JPS5846783A

JPS5846783A - クロマキ−装置

Info

Publication number: JPS5846783A
Application number: JP56144535A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Yamamoto; 嘉一山本; Jun Yonemitsu; 潤米満
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-09-12
Filing date: 1981-09-12
Publication date: 1983-03-18
Also published as: EP0074824A3; ATE31856T1; JPH0458231B2; EP0074824B1; US4533937A; AU8806682A; EP0074824A2; DE3277959D1; AU560044B2; CA1202409A

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】この発明は、クロマキー装置に−し、特にキー信号発生
装置に係る。

この発明の説明に先立ち、Ｙ、Ｕ、Ｖ信号系、のデジタ
ルＣチオ信号を対象とするデジタルクロマ、キー装置の
一例について面戸を参照して説明する。

デジタルクロマキー装置の全体の構成を示す第７図にお
いて、１は、前景カラーーデオデータＩｐＧ−ｖよりと
背景力、ラービデオデータＢＧ−ＶＩＤとが夫々のタイ
ミング基準信号’Ｉ’Ｒ８と共に供給されるインク−フ
ェースである。このカラーーデオデータを１、カラーテ
レＣ・ジョンカメラの出力（ｎ、ｅ、ｍ）を！トリック
ス演算することで形成された輝度信号Ｙ９色差信号υ、
Ｖを例えば（７４（：？：り）の比のサンシリンダ周波
数でサンブリ・ングしてなる各成分からなるものである
。インター　フェース１は、各々のタイミング基準信号
！部からデコードされたタイミング信号（水平同期信号
、垂直同期信号等）をみて、コクのカラー−ｆオデータ
ｙｅ−ｖｘｎ及びＢＧ−ＶＴＤの位相を適切なものと〜
し、後段に出力する０２は、パックカラーデータ形成回路である。前景カラー
ーデオデータ１１Ｇ−”；ＩＸＤからパックカラーデー
タ、が形成され１、このパックカラーデータ夕が゛キー
信号形成回路３及びカラーキャンセラー５に供給される
。

、　　キー信号形成回路３は、バックカラーデータと前
景カラーーデオデー＃　ＮＧ−’Ｖよりとの対応する／
サンプル毎に比較演算し、所定レベルのキー信号を発生
するものである０このように発生したキー信号そ、のも
のは、外乱を多く含んでいて、そのｔｔでは使用できな
いので、キープロセッサ４におい　。

て、クリップ、このクリップ出力のエツジ“タイミング
の調整、ゲインの調整等の波形整形処理が施され、キー
ゾロセッサ４からキー信号１１１！Ｙが得られる。

カラーキャンセラー５は、このキー信号ＫＥＹをもとに
、前景カラービデオデー＃　ＩＦＧ−７１１１中からバ
ンクカラーを取り除く。例えば被写体が透明な場合に、
透けて見えるパンクタラ−が除去される。

具体的には、パックカラーデータをキー信号ＫＩＩＴで
振幅変調し、この変調出力を前景カラービデオデータｙ
ｅ−ｖよりから減算するようになされる。このパックカ
ラーの除去は、Ｕ及びＶの信号だけについてなされ、輝
度信号！は、単に通過するだけである。

このカラーキャンセラー５には、遅延回路６を介して前
景カラービデオデータｐａ−ｖよりが供給される。キー
ゾロセッサ４における前述の波形処理に要する時間に相
当する遅延量を遅延回路６が有している♂− そして、カラーキャンセラー５の出力ＯｋＭ−Ｖよりと
背景カラービデオデータＢａ−ｖよりとがミキサー７に
供給共れ、キー信号ＫＩＣＹをもとにして両者のミキシ
ングが行なわれる。このミキーシングは一つのカラーー
デオデータ０ＡＮ−ＶＩＤとＢＧ−’ＶＩＤとを単ニス
イツチングして出力する方法の他に、両者の境界におい
て、一方のレベルを除々に減少させると共に、他方のレ
ベルを除々に増大させるクロスフェードの方法を用いる
ことができる。このミキサー７の出力は一デジタルフィ
ルタ８を介してインターフェース９に供給される。デジ
タルフィルタ８は、ミキす−７の出力の波形を整えるた
めのものである〇インターフェース９は、カラーキャンセラー５から色消
Ｉ−ｂされた０ム薦・ｖｘｐとデジタルフィルタ８から
の合成カラービデオデータＫＹＤ−ｖＩＤと、夫夫のタ
イミング基準信号と、キー信号！酊とを外部に出力する
ためのものである。

更に、マイクロゾロセッサ１０　、　ｏａ′Ｉ！モニタ
ー１１及びコンソール１２が設けられており、コンソー
ル１２からのユーザーのキー人力を翻訳してシステム内
部に伝達したり、各回路ブロックにおいて必要とされる
演算処理を行なったりできるようにされて馳る。

上述のデジタルクロマキー装置におけるカラーキャンセ
ラー５及びミキサーＴの部分の構成は、１１８２図に示
すような構成とされている。１例として第３図人に示す
ように、バンクカラー例えば青の塗料がぬ６れたパック
スクリーン１３の前に被写体１４例えば人物が位置する
前景１５と、第３図Ｂに示す背景１６とを考える。パッ
クカラーデータ形成回路２からは、この使８用するパッ
クスクリーン１３と対応するパックカラーデータＤＢが
、形成され、第°コ図に′おいて、１７で示す乗算器に
供給される。こ・の乗算器１Ｔには、キー信号ＫＥＹと
逆相の即ち被写体１４の領域でゲインがＯとなるキー信
号ＫＩＩＩＹが供給される。したがって、第３図Ｂに示
すように被写体１４０部゛分を除く斜線値・域にパック
カラーが存在するデータが発生し、前景カラーーヂオデ
ータ’ＦＧ−ＶＩＤから減算器１ＢにＴｈいて引かれる
。したがって！ｓ３図りに示すように、被写体１４と対
応し、且つパックカッ−が除去された♂デオデータ０ム
Ｍ−ＶＩＤが減算器１８から発生し、乗算器１ｓに加え
られる。また、背景カラービデオチー夕ＢＧ−Ｖよりが
乗算器２０に供給され、キ＝信号ＫＮ’ｊによって振幅
変調され、したがって第ＪｗＪｍに示すように、背景１
６中で被写体１４の領域のデータが除去された出力が乗
算器２０から生じる。一方、乗算１＃Ｌ９には、キー信
号ＫＲｔＹが供給されるので：この乗算器１９及び２０
の出力データを加算器２１に供給することによって、第
３図１に示すように、背景１６に被写体１４がはめ込ま
れた画像と対応する出力ビデオデーＪＩ　ＩＣＹＤ・Ｖ
よりが得られる。

ここで、従来のキー信号の形成方法について第ダ図を参
照して説明する。まず、第ダ図の（Ｖ、Ｖ）色差座標上
でパックカラーと対応する参照点を（Ｕｏ　ｅ　Ｔｏ）
としたとき、原点とこの点を結んでできる軸をＸ軸−そ
れに垂直で（”ｏ　ｅ　Ｔｏ　）を通るのをＹ軸とする
。参照点（Ｕｏ＊Ｖｏ）と任意の（ｖ、ｖ）値とを結ぶ
ベクトルでＸ軸、Ｘ軸の各々への寄与分を”　ｅ　７で
示すとＸ　＝（Ｕ　　Ｔ１６　）　Ｃｏｏθ＋（Ｖ　−％　）
　５ｉＪｙ＝（Ｖ−’Ｖｌ））　ｏｏｓ＃　−（Ｕ−ｔ
ｒｌ））　ａｉ邸０と表わされる。そこで、次式で示す
ような関数でキー信号を定−するのが従来の方法である
。

に＝ａ　ｌ：ｌｃＩ　＋　ｂ　ｌｙｌ値は、ひし形の辺上に並ぶことになる。

このように発生されたキー信号Ｘは、キープロセッサ４
に導かれ、クリップ回路によって波形整形される。例え
ばバックスクリーン１３の前に透明なコンブが被写体１
４としておかれている声量１５を撮影し牟場合、コツプ
の中央部では、パックカラーが透けて見えるため、第Ｓ
図ムに示すように被写体１４の輪郭と対応して入レベル
となり、その中央部でレベルがやや小となるキー信号Ｘ
がキー信号形成回路３かも生じる。キー信号は、例えば
ｌビットをｌサンプルとするデジタル信号であるが、第
、Ｉ−ＷＪでは、説明の都合上、信号をアナログ波形に
よって示している。そして、ベースクリツデレベＪｚＢ
Ｉ＋ｕびピーククリップレベルＰＩ、をスレッショルド
レベルとするクリップ動作が、なされる。つまり、ＢＬ
以下は、全てＯのレベルとし、ＰＩＩ以上は、全て２５
５のレベルとするのである。これによって、第３図１に
示すようなキー信号ＯＹが形成される。第３図Ｏは、逆
位相のキー信号に１１ｇＹを示している。

上述のペースクリップレベルＢＬ及び−一りクリップレ
ベルＰＬの夫々は第４図に示すものとなり、同図におい
て２２で示す小さなひし形に含まれるものは全て、０　
、２３で示す大きなひし形の外は全て２５５とされ、両
者の間に位置する斜線部分は、キー信号の傾斜を決定す
る領域となる。パックスクリーン１３ｉＰｂ＊写体１４
になる境界では、−（Ｕ・ｅ　Ｗｅ　）から被写体１４
０色に応じた位置まで変化することになる。

とζ°ろで、このように参照点（Ｕｏ＊Ｙｏ）から被写
体１４の色に応じた位置に向かう軌跡は、一般に直線と
ならない。これは、カラーｅｆオデータにもともと含ま
れているノイズによるが、デジタル化したときには、量
子化ノイズも加わるので、上述の軌跡のジグデグ運動が
芦張される。特に、第１／Ｌ図に示すような色８差座標
上におけるひし形の頂点を結ぶ方向即ちＸ軸或いはＸ軸
の方向と上述の軌跡が一致する場合には、そのジグデグ
運動によってキー１信号の傾斜部がなめらかに変化せず
、したがって合成された出力画像の画質が悪いという問
題点が認められた。

第、６図ムに示すように、例えばベースクリップレベル
ＢＬと一一りクリップレベルアシとを含んで等高線を描
くように６ステツプのレベル変化が介在しているものと
し、Ｘ軸に沿って（Ｕｏ　＊ＶＯ）から被写体の色の位
置までの軌跡が描かれるものとすると、ノイズがなく直
線運動を行なったと禽は、第６図Ｂにおｈて破線で示す
ようにキー信号の傾斜が直線的なものとなる。しかし、
第６！ｊ！Ｉ・人に示すようにノイズによってジグザグ
の軌跡を描いたときには、［図Ｂにおいて実線で示すよ
うにキー信号の傾斜部も直線的なものでなくなり、苧凸
を生じる。

この発明は、上述のようにノイズ成分によってキー信号
の傾斜が直線でなくなることを防止するようにしたもの
である。この発明では、キー信号の傾斜部を形成する等
しＡルの点を結ぶ等高輪を従来の直線とは異な！）−次
曲線とするようにしたものである。

以下、この発明の一実施例について説明すると、第７図
は、この発明が適用されたキー信号発生装置の全体の構
成を示し、同図において、２４゜２５．２６．２７．２
８．２９は、夫々論であって、これらの■は、マイクロ
コンぜユータの周辺メモリーとなるように位置づけら、
れており２、ＯＰＵからのデータ、アドレス、コントロ
ール信号が％コントロール回路３２を介して供給される
ことで、朧の夫々に記憶されるマツダが所定のものとな
される。つま）、参照点（基準色相（υｅ＊Ｖｏ））を
慶更したり、どのような２次曲線群を用いるかでＲＡＭ
が書きかえられるようにされている。

ここで、λ次曲線群としては、第ｔｍに示スように、Ｊ
＊ｆＲのいずれかを用らるようにしている。

第１のものは、第１図人に示す極座標λ次曲線方式であ
り、キー信号を発生する式は下記のものである。

ピーククリップレベルＰＬ　、ペースクリップレベルＢ
Ｌは、（ＵＩＰ、　Ｖ、　）　’を焦点トｆルに・ｒ　＝であられされる−次曲線となる。この２次曲線は、（ｅ
ζＯ）のときは円となシ、（０（ｓ（１）のときは楕円
となり、（−＝１　）のときは放物線とｅｂ、（・〉１
）のときは双曲線となるのである。

第１ｒｖＡムにおいては、放物線２２＆、２３＆が示さ
れているそして、ビークク″リッーレベルとべ一スクリ
ッ！レベルとの間は、リニアな傾斜となる。

／”コの方式は、第ｔｖＡＢに示す楕円方式であり、次
式によってキー信号を発生する。

但し、　　！　”　（ＴＩ　−Ｕ（１）　００１θ＋（
Ｖ　−Ｖ＠）　ｓｉｎ＃１＝□（’１ｆ−７６）　ｃｏ
＠１９−　（’Ｕ−Ｕ＠）’ｍ１ＪＯ＝を鶴　（−Ｌ）Ｏそして、υ、マ平面上でのピーククリップレベル及びペ
ースクリップレベルは、（Ｕ（１ｇ　Ｖ・）全中心とす
る。

ｚ！　　　　ｙｌ１１ｍ　　　（・ｋ）！で表わされる楕円２２ｂｔ２３ｂとなる。

第３の方式は、第ｆ図０に示す双曲線方式であ抄、次式
によってキー信号を発生する。

上式でＸ　ｅ　７は、前式と同一である。

そして、Ｕ、Ｖ平面上でのピーククリップレベル及びペ
ースクリップレベルは、（υＯｓ　ｖｏ）が（２に、Ｏ
）となるような座標においてであられされる双曲線とな
る。

第７図に示す構成において、入力側の減算器３３．３４
には、入力ビヂオデータの１サンプルＵ、Ｖと基準色相
データＵ・ｅ　ｖＯとが供給され、（Ｕ−Ｈｅ）ｅ　（
Ｖ−’Ｖｏ）の各減算出力がラッチ３５．３６に取り込
まれ、ｍ２４〜２７に加えられる。この膣に予め書き込
まれているルックアップチーゾルに従って変換された出
力データム。

Ｂ、Ｏ，Ｄが夫々から発生し、ラッチ３７，３８゜３９
．４０にラッチされる。そして、加算器４１゜４２によ
って（ム＋Ｄ）、（ｎ＋ｏ）の演算がなされ、ラッチ４
３．４４の夫々に加算出力１．Ｆが取り出される。　　
　　′ この加算出力Ｂ、？がＲＡＭ２　＠　、　２９に供給さ
れ、これらに予め書込まれているルックアップチーゾル
に従って変換された出力データＧ、Ｈがラッチ４５，４
＠の出力に取り出される。そして加算ｌ１４７で加算さ
れ、ラッチ４８の出カニ（＝Ｇ＋Ｈ）が出力端子５４に
堆り出される。この出力端子５４は、第１の極座標２次
曲線方式で形成されたキー信号が現れるものである。

また、ラッチ４８の出カニが平方根を発生するためのＲ
ＯＭ　３０に供給され、その出力１がラッチ４９にラッ
チされ、出力端子５５に取り出される。

この出力は、第一の楕円方式に基くキー信号であるＯ更に、ラッチ４３の出力１が位相合わせ用の遅延回路５
０に供給され、その出力■が減算器５１゛に供給され、
ラッチ４９の出力Ｉと減算され、減算出力りがラッチ５
２から取り出される。遅延回路５０は、データのレベル
を一倍にする機能も有しており、ラッチ５２の出力りは
、（Ｊ−に＝Ｊ−ｚｍ）力端子５６にＭｉｎ出される。

この出力Ｍは、前述の双曲線方式によるキー信号出力で
ある。

上述の３個の出力端子５４，５５．５６は、セレクタ５
Ｔの入力側に供給され、セレクタ５７がマイクロコンピ
ュータからのコントロール信号で制御されることによっ
て所望の方式に基くキー信号が出力端子５８に得られる
。

そして、極座標ａ次曲線方式の場合では、ＲＡＭ２５．
２６の出力データＢ、Ｏの夫々が（Ｕ−υｏ）４（ＶＶ
ｏ）”となり、ＲＡＭ　２９の出力が両者の加算出力ｒ
の平方根をとなるように、これらの朧のデータが規定さ
れる。

また、楕円方式及び双曲線方式では、ＲＡＭ　２５　。

２６から（Ｖ−Ｖ＠）ａｏｓ＃と−（Ｕ　−Ｕ＠）　５
ｉａｂ＃とが夫々発生し、ラッチ４４の出力１が両者の
加算出力即ちｙとなる。そして、楕円方式の場合、塘２
８によって−のデータが形成され、ＲＡＭ２９に３よって−のデータが形成され、こ１の両者のデータの加
算出力の平方根がＲＯＭ　３　”Ｑによって形成される
ようになされる。

双曲線方式では、ＲＡＭ２８によってＩ３のデータが形
成され、　ＲＡＭ　ｌ　９によってＨ＝３（−）のデ・一部が形成され、ＲＯＭ　３０によって両者の加算用れ
る。一方、遅延回路５θから、ｌｘのデータＫが発生し
、減算器５１によって両者の減算出力（Ｌ＝Ｊ−ｘ）が
形成され、更にＲＯＭ　３１によって１の棟数がかけら
れる。

上述のこの発明の一実施例において、ペースクリップレ
ベルとピーククリップレベルと両者の間の傾斜の等肩線
とが楕円の場合を例にとると、基準色相から被写体への
移行が第を図ムに示すように、ジグザグであっても、同
図Ｂから明かなように発生したキー信号の傾斜は、従来
のものに比して直線的なものとなる。ヒれは、この発明
では、傾斜部分のデータの色相変化の方向が異なっても
、キー信号のレベル変化として現れる量を小さくできる
からである。

以上の実施例の説明から明かなように、この発明では、
色差信号座標上において、キー信号のレベルが同一とな
る点を結んだ等肩線を一次曲線とすることによって、た
とえパックスクリーンと被写体との境界部分のデータが
ノイズを含んでいても、その影響を小さくして、傾斜部
が直線的に変化するキー信号を形成することができる。

したがってこのキー信号によって合成された画像も輪郭
部がきれいなものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用しちるデジタルクロマキー装置
の全体の構成を示すブロック図、第２図はその一部の構
成のゾロツク図、第３Ｆｊ！Ｊはこのデジタルクロマキ
ー装置の動作説明に用いる路線図、第ダ図及び第！ｆ図
はキー信号発生の説明に用いる路線図及び波形図、第６
図はキー信号発生時の問題点の説明に用いる略Ｍ図、第
７図はこの発明によるキー信号発生装置の一実施例のゾ
ロツク図、第を図はこの発明における種々の一次曲線の
説明に用いる路線ｖＡ、第９図はこの発明の詳細な説明
に釘いる路線図である。３・・・・・・・・・キー信号形成回路、４・・・・・
・・・・キープロセッサ、７・・・・・・・・・ミキサ
ー、１３・・・・・・・・・バックスクリーン、１４・
・・・・・・・・被写体、１５・・・・・・・・・前景
、１６・・・背景、２４，２５．２６．２７．２８，２
９・・曲ＡＭＯ代理人　杉　浦　正　知第４図 ■ 第５図ｔ

Claims

【特許請求の範囲】

バックカラーと対応する基準色相と入力ビデオ信号の色
相との間の色差信号座標系における距離に応じてキー信
号を発生するようにしたクロマキー装置において、上記
−一信号のディンを上記色差信号座標系における２次曲
一群により決定することを特徴とするクロマキー装置。