DE102004032389A1 - Combination of video signals to form scene with foreground and background information, processes image parameters of foreground and background data using computer and video cards - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammensetzen von aus mindestens zwei Szenen bestehenden Videosignalen, wobei die Hintergrundszene eines ersten Videobildes durch ein zweites Videobild ersetzt wird.The The invention relates to a method for assembling at least two scene video signals, with the background scene a first video image is replaced by a second video image.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Zusammensetzen von aus mindestens zwei Szenen bestehenden Videosignalen mittels Ersetzen der Hintergrundszene eines ersten Videobildes durch ein zweites Videobild, bestehend aus einem Rechner und mindestens einer Videokarte.The Invention also relates a device for composing at least two scenes existing video signals by replacing the background scene a first video image by a second video image, consisting from a computer and at least one video card.
Es
ist seit jeher üblich,
Videobilder aus Vorder- und Hintergrundszenen zusammenzusetzen. Dies
ist vor allem zweckmäßig, da
die Videobilder nachbearbeitet werden können. Dabei können enorme
Kosten gespart werden, um die vergleichsweise teuren Außenaufnahmen
nicht durchführen
zu müssen.
Klassisch sind hierbei z.B. Aufnahmen in Fahrzeugen, wobei die Fahrzeuginsassen
in einem Fahrzeug sitzen, während
die Landschaften im Hintergrund in bewegten Bildern erscheinen,
wobei es dem Betrachter so vorkommt, als saßen die Insassen tatsächlich in
einem Fahrzeug. Vorder- und Hintergrundszene können dabei überlagert werden, weil die
Vordergrundszene vor einer Fläche
aufgenommen wird, die sich vom Vordergrund deutlich unterscheidet.
Diese Fläche,
die zumeist in einem bestimmten Blau- oder Grünton gehalten ist, wird dann gewissermaßen durch
die Hintergrundszene ersetzt. Üblich
ist es auch, bei Studioaufnahmen diese Technik einzusetzen, d. h.
Fernsehsendungen werden in virtuellen Studios produziert, wo die
Personen vor einer blauen Wand sitzen, die Hintergrundszene bildet die übrige Kulisse.
Auf diese Weise lässt
sich dasselbe Studio für
die Aufzeichnung unterschiedlichster Arten von Sendungen verwenden,
ohne dass dies dem Zuschauer auffallen würde. Das Zusammensetzen von
Vorder- und Hintergrundszene geschieht elektronisch, ein solches
Verfahren ist beispielsweise aus der
Damit stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zum Zusammensetzen von aus mindestens zwei Szenen bestehenden Videosignalen und eine Vorrichtung hierfür zu schaffen, mit dem es in Echtzeit möglich ist, in einem Videobild den Vordergrund von einem Hintergrund zu separieren und diesen durch ein weiteres Videobild zu ersetzen.In order to the object of the present invention is a method for composing video signals consisting of at least two scenes and a device for this to create in real time, in a video image the Separate foreground from a background and go through this to replace another video image.
Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass die Daten für die Vordergrundszene und die Daten für die Hintergrundszene vor und/oder nach dem Zusammensetzen von Vordergrundszene und Hintergrundszene hinsichtlich Einstellungen wie Farbe, Helligkeit, Verzerrung oder Schärfe auf einer Grafikkarte bearbeitet werden.These Task is procedurally characterized solved, that the data for the foreground scene and background scene data before and / or after composing foreground scene and background scene in terms of settings such as color, brightness, distortion or sharpness a graphics card to be edited.
Die bisher benutzte Elektronik wird dabei durch ein rechnergestütztes Verfahren mit einer oder mehreren programmierbaren Grafikkarten ersetzt. Diese wird mit einer speziellen Software belegt, welche es ermöglicht, das Verfahren zum Zusammensetzen der Videosignale in Echtzeit durchzuführen. Der Bearbeiter kann sich also die hohe Geschwindigkeit zu Eigen machen, die die Grafikkarte bietet und Vorder- und Hintergrundszene auf diverse Arten verändern und aneinander anpassen. Außerdem ist die Grafikkarte leicht austausch- und nachrüstbar.The Previously used electronics is doing by a computer-aided process replaced with one or more programmable graphics cards. These is occupied with special software, which makes it possible perform the method of composing the video signals in real time. Of the Editors can thus adopt the high speed, which offers the video card and foreground and background scene change various species and adapt to each other. Furthermore the graphics card is easy to replace and retrofit.
Dies ist besonders hilfreich, wenn die auf der Grafikkarte abgelegten Daten als Zahlenwerte und/oder als Grafik auf einer der Grafikkarte zugeordneten Benutzeroberfläche angezeigt werden. Das rechnergestützte Verfahren mit den entsprechenden Einrichtungen bietet dabei den Vorteil, dass, wiederum auch in Echtzeit, der unmittelbare Zugriff auf die Daten möglich ist, d. h. diese werden einer seits angezeigt und können andererseits auch gleich bearbeitet werden. Dabei können diese Daten nummerisch oder, vor allem was die Farben angeht, graphisch angezeigt werden. In ersterem Falle sind dabei neben den Feldern, die die nummerischen Werte angeben, entsprechende Verstelleinrichtungen vorgesehen, in zweiterem Falle kann durch entsprechende Auswahl der Farbe die Korrektur bzw. Änderung erfolgen. Es können aber auch Defizite der Aufnahmen, etwa Verzerrungen ausgeglichen werden. Schließlich kann auch eine farbliche Feinabstimmung zwischen Vorder- und Hintergrundszene notwendig sein.This is especially helpful when placed on the video card Data as numerical values and / or as graphic on one of the graphics card assigned user interface are displayed. The computerized procedure with the appropriate facilities offers the advantage that, again in real time, the immediate Access to the data possible is, d. H. these are displayed on the one hand and on the other hand also be processed immediately. This data can be numeric or, especially as regards the colors, are displayed graphically. In the former case are next to the fields that are the numerical Specify values, appropriate adjustment provided, in the second Trap can by appropriate selection of the color correction or change respectively. It can but also deficits of the recordings, such as distortions balanced become. After all can also be a color fine tuning between foreground and background scene to be necessary.
Wie erwähnt, wird üblicherweise die Vordergrundszene vor einer blauen oder auch einer grünen Wand aufgenommen, deren Videosignale dann beim Zusammensetzen durch die Hintergrundszene ersetzt wird. Dabei werden die zu ersetzenden Flächen markiert, indem anhand von mindestens einem ermittelten Farbbereich von Bildpunkten der Vordergrundszene der Farbbereich definiert wird, welcher in der Vordergrundszene durch eine Hintergrundszene ausgetauscht werden soll. Diese sollten Minimum, Durchschnitt und Maximum des Farbbereiches und damit drei, maximal vier betreffen. Dies kann sowohl per Voreinstellung durch die Software bewerkstelligt oder manuell durchgeführt werden.As mentioned, becomes common the foreground scene in front of a blue or a green wall recorded their video signals then assembled by the Background scene is replaced. The areas to be replaced are marked, by using at least one determined color range of pixels the foreground scene the color area is defined, which in the Foreground scene to be exchanged for a background scene should. These should be minimum, average and maximum of the color range and thus affect three, a maximum of four. This can be done both by default be done by the software or done manually.
Bei der manuellen Variante ist vorgesehen, dass drei Farbbereiche auf der Benutzeroberfläche per Mausklick selektiert werden, der Bediener selektiert also drei Bereiche, die den zu ersetzenden Bereich definieren.at The manual variant is intended to have three color areas the user interface per Mouse click are selected, so the operator selects three areas, which define the area to be replaced.
Eine besonders einfache und schnelle Ausführungsform der Erfindung sieht dabei vor, dass mindestens drei Bildpunkte der Vordergrundszene mit mindestens drei verschiedenen Tasten der Computermaus angeklickt werden. Jeder der drei Tasten wird also ein bestimmter Bildbereich zugeordnet, welche den durch die Hintergrundszene zu ersetzenden Bereich der Vordergrundszene markieren. Diese Bildbereiche beziehen sich auf den Farbton, die Sättigung und die Helligkeit. Dabei werden die drei Farbwerte in den drei selektierten Bereichen analysiert und die entsprechenden Werte extrahiert.A sees a particularly simple and fast embodiment of the invention thereby, that at least three pixels of the foreground scene with clicked on at least three different keys of the computer mouse become. Each of the three buttons thus becomes a certain image area associated with that to be replaced by the background scene Highlight the area of the foreground scene. These image areas relate on the hue, the saturation and the brightness. Here are the three color values in the three analyzed selected areas and extracted the corresponding values.
Eine weitere Funktion sieht vor, dass eine wahlweise Farbsuppression für zu eliminierende Farbanteile durch Absenkung und Anpassung der Maximalwerte der Farbkanäle durchgeführt wird.A another feature provides that an optional color suppression for too eliminating color components by lowering and adjusting the maximum values the color channels carried out becomes.
Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, dass die Videodaten im Rot-Grün-Blau Farbmodell eingespeist und in Daten im Hue-Saturation-Value Farbmodell umgewandelt werden. Die Videodaten liegen grundsätzlich im Rot-Grün-Blau Farbmodell vor und werden dann vor der Bearbeitung auf der Grafikkarte in die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitbaren Daten umgewandelt.The inventive method assumes that the video data is fed in the red-green-blue color model and converted into data in the hue-saturation-value color model. The video data is basically in the red-green-blue color model before and then before editing on the graphics card in the with the method according to the invention converted editable data.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf das Zusammensetzen von Vorder- und Hintergrundszenen, sondern es ist darüber hinaus auch möglich, mittels Masken bestimmte Bereiche zu kaschieren. Hierzu ist vorgesehen, dass die Vordergrundszene durch Masken ergänzt wird, welche in das Gesamtbild integriert werden. Hiermit können einzelne Abschnitte in der Vordergrundszene mit den Masken versehen werden, falls bestimmte Bereiche zwecks Überarbeitung des Bildes eliminiert bzw. ergänzt werden sollen.The inventive method limited not focusing on composing foreground and background scenes, but it is about it also possible using masks to conceal certain areas. For this purpose, it is provided that the foreground scene is complemented by masks, which in the overall picture to get integrated. Hereby can individual sections in the foreground scene provided with the masks if certain areas are eliminated for the purpose of revising the image or added should be.
In Ergänzung zu den Einstellungen Farbe, Helligkeit oder Verzerrung ist vorgesehen, ass die Tiefenunschärfe mit Hilfe eines dritten, aus Tiefeninformationen bestehenden Inputsignals reguliert wird, das ebenfalls Bestandteil des Inputbereichs ist.In complement to the settings color, brightness or distortion is provided ass the depth of field with the aid of a third input signal consisting of depth information is regulated, which is also part of the input area.
Mit der bisher bekannten Technik war es nicht möglich, Unterschiede in Hinblick auf die Verzerrung von Vorder- und Hintergrundszene auszugleichen. Deswegen ist vorgesehen, dass die optische Verzerrung der Vordergrundszene auf die Hintergrundszene angepaßt wird.With The previously known technique did not allow for differences in terms to compensate for the distortion of foreground and background scene. Therefore, it is provided that the optical distortion of the foreground scene adapted to the background scene becomes.
Vorrichtungsgemäß wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Grafikkarte aufweist, welche zur Zwischenspeicherung der Daten für die Vordergrundszene und der Daten für die Hintergrundszene dient, wo eine Bearbeitung der Daten vor und/oder nach dem Zusammensetzen von Vordergrundszene und Hintergrundszene hinsichtlich Einstellungen wie Farbe, Helligkeit, Verzerrung oder Schärfe erfolgt.Device is the inventive task solved by that the device has a graphics card, which for temporary storage the data for the foreground scene and the data for the background scene serves where a processing of the data before and / or after assembly foreground scene and background scene regarding settings such as color, brightness, distortion or sharpness.
Die Grafikkarte ist entsprechend programmiert und gewährleistet damit, dass es in Echtzeit für den Benutzer möglich ist, die Daten von Vorder- bzw. Hintergrundszene so zu überarbeiten, dass das Endprodukt, das aus Vorder- und Hintergrundszene bestehende Bild stets in optimaler Qualität erscheint. Der Benutzer kann dabei insbesondere auf die Farbe, die Helligkeit, die Verzerrung oder die Schärfe Einfluss nehmen, indem er die auf der Benutzeroberfläche wiedergegebenen Daten entsprechend variiert. Die Vorrichtung weist einen Eingabe- und einen Hardwareinputbereich, eine Grafik-Prozessor-Einheit mit einer Vielzahl von Shadern, einen Blendingbereich sowie einen Outputbereich auf.The Graphics card is programmed and guaranteed accordingly with it in real time for the User possible is to revise the foreground or background scene data that the final product, consisting of foreground and background scene Picture always in optimal quality appears. The user can be specific to the color, the Brightness, distortion or sharpness influence by he's the one on the UI varies accordingly. The device has an input and a hardware input area, a graphics processor unit with a variety of shaders, a blending area and a Output range on.
Die Handhabbarkeit ist besonders gut, wenn die Vorrichtung eine Benutzeroberfläche zur Anzeige der auf der Grafikkarte abgelegten Daten als Zahlenwerte und/oder als Grafik aufweist. Damit kann der Benutzer auf besonders exakte Weise die Daten überarbeiten und ggf. Anpassungen zwischen Vorder- und Hintergrundszene vornehmen und Korrekturen durchführen.The Manageability is especially good when the device has a user interface for Display of the data stored on the graphics card as numerical values and / or as a graphic. This allows the user to special Exactly rework the data and make any adjustments between the foreground and background scenes and make corrections.
Ergänzend hierzu ist vorgesehen, dass die Benutzeroberfläche Verstelleinrichtungen für diese Daten aufweist. Damit können die Daten am zweckmäßigsten per Mausklick variiert und angepasst werden. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung Wechselmedien zum Speichern von Einstellungen aufweist.In addition to this It is envisaged that the user interface adjustment devices for this data having. With that you can the data most appropriate varied and adapted by mouse click. Furthermore, it is proposed that the device has removable media to store settings having.
Eine ergänzende oder alternative Ausführungsform hierzu sieht vor, dass die Vorrichtung ein Regelpult mit mechanischen Einrichtungen zur Feinjustierung aufweist. Hier kann durch Handhabe entsprechender Knöpfe oder vergleichbarer Einrichtungen eine Bearbeitung bzw. Korrektur der Daten erfolgen.A supplementary or alternative embodiment this provides that the device is a control panel with mechanical Having facilities for fine adjustment. Here can by handle corresponding buttons or similar facilities, a processing or correction the data is done.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Verfahren zum Zusammensetzen von aus mindestens zwei Szenen bestehenden Videosig nalen geschaffen ist, das eine Überarbeitung der Daten in Echtzeit ermöglicht. Die bisher eingesetzte Elektronik wird dabei durch eine rechnergestützte Vorrichtung mit mindestens einer Grafikkarte ersetzt, die entsprechend programmiert ist und mittels derer eine Überarbeitung der Daten auch im feinsten Bereich möglich ist. Damit sind neben dem möglichen Austausch der Grafikkarte auch Updates von deren Programmierung denkbar. Die der Grafikkarte zugeordnete Benutzeroberfläche weist entsprechende Einrichtungen zur Wiedergabe der auf der Grafikkarte abgelegten Daten als Zahlenwerte und/oder als Grafik auf. Auf der Benutzeroberfläche können diese Daten vor oder nach dem Zusammensetzen von Vorder- und Hintergrundszene bearbeitet werden, was in Hinblick auf Einstellungen wie Farbe, Helligkeit, Verzerrung oder Schärfe erfolgen kann.The invention is characterized in particular by the fact that a method for composing video signals consisting of at least two scenes is provided, which enables a revision of the data in real time. The electronics used so far is replaced by a computer-aided device with at least one graphics card, which is programmed accordingly and by means of which a revision of the data in the finest possible range. Thus, in addition to the possible replacement of the graphics card and updates of their programming are conceivable. The graphic map assigned user interface has corresponding means for reproducing the data stored on the graphics card as numerical values and / or as a graphic. In the UI, this data can be edited before or after composing the foreground and background scenes, which can be done in terms of settings such as color, brightness, distortion or sharpness.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further Details and advantages of the subject invention arise from the following description of the accompanying drawings, in which preferred embodiment presented with the necessary details and individual parts is. Show it:
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.All mentioned features, including the drawings to be taken alone, are considered alone and in combination as essential to the invention.
Claims (16)
Priority Applications (1)
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DE200410032389 DE102004032389A1 (en) | 2004-07-02 | 2004-07-02 | Combination of video signals to form scene with foreground and background information, processes image parameters of foreground and background data using computer and video cards |
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Publications (1)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4625231A (en) * | 1984-04-27 | 1986-11-25 | Ultimatte Corporation | Comprehensive electronic compositing system |
EP0829821B1 (en) * | 1996-09-11 | 2002-04-10 | Da Vinci Systems, Inc. | User definable windows for selecting image processing regions |
-
2004
- 2004-07-02 DE DE200410032389 patent/DE102004032389A1/en not_active Withdrawn
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Title |
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