DE2225993C3

DE2225993C3 - Farbfemseh-Trick-Mischverfahren- und -gerät zur Einblendung eines Vordergrundbildes in ein Hintergrundbild

Info

Publication number: DE2225993C3
Application number: DE2225993A
Authority: DE
Inventors: Guy Vitry-Sur-Seine Macheboeuf (Frankreich)
Original assignee: Office de Radiodiffusion-Television Francaise
Current assignee: Office de Radiodiffusion-Television Francaise
Priority date: 1971-06-25
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1978-11-02
Also published as: BE785043A; DE2225993B2; NL173587C; NL7207252A; FR2142820B1; FR2142820A1; DE2225993A1; US3764732A; GB1388288A; IT962063B; NL173587B

Description

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Die Erfindung belrilTl ein laibfemseh-Trick-Mischvcrfahren zur F.inblendung eines Vordergrundbildes in ein HintcrgrundbiUI, wobei synchron durch eine erste Kamera das HiIcI der Vnrdergrundszcnc, das vor einem Hintergrund angeordnet ist und durch eine /weile Kamera das HiId der llintergrunds/ene abgetastet wird, worauf die Signale derselben Primäriaihen. die von den beiden Kameras geliefert werden, auf gleiche Ausgänge geschaltet werden und diese Schaltung durch ein Signal gesteuert wird, das einen ersten Wert hat, wenn die erste Kamera den Hinlergrund abtastet, und das einen zweiten Wert hat, wenn sie das Bild der Vordergrundszene abtastet.

Es ist bereits ein älterer Vorschlag zur Erzeugung eines zusammengesetzten Farbbildes gemacht worden (deutsche Patentschrift 2 107 524), nach welchem ein Vordergrundbild in ein Hintergrundbild eingeblendet wird. Das Vordergrundbild wird hierzu vor einem einfarbigen Hintergrund angeordnet, und es wird gleichzeitig mit Hilfe von zwei Kameras einerseits das Vordergrundbild und dessen Hintergrund und andererseits das Hinlergrundbild aufgenommen, um für jedes Bild die Farbsignale der Primärfarben zu erhalten. Diese Farbsignale werden durch geeignete Schalter auf einen gemeinsamen Ausgang gegeben, wobei diese Schalter durch ein Signal gesteuert werden, das gleich der Differenz der Amplitude der Farbe des Hintergrundes und der Amplitude einer Farbe des Vordergrundbildes ist, die von der Farbe des Hintergrundes verschieden ist.

Es ist ferner bekannt (Fernseh- und Kinotechnik 1970, Nr. 4, S. 113 bis 117), die Schalter zum Zusammenfassen der Farbsignale der beiden Kameras durch ein Signal zu steuern, das gleich der Differenz zwischen der Amplitude der Farbe des Hintergrundes und der größten der Amplituden der beiden anderen Primärfarben ist, die in dem Vordergrundbild vorhanden sind.

Bei diesen Systemen muß das Vordergrundbild vur einem einfarbigen Hinlergrund angeordnet sein.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die diesen Nachteil vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Primärfarben des mehrfarbigen Hintergrundes innerhalb eines abgegrenzten Farbsignal-Koordinaten-Bereichcs liegen, der durch zwei Farbkoordinaten bestimmt ist, die durch jede der Primärfarben gegeben sind, während die Farben des Vordcrgrundbildes innerhalb des übrigen Farbsignal-Koordinaten-Bereiches liegen, daß ferner das Schaltsignal einen ersten Wert hat, wenn die erste Kamera Farbsignalc liefert, deren Farbkoordinaten zwischen den gegebenen Farbkoordinaten liegen, und das einen zweiten Wert hat, wenn die erste Kamera Farbsignale liefert, deren Farbkourdinalen unter oder über den gegebenen Farbkoordinaten liegen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Bildung der Farbsignale Rot, Grün und Blau des zusammengesetzten Bildes aus den Farbsignalcn Rot, Grün und Blau des Vordergrundbildes, des Hinlergrundes und des Hintergrundbildcs;

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, das die Bereiche der Farbkennwerte des Vordergrundbildes und des Hintergrundbildes darstellt;

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das die Bildung der zur Steuerung verwendeten Teilsignale für eine Primärfarbe darstellt, und

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Gesnmtsdialisignals.

Wie Fig. I zeigt, werden die Videosignale KoI. Grün und ßlau des Hinlergruiidliildes unJ die Videosignale Rot, Grün und Blau des VordercrunJbildes.

las vor einem Hintergrund angeordnet ist, selektiv iber Schalter l_H, I,,·, I₀ auf Ausgangsleiwngen überragen, welche die Bestandteile Rot, Grün und Blau .'ines zusammengesetzten Bildes weiterleiten, das beispielsweise eine Person vor irgendeiner Hintergrund- S Dekoration darstellen kann.

Bisher mußte nun das Vordergrundbild vor einem einfarbigen Hintergrund angeordnet werden und das Steuersignal rür die Schalter, das über die Leitung 10 angelegt wird, war, wie oben ausgeführt, gleich der Differenz zwischen der Amplitude der Hintergrundfarbe und der Amplitude einer Farbe des Vordergrundbildes, die zu rjerjenigen des Hintergrundes unterschiedlich war, oder es war gleich der Differenz zwischen der Amplitude der Hintergrundfarbe und der größten Amplitude der beiden anderen Primärfarben.

Im Gegensatz hierzu wird erfindungsgemäß das Schaltsignal durch eine symmetrische Behandlung der diei Primärfarben erzeugt. ao

F i g. 2 zeigt hierzu die Farbkennwerthereiche des Vordergrundbildes und des Hintergrundes in einem räumlichen rechtwinkligen Koordinatensystem R, G und B. Die Farben des Hintergrundes, vor oder auf dem das Vordergrundbild angeordnet ist, sind durch »5 Punkte dargestellt, die im Innern eines Parallel-Epipeds P, liegen, dessen Umriß in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Die Ebenen, die durch dieses Parallel-Epiped begrenzt sind, sind R — R₁, R -- R.,; G = G₁, G = G₁ und B-B_x, B = B₁. Die Farben des Vordergrundbildes sind durch den Bereich dargestellt, der durch folgende Ebenen begrenzt ist, nämlich R ~ O und R = R_nwx_; G = O und G = G_mui-\ B — O und ß = ß_m„i.. Dieser Bereich ist ebenfalls ein Parallel-Epiped P₂, jedoch ohne das Parallel-Epiped P₁. Beispielsweise ist der Hintergrund, vor dem das Vordergrundbild angeordnet ist, das Innere eines Hauses, z. B. ein Fenster, das Vordergrundbild kann eine Perlon sein, die vor dem Fenster steht, und das Hintergrundbild kann eine Landschaft sein, die man durch das Fenster hindurch sieht. Der Hintergrund des Vordergrundbildes ist damit nicht einfarbig, seine Farben werden aber durch die Punkte im Innern des Parallel-EpipcdsP, dargestellt, während das Bild der Hintergrundszene Farben haben soll, die durch Punkte im Innern des obengenannten zweiten Parallel-Epipeds P.„ ausgenommen das Parallel-Epiped P₁, dargestellt sind.

Das Schaltsignal ist nun auf seinem oberen Wert, wenn die Primärfarben, die durch die Kamera erzeugt werden, die das Vordergrundbild vor seinem Hintergrund aufnimmt, diejenigen des Hintergrundes sind (Bereich P₁), und es befindet sich auf seinem unteren Wert, wenn die Hauptfarben, die von dieser Kamera aufgenommen werden, diejenigen des Vordergrundbildes sind (Bereich des anderen Parallel-Epipcds P₂).

Fig. .1 zeigt ein Diagramm zeitabhängig verändcrlithcr Spannungen, aus dem die Form der Entstehung des Steuerungs-Teilsignals aus der Primärfarbe Rot hervorgeht. Die Amplitude der Videosignale b_K des Vordergninilbildus für die Farlv Rot wird mit zwei He/.ugsspanmingen U_u , und U₁, , verglichen, die den Gren/iordiiiiiten Ii₁ und W., Kiiiys der /{-Achse des Bereiches P₁ der F i g, 2 entsprechen. Mit Hilfe geeigneter Schaltungen ermöglichen diese Vergleiche die Bildung eines ersten Impuls-Hilfssignals n_H, das aus dem Vergleich mit der Spannung U_R., hervorgeht, ferner eines zweiten Impuls-Hilfssignals m_K, das aus dem Vergleich mit der Spannung U_H _t entsteht. Durch übliche logische Umwandlungen kann das Signal 7?,₍ und hieraus das Signal w_K · n_K ermittelt werden, das das gesuchte Impuls-Steuerungs-Teilsignal darstellt. Dieses Signal m_K · n_K hat dann seinen oberen Pegel, wenn b_K zwischen U_Kl und U_H., liegt, und seinen unteren Pegel in allen übrigen Fällen.

Die einzelnen Übertragungsphasen der Signale a und b auf der Leitung, die auch das Steuerungssignal überträgt, sind im Diagramm des Signals m_H · H_K angegeben (F ϊ g. 3). An jeder Flanke des Signals kommt es zu einer Umschaltung, wobei diese Umschaltung im Interesse eines einwandfreien, zusammengesetzten Bildes in einer sehr kurzen Zeit von etwa 50 Nanosekunden erfolgt.

Die Art der Erzeugung der äieuerungs-Teilsignale für die Farben Grün und Blau isi der vorbeschriebenen Art vergleichbar. Das auf die in F i g. 1 gezeigten drei Schalter übertragene Gesamt-Sfauerungs-Sigm'.l oder Gesamt-Schaltsignal ergibt sich durch das logische Und-Produkt der drei Teilsignale. Das Teilsignal in_R ·Τι_κ bestimmt beispielsweise einen Raum zwischen zwei senkrecht zur R-Achsc verlaufenden Ebenen, d. h. einen zu großen Raum. Um einen Raum P₁ zu erhalten, der von sechs Ebenen begrenzt wird, die paarweise senkrecht zu den drei Achsen R, G und B verlaufen, muß das logische Produkt der drei Teilsignale ermittelt werden.

F i g. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit deren Hilfe das entsprechende Schaltsignal geliefert werden kann. Mit Hilfe des Komparators 2, der das Signal /»Ik liefert, wird das Videosignal b_K mit der Bezugsspunnung UR₁ verglichen. In der gleichen Weise wird mit Hilfe des Komparators 3, der das Signal n_H liefert, das Signal b_K mit der Bezugsspannung UR₁ verglichen. Die Signale m_K und n_K besitzen ihren oberen Pegelwert dann, wenn b_R jeweils über UR₁ und UR., liegt. Bei der Schaltung 4 handejt es sich um eineUmkehrschaltung, die das Signal n_R liefert, und bei der Schaltung 5 um ein Und-Gaiter, welches das Signal m_H ■ Ti_K liefert. Zwei weitere gleichartige Schaltungskombinationen, die am Eingang die Videosignale b_(i und b_tl für die: Farben Grün und Blau empfangen, liefern die zusammengesetzten Signale /η,; · 7i_rj und m_u ■ n_H auf den Leitungen 7 und 8. Diese Teilsignale werden auf den Eingang des Und-Gattersö übertragen, das auf ^Jer Leitung 9 das Gejamt-Schaltungssignal in_H ■ n_H ■ m_(i ■ n_(i ■ m_lt ■ n_n liefert.

Dieses Signal wird an die Leitung 10 angelegt und steuert die Umschaltung der drei in Fig. 1 dargestellten Schalter, bei denen es sich beispielsweise um Transistor-Schaltungen handeln kann.

Zur Bildung der Schaltsignale kann jedes Koordinaten-System für die Farbkennwerte verwendet werden, das sich aus dem System W. C und B durch lineare Beziehungen ableiten lälH. Insbesondere ist es möglich, das bekannte Achsensystem R-Y. Ii Y, Y anuiwcnden.

. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Farbfernseh-Trick-Mischverfahren zur Einblendung eines Vordergrundbildes in ein Hintergrundbild, wobei synchron durch eine erste Kamera das Bild der Vordergrundszene, das vor einem Hintergrund angeordnet ist und durch eine zweite Kamera das Bild der Hintergrundszene abgetastet wird, worauf die Signale derselben Primärfarben, die von den beiden Kameras geliefert werden, auf gleiche Ausgänge geschaltet werden und diese Schaltung durch ein Signal gesteuert wird, das einen ersten Wert hat, wenn die erste Kamera den Hintergrund abtastet und das einen zweiten Wert hat, wenn sie das Bild der Vordergrundszene abtastet, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärfarben des mehrfarbigen Hir-lergrundes innerhalb eines abgegrenzten Farbsignal-Koordinaten-Bereiches liegen, der _ao durch zwei Farbkoordinaten bestimmt ist, die durch jede der Primärfarben gegeben sind, während die Farben des Vordergrundbildes innerhalb des übrigen Farbsignal-Koordinaten-Bereiches liegen, daß ferner das Schaltsignal einen ersten Wert hat, wenn die erste Kamera Farbsignale liefert, deren Farbkoordinaten zwischen den gegebenen Farbkoordinaten liegen und das einen zweiten Wert hat, wenn die erste Kamera Farbsignale liefert, deren Farbkoordinaten unter oder über den gegebenen Farbkoordinaten liegen.

2. Farbfernseh-Trick-kiischverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgegrenzte Farbsignal-Koo. dinaten-Bereich durch ein Parallel-Epiped gebildet ist.

3. Farbfernseh-Trick-M!sehgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal durch Verknüpfung von drei Teilsignalen (m_Hri_H; m₍-h_ü\ m_fl«_fl) in einem Und-Gatter (6) gebildet wird, die aus Primärsignalen (b_R, b_G und b_B) des Vordergrundbildes erzeugt werden.

4. Farbfernseh-Trick-Mischgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Teilsignal (m_Hn_H\ Hi₁In₀; W₁₁Ti_n) durch Vergleich des dem Vordergrundbild entsprechenden Primärsignals (b_K) mit einer ersten Bezugsspannung (U_Hl) in einem ersten Komparator (2) und mit einer zweiten Bezugsspannung (U_K.,) in einem zweiten Komparator (3) und durch "Umkehr des Ausgangssignals eines dieser Komparaloren mittels einer Umkehrschaltung (4) und Verknüpfung der beiden Signale mittels eines Und-Gatters (5) erzeugt wird, dessen Ausgang das Teilsignal 0»ηΪ>_η) bildet.