発生する。

【００３４】Ｘアドレス・カウンタ６８には、水平ブラ
ンキング信号によってＸマウス位置レジスタの内容がロ
ードされる。同様に、Ｙアドレス・カウンタ７０には、
垂直ブランキング信号によってＹマウス位置レジスタの
内容がロードされる。これらの両方の値は、ビデオ画像
内の特定の指定位置の実際のピクセル数及びライン数の
補数である。

【００３５】Ｘ及びＹのアドレス・カウンタ６８及び７
０は、ロードされた値からカウント・アップし、指定位
置でオールゼロの状態に達する。Ｘアドレス・カウンタ
６８は、システム・クロックによってクロック駆動され
る１０ビットのカウンタであり、各ラインに沿ってピク
セル・アドレスをカウントする。インタレース方式のシ
ステムでは、Ｙアドレス・カウンタ７０は、水平ブラン
キング信号によってクロック駆動される９ビットのカウ
ンタであり、各フィールド内のラインをカウントする。

【００３６】オア・ゲート７２は、Ｘアドレス・カウン
タ６８のオールゼロ状態を検出し、その発生時点でＸア
ドレス有効信号を発生する。オア・ゲート７２はＸアド
レス・カウンタ６８の出力の下位側４ビットを監視して
いないので、このＸアドレス有効信号は、指定位置から
始まって１６個の連続するピクセルを表す１６クロック
期間に亘って能動状態を継続する。オア・ゲート７４
は、Ｙアドレス・カウンタ７０のオールゼロ状態を検出
し、その発生時点でＹアドレス有効信号を発生する。オ
ア・ゲート７４は、Ｙアドレス・カウンタ７０の出力の
下位側３ビットを監視していないので、このＹアドレス
有効信号は、指定ラインから開始して８ラインに相当す
る期間能動状態を継続する。連続する２フィールド内の
８ラインを指定することにより、オア・ゲート７４は、
インタレース方式で得られた１フレーム（２フィール
ド）内の１６ラインを実際に指定する。

【００３７】アキュムレータ・イネーブル信号の発生に
関して、ＰＲＯＭ７６は、Ｘアドレス有効信号及びＹア
ドレス有効信号のみを監視するアンド・ゲートとして機
能する。Ｘアドレス有効信号とＹアドレス有効信号との
アンド論理の組み合わせは、ビデオ画像の１６×１６の
正方形の領域を定義する。なお、ＭＰＵ８０は、ビデオ
画像の境界内にこの正方形領域が含まれるようにＸ及び
Ｙのマウス位置アドレスの許容値を制限しているので、
ブランキング期間の非有効値をアキュムレートすること
はない。従って、アキュムレータ・イネーブル信号は、
１フレーム当たり正方形に配列した２５６ピクセル期間
中に能動状態になる。このアキュムレータ・イネーブル
信号が能動状態になっている期間中、３つのアキュムレ
ータ８２、８４及び８６は、輝度値Ｙ並びに２つの色差
成分値ＣB及びＣRを夫々アキュムレートする。

【００３８】各フレーム毎に、クロスヘアのＹ、ＣB及
びＣRのアキュムレート値Ｙ（CROSS）ACCUM、ＣB（CROS
S）ACCUM及びＣR（CROSS）ACCUMが、ラッチ３４′、３
６′及び３８′（図示してないが、図１のラッチ３４、
３６及び３８に類似のラッチである）にラッチされる。
これらのラッチ３４′、３６′及び３８′は、奇数フィ
ールドの垂直ブランキング信号によってラッチされる。
この奇数フィールドの垂直ブランキング信号は、アキュ
ムレータ８２、８４及び８６もリセットする。ＭＰＵ８
０は、これらのラッチ３４′、３６′及び３８′からア
キュムレート値を読み出し、それらを２５６で除算し、
Ｙ（CROSS）、ＣB（CROSS）及びＣR（CROSS）の空間的
平均値を得る。ＭＰＵ８０は、更にこれらの空間的平均
値を時間的に平均化し、Ｙ（CROSS）、ＣB（CROSS）及
びＣR（CROSS）の空間・時間的平均値を得る。

【００３９】ＰＲＯＭ７６は、クロスヘア・コントロー
ル信号によって空間的平均化を行う１６×１６正方形領
域内のどのような形状のカーソル・パターンでも発生可
能である。このため、ＰＲＯＭ７６は、どの時点におい
ても奇数フィールドに入っているか偶数フィールドに入
っているかを検知する必要がある。Ｙマウス位置レジス
タ６６の出力ラインの１つは、ＭＰＵ８０から供給され
る偶数フィールド信号である。この偶数フィールド信号
は、偶数フィールドのとき高レベルで、奇数フィールド
のとき低レベルとなる。ＸＮＯＲ（排他的ノア）ゲート
７３は、偶数フィールド信号とフィールドＩＤ信号とが
一致するとき、すなわち、現在のＹ（ライン）アドレス
が現在のフィールド内にあるときにアクティブ・ハイの
フィールド・フラグ信号を発生する。上述のような煩雑
な構成は、インタレース・システムにのみ必要なもので
あり、ノン・インタレース・システムでは、Ｙアドレス
・カウンタ７０は、１ビット分大きくなり、ＸＮＯＲゲ
ート７３は不要である。

【００４０】クロスヘア・コントロール信号を発生する
為に、ＰＲＯＭ７６は、Ｘアドレス・カウンタの出力の
下位側４ビットとＹアドレス・カウンタの出力の下位側
３ビット（オア・ゲート７２及び７４により夫々無視さ
れる）の状態も検知する必要がある。この追加情報が判
ると、ＰＲＯＭ７６は、１６×１６正方形領域内のどの
ような所望パターンにも対応して真となるクロスヘア・
コントロール信号を発生するようにプログラム可能であ
る。このようなパターンの好適例は、１ピクセル幅のラ
インで１６×１６の正方形領域を囲む外周線を表すパタ
ーンである。

【００４１】図４及び図５のクロスヘア発生器５０′
は、図１及び図２のクロスヘア発生器５０のようにクロ
スヘア・イネーブル入力及びストローブ・イネーブル入
力を明示していないが、ＭＰＵ８０は、それらの入力を
操作して、それらの回路の出力がなくてもそれと等価の
結果を達成することが出来る。ＰＲＯＭ７６のクロスヘ
ア・コントロール信号を出力させる為に、ＭＰＵ８０
は、水平ブランキング期間内の画像の外側の位置に対応
したＸ及びＹのマウス位置レジスタ６４及び６６にマウ
ス位置アドレスを供給する。または、実際のクロスヘア
・イネーブル信号は、ＰＲＯＭ７６のクロスヘア・コン
トロール信号とアンド論理をとることも出来る。図３の
ストローブ・イネーブル信号を非能動状態にする場合と
同様の効果を達成する為には、ＭＰＵは、アキュムレー
タ８２、８４及び８６によりアキュムレートされたデー
タを単に無視する。

【００４２】図１において、高レベルのクロスヘア・ス
トローブ信号が色差信号ＣR及びＣB並びに輝度信号Ｙの
現在値を夫々ラッチ３６、３８及び３４にラッチする。
従って、これらのラッチは、クロスヘアの位置にあった
これらの信号値を記憶し、これらをＭＰＵ８０に供給す
る。

【００４３】更に後述するように、ＭＰＵ８０は、クロ
スヘアの位置のビデオ値を用いて成形ビデオ出力とクロ
マキー信号を処理する為の多くのパラメータを計算して
出力する。クロスヘアの位置に残るノイズの変動を相殺
する為に、ＭＰＵ８０は、時間平均値を求め，点で収集
した多くの値の平均を計算する。

【００４４】ＭＰＵ８０は、クロスヘア位置ＣR（CROS
S）及びＣB（CROSS）の値と式(２)を用いてその位置の
色相θを求め、その値を画像全体の基準色相角αとして
以下の式で定義する。 α＝θ(クロスヘア位置)＝ａｒｃｔａｎ［ＣR(CROSS)／
ＣB(CROSS)］ (２′)

【００４５】その後、ＭＰＵ８０は、ｓｉｎα及びｃｏ
ｓαを計算し、それらの値をラッチ３０及び３２に供給
する。ＭＰＵ８０は、マット発生器１４用の輝度定数Ｌ
ＵＭ、ＣR定数及びＣB定数も計算し、ラッチ４０、４２
及び４４を介してそれらの定数をマット発生器１４に供
給する。ＣR定数及びＣB定数を計算することにより、基
準色相角αの単位ベクトルを発生する。

【００４６】輝度定数ＬＵＭは、クロスヘアの位置の色
度値に対する輝度値の比から計算される。このクロスヘ
アの位置の色度値は、色差信号の２乗の和の平方根をと
ることにより、次式で与えられる。Ｃmag ＝［ＣR(CROSS)2 ＋ＣB(CROSS)2］1/2 (４) また、輝度定数ＬＵＭは、次式で与えられる。ＬＵＭ＝Ｙ(CROSS)／Ｃmag (５)

【００４７】輝度定数ＬＵＭは、マット発生器５０で使
用され、その出力がミキサ８の出力（色度値）とミキサ
１２で乗算され、Ｙ(CROSS)の値に等しい輝度値を有す
るコンポジットビデオ出力が生成される。

【００４８】ＭＰＵ８０は、陰影クリップ定数をラッチ
４６を介して可変利得陰影比較器２４の陰影クリップ入
力端に供給する。一実施例では、この定数値は、単にク
ロスヘアの位置の輝度値である。クロスヘアの位置が適
切であれば、クロスヘアは、背景の最大輝度で均等に発
光した部分である。または、その輝度値に小さな負のオ
フセットを加えることにより、背景の最大輝度の部分の
ノイズをクリップするようにしても良い。この操作と共
に陰影利得を僅かに増加させると、陰影信号の最大値と
最小値の両方のレベルでノイズがクリップされる。

【００４９】図２のスイッチ４９が図示したとおりの位
置に設定されているとき、可変利得キー比較器２６のキ
ー利得入力の設定は、ポテンショメーター２７ｂによっ
て決まる。スイッチ４９を他方の設定位置に切り換える
と、キー利得の設定値は、ＭＰＵ８０からラッチ４８を
介してキー比較器２６に供給される。通常は、陰影回路
が使用されている時、スイッチ４９の設定位置は、図２
に示すとおりであってキー利得は、手動で設定される。
しかし、陰影回路が使用されていない時、すなわち、陰
影利得がゼロに設定されて自然な陰影のみが存在する時
には、キー利得は、リニア・キーイングに適するように
自動的に設定することが出来る。この為には、可変利得
キー比較器２６のキー利得入力の信号レベルは、システ
ムのミキサ制御レベルに合うようにスケーリングしなけ
ればならず、供給される利得定数は、クロスヘア（背景
の最大レベル）の色度レベルＣmax(cross)に対するオン
状態のミキサ制御レベルＸonの比であり、次の式で与え
られる。キー利得定数＝Ｘon／Ｃmax(cross) (６)

【００５０】別の例として、上述のように、陰影クリッ
プ値に対する僅かに負のオフセットに関連して小さなオ
フセットをこの利得値に加えることも出来る。これを行
う時、前景の色度値の低い部分のノイズが背景内のノイ
ズ、汚れ、皺、高輝度等の不完全部分としてクリップさ
れる。

【００５１】図６及び図７は、図１２及び図１３に示し
た回路と類似の本発明のクロマキー発生回路の一実施例
の構成を示すブロック図である。この回路は、コンポー
ネント・ビデオ・システムに適したものであり、図１及
び図２に関して説明したクロマキー発生回路についての
変更点を総て含んでいる。すなわち、クロスヘア発生器
５０、スイッチ４９及び５３、ラッチ３４、３６、３８
及び４８並びにＭＰＵ８０を追加し、従来のポテンショ
メーター３ａ、３ｂ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び２５
ａを夫々ラッチ３０、３２、４０、４２、４４及び４６
に置換している。この回路では、ラッチ４２及び４４に
夫々供給される定数ＣR及びＣBの値は、夫々ｓｉｎα及
びｃｏｓαである。

【００５２】従来のポテンショメーターをラッチで置換
したことにより、クロマキー発生回路の主要部分の設定
をＭＰＵ８０が自動的に行うので、本発明のクロマキー
発生回路では、オペレータの手間が格段に軽減される。
具体的に言えば、背景を抑圧するマット発生器１４の設
定及び可変利得陰影比較器２４の設定が自動的に行える
ことによって操作が簡単になり、場合によっては、可変
利得キー比較器２６の設定や色相相関回路４の基準色相
の設定等も自動的に行えるので操作が飛躍的に簡単化出
来る。

【００５３】上述の回路がクロマキーの設定を自動的に
行える性能があっても、それらの自動設定機能の一部又
は全部を補助的に手動設定したいこともあるかも知れな
い。従って、一実施例としてＭＰＵ８０が図９及び図１
０並びに図１２及び図１３に示したように、基準色相角
ポテンショメーター３ａ及び３ｂ、選択性制御ポテンシ
ョメーター５、背景抑圧輝度制御ポテンショメーター１
１ａ、背景抑圧色相角制御ポテンショメーター１１ｂ及
び１１ｃ、陰影クリップ・レベル・ポテンショメーター
２５ａ並びにキー利得ポテンショメーター２７ｂ等から
の手動制御入力を行えるように構成する。これによっ
て、ＭＰＵ８０は、自動設定機能にオペレータからの手
動制御を補助的に加えることにより、オペレータの手動
調整に応じた動作を行うことが出来る。

【００５４】以上本発明の好適実施例について説明した
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。例えば、本発明は、輝度成分信号及び色
差成分信号の形式に限定されるものでなく、ＲＧＢのコ
ンポーネント信号や輝度、色相及び彩度成分の信号形式
にも適用出来る。

【００５５】

【発明の効果】本発明のクロマキー発生回路は、オペレ
ータが選択したビデオ画像内の基準部分に対応するビデ
オ信号を記憶し、その記憶データから成形ビデオ出力信
号及びクロマキー信号の属性定数をマイクロ・プロセッ
サが自動的に求めることが出来るので、オペレータの操
作が自動化され、極めて操作の簡単なクロマキー発生回
路を提供している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクロマキー発生回路の一実施例の一部
分の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明のクロマキー発生回路の図１の実施例の
他の部分の構成を示すブロック図である。

【図３】図１のクロスヘア発生器の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図４】図１のクロスヘア発生器の他の実施例の一部分
を示すブロック図である。

【図５】図４のクロスヘア発生器の他の部分を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明のクロマキー発生回路の他の実施例の一
部分の構成を示すブロック図である。

【図７】図６のクロマキー発生回路の他の部分を示すブ
ロック図である。

【図８】従来のクロマキー発生回路を用いたビデオ信号
合成回路の構成を示すブロック図である。

【図９】従来のクロマキー発生回路の一部分の構成を示
すブロック図である。

【図１０】図９のクロマキー発生回路の他の部分の構成
を示すブロック図である。

【図１１】図１０の各部の波形を示す波形図である。

【図１２】従来のクロマキー発生回路の他の例の一部分
の構成を示すブロック図である。

【図１３】図１２のクロマキー発生回路の他の部分の構
成を示すブロック図である。

【図１４】図１２及び図１３の各部の波形を示す波形図
である。

【符号の説明】

５０及び５０′ クロスヘア発生器（ストローブ信号発
生手段）３４、３６及び３８ラッチ（記憶手段）８０マイクロ・プロセッサ（制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像を表すビデオ入力信号を受
け、上記カラー画像内の選択された基準部分に対応する
成形ビデオ出力信号及びクロマキー信号を発生するクロ
マキー発生回路において、上記カラー画像の上記選択された基準部分に対応してス
トローブ信号を発生するストローブ信号発生手段と、上記ストローブ信号に応じて上記ビデオ入力信号を記憶
する記憶手段と、該記憶手段から読み出したデータから上記成形ビデオ出
力信号及び上記クロマキー信号の属性の定数を自動的に
求める制御手段とを備えることを特徴とするクロマキー
発生回路。