JPH09238365A - クロマキー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、輝度信号レベルを検知していなかっ
たため、空を背景領域としてその色を消去しようとした
場合、空と同一色相の川があるときは川の色も同時に消
去してしまう。 【解決手段】 検出回路３は、クロマ信号から予め定め
た特定色相の信号部分を検出するとともに、輝度信号か
ら予め定めた特定の輝度レベル範囲の信号部分を検出す
る。レベル比較判断回路１０は入力カラー映像信号ａの
特定色相で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信号
部分は第１のレベルで、それ以外の領域の信号部分は第
２のレベルの２値化されたキー信号ｄを生成する。減算
器１６は、遅延入力カラー映像信号ｇの中から検出され
た所定以上の明るさで、特定の色相の領域の輝度及び色
相が消去されて黒色とされ、かつ、残りの画像領域が元
の画像のままとされた画像の色輝度消去ビデオ信号ｌが
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクロマキー装置に係
り、特にクロマキー信号を用いてテレビジョン画面合成
を行うクロマキー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のクロマキー装置の一例のブ
ロック図、図４は図３の動作説明図を示す。図３におい
て、入力端子１を介して入力されたカラー映像信号ａ
は、Ｙ／Ｃ分離回路２において、Ｙ／Ｃ分離されＣ信号
（搬送色信号又はクロマ信号）のみが出力される。この
クロマ信号は検出回路３に供給され、ここで予め検出す
る色相として定めた特定の色相（例えば青色）の信号部
分が検出されて、その検出色相の信号が中央処理装置
（ＣＰＵ）１９に供給され、ここで色相・色レベルデー
タを計算させる。

【０００３】ここで、例えば入力カラー映像信号ａによ
る画像が図４（Ａ）に示すように、青色の背景４１の前
方に赤色の人形４２が配置されている画像であるものと
すると、Ｙ／Ｃ分離回路２からは図４（Ｂ）に模式的に
示すように、背景４１に相当する領域４３では青色の色
相を示す位相（色位相）で、人形４２に相当する領域４
４では赤色の色相を示す位相のクロマ信号ｂが出力さ
れ、このうち領域４３の図４（Ｃ）に示す青色の信号部
分が検出回路３からＣＰＵ１９に入力される。

【０００４】図３のＣＰＵ１９から出力された色相・色
レベルデータは、色位相検知回路６及び色レベル検知回
路７に供給され、ここで、Ｙ／Ｃ分離回路２で分離され
たクロマ信号ｂの色位相検知、色レベル検知が行われ
る。色位相検知回路６及び色レベル検知回路７の各出力
結果はレベル比較判断回路２０に入力されて、図４
（Ｅ）に示すように、青色の背景領域では１レベルで、
人形の領域では０レベルの画像を示す２値の信号ｄを出
力させる。なお、図４（Ｆ）は図４（Ｅ）の画像中のラ
イン４５の信号波形を示す。

【０００５】この信号ｄは図３のキー信号調整回路１３
に入力されて、信号ｄの信号レベルや位相が調整され
て、図４（Ｇ）に示す画像のテレビジョンキー信号ｅと
して出力される。また、青色を読み込んだＣＰＵ３１
は、青色と１８０゜位相の異なる色データを計算（ここ
では黄色となる）して、制御データとして色消去信号発
生部９へ入力し、これよりクロマ信号ｂから抜いた青色
信号部分と色レベルが同じで、色の位相だけが１８０゜
異なっている、図４（Ｄ）に示す色消去信号ｃが出力さ
れる。

【０００６】図３の乗算器１２は上記の色消去信号ｃと
レベル比較判断回路２０からの信号ｄとを乗算し、信号
ｄの１レベルの領域だけに色消去信号ｃが挿入された、
図４（Ｈ）に示す信号ｆを出力する。この乗算器１２の
出力信号ｆは、入力カラー映像信号ａを遅延回路１４に
よりＹ／Ｃ分離回路２から乗算器１２の出力端までの処
理時間に相当する時間遅延させて時間合わせしたカラー
映像信号ｇ（図４（Ｉ）にその画像を示す）と加算器１
５において加算され、これにより信号ｆ中の色消去信号
ｃとカラー映像信号ｇ中の青色の背景領域の色信号とが
打ち消しあって色がなくなり（灰色）、図４（Ｊ）に示
すように、灰色の背景領域４６に配置された人形４７の
画像を示す信号が生成され、色消去ビデオ信号ｈとして
出力端子１８へ出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
のクロマキー装置は、輝度信号レベルを検知していなか
ったため、例えば入力カラー映像信号ａが空と川だけの
画像である場合、空の色と川の色は輝度信号レベルは異
なるが、同一色相であるため、空を背景領域としてその
色を消去しようとしても、川の色も同時に消去してしま
うことがある。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
輝度信号レベルも検知することにより、従来に比べて、
より多くの機能や調整を行え、より自然な画面合成処理
を行い得るクロマキー装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、入力カラー映像信号から輝度信号とクロマ
信号とを分離する分離手段と、分離手段からのクロマ信
号から予め定めた特定色相の信号部分を検出するととも
に、分離手段からの輝度信号から予め定めた特定の輝度
レベル範囲の信号部分を検出する検出回路と、検出回路
からの検出信号に基づき、入力カラー映像信号から特定
色相で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信号部分
は第１のレベルで、それ以外の領域の信号部分は第２の
レベルの２値化されたキー信号を生成するキー信号生成
手段とを有する構成としたものである。

【００１０】また、本発明は、キー信号と検出回路から
の検出信号に基づき、入力カラー映像信号中の特定色相
で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信号部分の色
相を消去する色消去手段と、キー信号と検出回路からの
検出信号に基づき、キー信号の第１のレベルの信号部分
のみ色消去手段により色消去された信号部分と同じ明る
さとされ、キー信号の第２のレベルの信号部分はそのま
まとされた信号を出力する輝度消去手段と、色消去手段
からの出力信号と輝度消去手段の出力信号とをそれぞれ
減算して色輝度消去ビデオ信号を出力する減算器とを有
することを特徴とする。

【００１１】本発明では、入力カラー映像信号から特定
色相で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信号部分
は第１のレベルで、それ以外の領域の信号部分は第２の
レベルの２値化されたキー信号を生成するようにしたた
め、入力カラー映像信号の画像中の特定色相で特定の明
るさの画像部分に対応したキー信号を生成できる。

【００１２】また、本発明では上記のキー信号に基づい
て、色消去手段により入力カラー映像信号中の特定色相
で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信号部分の色
相を消去し、輝度消去手段により入力カラー映像信号中
の特定色相で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信
号部分の輝度を消去し、これらの色消去手段と輝度消去
手段の各出力信号を減算するようにしたため、入力カラ
ー映像信号中の特定色相で、かつ、特定の輝度レベル範
囲の領域の画像が輝度と色相が消去され、かつ、それ以
外の領域の画像が入力画像と同等の色相及び輝度の画像
を示す色輝度消去ビデオ信号を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施の形態のブロック
図、図２は図１の動作説明図を示す。図１中、図３と同
一構成部分には同一符号を付してある。図１において、
入力端子１を介して入力されたカラー映像信号ａは、Ｙ
／Ｃ分離回路２において、Ｙ／Ｃ分離されＣ信号（搬送
色信号又はクロマ信号）ｂとＹ信号（輝度信号）ｉがそ
れぞれ分離され、クロマ信号ｂは色位相検知回路６及び
色レベル検知回路７にそれぞれ供給され、輝度信号ｉは
輝度レベル検知回路５に供給される。クロマ信号ｂはよ
く知られているように、カラーバースト信号に対する位
相（色位相）により色相を示し、レベルが飽和度（色の
濃さ）を示す。

【００１５】これらのクロマ信号ｂと輝度信号ｉは検出
回路３にも供給され、ここで予め検出する色相として定
めた特定の色相（例えば青色）と輝度信号レベルが検出
されて、その検出信号が中央処理装置（ＣＰＵ）４に供
給され、ここで色相・色レベルデータと輝度レベルデー
タを計算させる。

【００１６】ここで、例えば入力カラー映像信号ａによ
る画像が図２（Ａ）に示すように、青色の空２１と海２
２を背景として、その前方に赤色の人形２３が配置され
ている画像であるものとすると、Ｙ／Ｃ分離回路２から
は図２（Ｂ）に模式的に示すように、空２１に相当する
領域２４では青色の位相（色位相）を示し、海２２に相
当する領域２５でも青色の色位相を示し、更に人形２３
に相当する領域２６では赤色の色位相を示すクロマ信号
ｂが出力される。検出回路３はこのうち領域２４と２５
の青色の信号部分を検出してＣＰＵ４に入力する。

【００１７】また、これと同時に、Ｙ／Ｃ分離回路２か
らは図２（Ｉ）に模式的に示すように、空２１に相当す
る領域３３ではやや明るく、海２２に相当する領域３４
では暗く、更に人形２３に相当する領域３５ではやや明
るい、明度を持つ輝度信号ｉが出力される。検出回路３
はこのうち所定のしきい値以上の輝度信号部分を検出し
てＣＰＵ４に入力する。

【００１８】図１のＣＰＵ４は検出回路３で検出された
青色の色信号レベルの色信号部分に応じた色相・色レベ
ルデータを計算し、これを色位相検知回路６及び色レベ
ル検知回路７と色消去信号発生部９にそれぞれ供給す
る。また、ＣＰＵ４は検出回路３で検出された所定のし
きい値よりも明るい輝度信号部分（ここでは、空２１と
人形２３の輝度信号部分）に応じた輝度レベルデータを
計算して、これを輝度レベル検知回路５及び輝度消去信
号発生部８にそれぞれ供給する。

【００１９】色位相検知回路６及び色レベル検知回路７
の各出力結果はレベル比較判断回路１０に入力され、ま
た、輝度レベル検知回路５で検知された検知結果もレベ
ル比較判断回路１０に入力される。これにより、レベル
比較判断回路１０は、図２（Ｄ）に模式的に示すよう
に、所定値より明るく、かつ、青色の空２１に相当する
領域２６では１（白）レベルで、青色であっても所定値
よりも暗い海２２と所定値より明るくても青色でない人
形２３に相当する領域２７では、それぞれ０（黒）レベ
ルの画像を示す２値のキー信号ｄを出力する。

【００２０】このキー信号ｄは図３のキー信号調整回路
１３に入力されて、キー信号ｄの信号レベルや位相が調
整されて、図２（Ｅ）に示す画像のテレビジョン画面合
成用のテレビジョンキー信号ｅとして出力される。

【００２１】また、色消去信号発生部９は、ＣＰＵ４か
らの制御データにより、クロマ信号ｂのうち青色の色信
号部分（ここでは空２１、海２２に相当する領域の色信
号部分）と位相が１８０゜異なっている図２（Ｃ）に示
す黄色の画像の色消去信号ｃを出力する。

【００２２】図１の乗算器１２は上記の色消去信号ｃと
レベル比較判断回路１０からのキー信号ｄとを乗算し、
キー信号ｄの１レベルの領域だけに色消去信号ｃが挿入
された、図２（Ｆ）に示す画像の色消去キー信号ｆを出
力する。この乗算器１２の出力信号ｆは、入力カラー映
像信号ａを遅延回路１４によりＹ／Ｃ分離回路２から乗
算器１２の出力端までの処理時間に相当する時間遅延さ
せて時間合わせしたカラー映像信号ｇ（図２（Ｇ）にそ
の画像を示す）と加算器１５において加算される。

【００２３】これにより、加算器１５からは色消去キー
信号ｆ中の色消去信号ｃとカラー映像信号ｇ中の青色の
空２１の領域の色信号とが打ち消しあって色がなくなり
（灰色）、図４（Ｈ）に示すように、空２１に相当する
領域３０は灰色で、海２２に相当する領域３１と人形２
３に相当する領域３２はそれぞれ元の色相の画像を示す
色消去ビデオ信号ｈが生成されて出力される。

【００２４】一方、輝度消去信号発生部８はＣＰＵ４か
らの制御データに基づき、所定のしきい値よりも明るい
輝度信号部分（ここでは、空２１や人形３５の領域の輝
度信号部分）と同じ信号レベルの輝度信号を輝度消去信
号ｊとして発生し、これを乗算器１１に供給する。ここ
で、図２（Ｊ）は上記の輝度消去信号ｊの画像を示す。

【００２５】図１の乗算器１１は上記の輝度消去信号ｊ
とレベル比較判断回路１０からのキー信号ｄとを乗算
し、図２（Ｋ）に示すように、キー信号ｄの１レベルに
相当する領域３６だけに輝度消去信号ｊが挿入され、信
号ｄの０レベルに相当する領域３７ではそのまま０レベ
ルとされた画像の輝度消去キー信号ｋを出力する。ここ
で、輝度消去キー信号ｋの領域３６の信号部分は上記輝
度消去信号ｊで、その輝度は色消去ビデオ信号ｈの色無
しの領域３０の明るさと同じ明るさである。

【００２６】この乗算器１１の出力信号ｋは、減算器１
６に供給されて加算器１５からの色消去ビデオ信号ｈと
減算される。これにより、減算器１６から出力端子１８
へは、図２（Ｌ）に模式的に示すように、遅延入力カラ
ー映像信号ｇの中から検出された所定以上の明るさで青
色の領域、つまり空２１に相当する領域３８の輝度及び
色相が消去されて黒色とされ、かつ、残りの画像領域に
はそのまま海２９と人形４０が元の画像のままとされた
画像の色輝度消去ビデオ信号ｌが出力される。

【００２７】このように、この実施の形態では、特定の
色相（ここでは青色）だけでなく、特定の輝度レベルも
検出してクロマキー処理をしているので、上記の特定の
色相であっても、輝度レベルが特定の輝度レベルでない
ときには、消去処理しないので、より細かなクロマキー
処理ができる。また、消去した領域の画像を他の任意の
画像とすげ替えるなどにより、より自然な画像合成処理
ができる。

【００２８】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、検出する輝度レベルや色相を任意に
変えることも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力カラー映像信号中の特定色相で、かつ、特定の輝度
レベル範囲の領域の画像が輝度と色相が消去され、か
つ、それ以外の上記の特定の色相であっても上記の特定
のレベル範囲に無い輝度の領域や、特定の輝度レベル範
囲であっても上記の特定の色相でない領域、更には上記
の特定の輝度レベル範囲でも特定の色相でも無い領域の
各画像が入力画像と同等の色相及び輝度の画像を示す色
輝度消去ビデオ信号を得ることができるため、特定の色
相のみ消去していた従来のクロマキー装置に比し、同じ
特定の色相でも輝度レベルに応じて消去するか否かの選
択ができ、よって従来に比べてより細かいクロマキー処
理ができる。

【００３０】また、本発明によれば、特定の色相と特定
の輝度レベル範囲の両者を検出してクロマキー処理をし
ているため、従来に比べてより自然な画像合成処理を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクロマキー装置の一実施の形態のブロ
ック図である。

【図２】図１の動作を声明する図である。

【図３】従来のクロマキー装置の一例のブロック図であ
る。

【図４】図３の動作を説明する図である。

【符号の説明】

２ Ｙ／Ｃ分離回路 ３ 検出回路 ４ 中央処理装置（ＣＰＵ） ５ 輝度レベル検知回路 ６ 色位相検知回路 ７ 色レベル検知回路 ８ 輝度消去信号発生部 ９ 色消去信号発生部 １０ レベル比較判断回路 １１、１２ 乗算器 １３ キー信号調整回路 １４ 遅延回路 １５ 加算器 １６ 減算器 ａ 入力カラー映像信号 ｂ クロマ信号 ｃ 色消去信号 ｄ キー信号 ｅ テレビジョン画面合成用キー信号 ｆ 色消去キー信号 ｇ 遅延カラー映像信号 ｈ 色消去ビデオ信号 ｉ 輝度信号 ｊ 輝度消去信号 ｋ 輝度消去キー信号 ｌ 色輝度消去ビデオ信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力カラー映像信号から輝度信号とクロ
   マ信号とを分離する分離手段と、 前記分離手段からのクロマ信号から予め定めた特定色相
   の信号部分を検出するとともに、前記分離手段からの輝
   度信号から予め定めた特定の輝度レベル範囲の信号部分
   を検出する検出回路と、 前記検出回路からの検出信号に基づき、前記入力カラー
   映像信号から前記特定色相で、かつ、特定の輝度レベル
   範囲の領域の信号部分は第１のレベルで、それ以外の領
   域の信号部分は第２のレベルの２値化されたキー信号を
   生成するキー信号生成手段とを有することを特徴とする
   クロマキー装置。
2. 【請求項２】 前記キー信号と前記検出回路からの検出
   信号に基づき、前記入力カラー映像信号中の前記特定色
   相で、かつ、特定の輝度レベル範囲の領域の信号部分の
   色相を消去する色消去手段と、 前記キー信号と前記検出回路からの検出信号に基づき、
   前記キー信号の第１のレベルの信号部分のみ前記色消去
   手段により色消去された信号部分と同じ明るさとされ、
   前記キー信号の第２のレベルの信号部分はそのままとさ
   れた信号を出力する輝度消去手段と、 前記色消去手段からの出力信号と前記輝度消去手段の出
   力信号とをそれぞれ減算して色輝度消去ビデオ信号を出
   力する減算器とを有することを特徴とする請求項１記載
   のクロマキー装置。
3. 【請求項３】 前記色消去手段は、前記検出回路からの
   検出信号に基づき、前記入力カラー映像信号中の前記特
   定色相の領域のクロマ信号部分の位相と逆位相のクロマ
   信号を色消去信号として発生する色消去信号発生手段
   と、前記キー信号と前記色消去信号とを乗算する第１の
   乗算器と、前記入力カラー映像信号と前記第１の乗算器
   の出力信号とを加算する加算器とからなり、 前記輝度消去手段は、前記入力カラー映像信号中の前記
   特定の輝度レベル範囲の領域の輝度信号と同じレベルの
   輝度信号を輝度消去信号として発生する輝度消去信号発
   生手段と、前記キー信号と前記輝度消去信号とを乗算す
   る第２の乗算器とからなることを特徴とする請求項２記
   載のクロマキー装置。