DE3213298C2 - Schaltungsanordnung zum Mischen zweier Farbvideosignale durch Farbstanzen - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Mischen zweier Farbvideosignale durch FarbstanzenInfo
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/74—Circuits for processing colour signals for obtaining special effects
- H04N9/75—Chroma key
Abstract
Ein breitbandiges Chroma-Key-Schaltsignal wird aus Chrominanzsignalen mit niedriger Bandbreite in einem Videosignal dadurch erzeugt, daß zunächst in herkömmlicher Weise ein Chroma-Key-Schaltsignal aus diesen Chrominanzsignalen erzeugt wird und daß sodann hochfrequente Übergangskomponenten in dem entsprechenden Luminanzsignal festgestellt werden. Diese hochfrequenten Luminanzsignalkomponenten werden dann dem Schaltsignal in einer Weise hinzuaddiert, daß sichergestellt ist, daß ihre Polaritäten passen, wodurch ein Chroma-Key-Schaltsignal mit höherer Bandbreite erzeugt wird. Dieses Schaltsignal wird zur Steuerung von Überblend-Verstärkern herangezogen, durch die entweder die Videosignale einer ersten Szene oder einer zweiten Szene mit linearen Übergängen zwischen diesen Videosignalen während des Umschaltens abgegeben werden.
Description
mation beinhaltet, und ein zweites Farbvideosignal, das eine zweite Information beinhaltet, gebildet sowie aus
einem der Videosignale ein Leuchtdichtesignal bzw. Luminanzsignal und Farbdifferenzsignale abgeleitet, die je
einen Teil der Information des betreffenden Videosignals enthalten. Ferner wird zumindest aus den Farbdifferenzsignalen
ein erstes Tastsignal erzeugt, welches die gewählte Farbe aus dem betreffenden Teil der Information
des Videosignals bestimmt. Aus dem Leuchtdichtesignal, das die veränderliche Intensität des entsprechenden
Teils der Information des Videosignals beinhaltet, wird ein zweites Tastsignal gebildet, und aus den beiden
Tastsignalen werden erste und zweite Steuersignale abgeleitet Dabei wird zumindest ein Steuersignal in Abhängigkeit
von der variablen Intensität des entsprechenden Teils der Information des Videosignals moduliert
Im übrigen werden die Farbvideosignale und die Steuersignale zu einem zusammengesetzten Videosignal
vereinigt. Durch diese Vorgehensweise ist es zwar möglich, die auf einem realen Hintergrund liegenden
Schauen, welche die wirkliche Szenentiefe angeben, auszulesen und auf einen neuen Hintergrund zu geben.
Die betreffenden Maßnahmen eignen sich jedoch nicht dazu, die Wirksamkeit des Farbstanzens gegenüber dem
herkömmlichen Blaustanzverfahren zu steigern.
Es ist schließlich auch schon eine Farbtastschaltung mit einem Analogschalter zum Umschalten zwischen
Kameras und anderen Videoquellen bekannt (DE-OS 29 35 099). Bei dieser bekannten Farbtastschaltung erfolgt
das Umschalten in dem Fall, daß ein Farbsignalfilter ein Farbsignal oberhalb eines Schwellwertes passieren
läßt Zwischen dem Analogschalter und dem Farbsignalfilter ist eine Flankenabflachungsschaltung für das
Farbtastsignal mit einem einstellbaren Tiefpaßfilter vorgesehen, mit dessen Hilfe die Anstiegszeit der Tastsignale
einstellbar ist Auch mit diesen Maßnahmen ist es nicht möglich, die Wirksamkeit des Farbstanzens zu
verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einer Schaltungsanordnung der eingangs
genannten Art auf relativ einfache Weise die Farbstanz-Schaltsignale in ihrer Wirksamkeit verbessert
werden können.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die aus den Chrominanzsignalen ein schmalbandiges
Farbstanz-Schaltsignal erzeugt, daß eine Einrichtung vorgesehen ist die ein Hochfrequenzkomponenten
des Luminanzsignals entsprechend den Übergänger,
des schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignals umfassendes weiteres Signal erzeugt und daß eine Einrichtung
vorgesehen ist welche durch die das genannte weitere Signal erzeugende Einrichtung gesteuert die
Höchfrequenzkomponenten zu dem schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignal addiert
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem insgesamt relativ geringen schaltungstechnischen
Aufwand die Farbstanz-Schaltsignale in ihrer Wirksamkeit verbessert werden können, obwohl sie von Chrominanzsignalen
von eingeengter Bandbreite abgeleitet sind. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung in vorteilhafter
Weise eine verbesserte Farbstanz-Nachverarbehung,
um etwa die Genauigkeit des herkömmlichen Blaustanzens mit einem Live-Videosignal voller Bandbreite
zu erzielen. Schließlich eröffnet die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise die Verarbeitung von
Fernsehsignalen in digitaler Komponentenform, wobei die Chrominanzsignale lediglich in der Bandbreite begrenzt
sind, ohne daß im wesentlichen weitere Verzerrungen diesen Signalen hinzugefügt werden, wenn sie in
die digitale Form umgesetzt werden.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in einem Blockdiagramm ein bekanntes
F i g. 1 zeigt in einem Blockdiagramm ein bekanntes
ίο Farbstanzsystem.
F i g. 2 zeigt in einem Blockdiagramm ein Farbstanzsystem gemäß der Erfindung.
F i g. 3 veranschaulicht in einem Impuls- bzw. Signaldiagramm die Arbeitsweise der Farbstanz-Anordnung
gemäßFig.2.
Fig.4 veranschaulicht eine beispielsweise Farbart-Tastanordnung,
die bei der bevorzugten Ausführungsform der Farbstanz-Anordnung gemäß F i g. 2 benutzt
wird.
Im folgenden wird auf die Figuren näher eingegangen.
F i g. 1 veranschaulicht eine herkömmliche Blaustanz- bzw. Farbstanz-Anordnung für die Erzeugung
eines Schaltsignals, wenn eine bestimmte bzw. gewisse Farbe ermittelt wird. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, erzeugt
eine Kamera A ein Videosignal einer Vordergrundszene 12, die vor einem Hintergrund 14 angeordnet
ist Der Hintergrund 14 ist in einer gesättigten Farbe angestrichen, die als in der Vordergrundszene 12 fehlend
definiert ist Eine Kamera B erzeugt ein Videosignal einer Hintergrundszene 16, die von der Farbstanz-Anordnung
anstelle des Hintergrunds 14 einzuschalten ist Das RGB-Video-Ausgangssignal der Kamera A wird
einem Farbstanz-Schaltsignalgenerator 18 sowie einem Codierer 20 zugeführt Das RGB-Video-Ausgangssignal
der Kamera B wird einem Codierer 22 zugeführt. Diese Codierer 20,22 sind so ausgelegt, daß sie in herkömmlicher
Weise die RGB-Signale in das Farbfernseh-Standardformat codieren, welches an der betreffenden Stelle
benutzt wird, sei es durch die NTSC-Norm, die PAL-Norm,
die SECAM-Norm oder durch irgendeine andere Farbfemsehnorm gegeben.
Die von den Codierern 20 und 22 ausgangsseitig abgegebenen
codierten Videosignale werden einer Umschalt-Torschaltung 24 zugeführt die durch das Ausgangssignal
des Farbstanz-Schaltsignalgenerators 18 gesteuert wird. Die Umschalt-Torschaltung 24 schaltet
das Ausgangssignal des Codierers 20 ab und ersetzt es durch das Ausgangssignal des Codierers 22, wenn ein
Umschaltsignal von dem Generator 18 her aufgenommen wird. Das Ausgangssignal der Torschaltung 24
stellt somit ein im sogenannten Blaustanzverfahren bereitgestelltes Ausgangssignal dar, gemäß dem die Szene
12 im Vordergrund und die Szene 16 im Hintergrund des zusammengesetzten Videobildes erscheinen. Diese
Version eines Blaustanzverfahrens bzw. einer Farbstanz- oder Chroma-Key-Anordnung wird mit den meisten
derzeit vorhandenen Schaltsystemen und Spezialeffekteinheiten benutzt.
Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß mit Rücksicht darauf, daß die durch die Umschalt-Torschaltung umgeschalteten Videosignale codierte Signale sind, die Chrominanzsignalkomponenteh dieser codierten Signale per Definition eine geringere Bandbreite aufweisen als die Luminanzsignale. Um das Auftreten^ von
Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß mit Rücksicht darauf, daß die durch die Umschalt-Torschaltung umgeschalteten Videosignale codierte Signale sind, die Chrominanzsignalkomponenteh dieser codierten Signale per Definition eine geringere Bandbreite aufweisen als die Luminanzsignale. Um das Auftreten^ von
schwerwiegenden Leuehtdichte/Chrominanz-Übersprechkomponcnten
in dem schließlich erhaltenen Ausgangssignal zu vermeiden, darf die Umsehallgeschwindigkeit
der Umschalt-Torschaltung 24 die Chrominanz-
signal-Bandbreite nicht übersteigen. Der Grund hierfür
liegt darin, daß keine Farbtrennungsinformation bei irgendeiner höheren Frequenz als der Frequenz der
Chrominanzbandbreite vorhanden ist.
Ein entsprechendes Problem würde in einem System existieren, bei dem die bereits codierten Fernseh-Videosignale
decodiert werden, um die Luminanz- und Chrominanzinformation zu erhalten, die von dem Farbstanz-Schaltsignalgenerator
benötigt wird. Zusätzlich zu den Bandbreitebeschränkungen der Chrominanzsignale wird eine zusätzliche Verzerrung aufgrund des Codierungs-
und Decodierungsvorgangs eingeführt. Diese zuletzt erwähnten Verzerrungen machen im allgemeinen
die Videosignale verarbeitende Nachverarbeitungs-Spezialeffekte
undurchführbar, und zwar aufgrund der Minderwertigkeit der erzielten Ergebnisse.
Die vorliegende Erfindung ist in F i g. 2 in einer Blockdiagrammform
veranschaulicht. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, werden das Luminanzsignal £V und die beiden
Chrominanzsignale Er-γ und Eb-γ einem herkömmlichen
Farbstanz-Schaltsignalgenerator 30 zugeführt. Obwohl die vorliegende Erfindung als mit diesen drei
Signalen arbeitend dargestellt ist dürfte einzusehen sein, daß diese Signale entweder analoge oder digitale
Komponentensignale sein können und von RGB-Livesignalen oder von einer Aufzeichnungs-Videoquelle oder
sogar von Videosignalen abgeleitet sein können, die aus decodierten NTSC-Videosignalen oder aus Videosignalen
bestehen, welche nach einer anderen Fernsehnorm codiert sind. Es sei angenommen, daß das Luminanzsignal
ein Breitbandsignal mit einer Bandbreite von beispielsweise 5,5 MHz ist, während die beiden Chrominanzsignale
eine demgegenüber schmalere Bandbreite von beispielsweise 1,3 MHz aufweisen.
Wie weiter unten im Zusammenhang mit F i g. 4 noch im einzelnen beschrieben werden wird, handelt es sich
bei dem Farbstanz-Signalgenerator 30 vorzugsweise um ein auf der Farbwertigkeit bzw. Farbart basierendes
System, welches unabhängig von der Luminanzamplitude arbeitet Der Vorteil eines derartigen Systems besteht
darin, daß die Empfindlichkeit der Beleuchtung des Hintergrundteiles einer Vordergrundszene erheblich
vernachlässigt wird, und zwar mit dem Ergebnis einer herabgesetzten Gefahr der fehlerhaften Umschaltung in
dunklen Bereichen der Szene.
Das von dem Signalgenerator 30 her erzeugte, nachstehend auch nur als Tastsignal bezeichnete Farbstanz-Schaltsignal
wird über die Leitung (32) abgegeben. Dieses Signal ist in herkömmlicher Weise bei einem hohen
Spannungspegel »eingeschaltet«, wenn die gesättigte Farbe des Hintergrunds ermittelt wird. Das betreffende
Signal ist hingegen bei einem niedrigen Spannungspegel »abgeschaltet«, wenn die Vordergrundszene ermittelt
wird. Der Frequenzverlauf bzw. der Frequenzgang dieses Tastsignals, d. h. die Geschwindigkeit des Obergangs
zwischen einem hohen Pegelzustand und einem niedrigen Pegelzustand auf die Ermittlung eines Farbübergangs
in der Szene von der Vordergrundszene zu der gesättigten Farbe des Hintergrunds öder umgekehrt ist
auf die Bandbreite der Chrominanzsignale begrenzt Der Grund hierfür liegt darin, daß, wie oben erwähnt
die Hochfrequenzkomponenten bzw. die höherfrequenten Komponenten der Farbdifferenzsignale nicht mehr
einen Teil der Chrominanzsignale bilden. Gemäß der Erfindung erfüllt das Tastsignal 32 zwei Funktionen. Die
Übergänge in dem Tastsignal werden dazu herangezogen, über einen ersten Schalter jene Hochfrequenzkomponenten
des entsprechenden Luminanzsignals weiterzuleiten bzw. zu tasten, die während derartiger Übergangszeitspannen
auftreten. Im übrigen erfolgt eine Invertierung der Flanken jeglicher derartiger hochfrequenter
Komponenten, die von entgegengesetzter PoIarität zu der Flanke bzw. Steigung/Neigung des entsprechenden
Übergangs sind. Zum zweiten wird das durch den Verstärker 34 modifizierte Tastsignal 32 den resultierenden
hochfrequenten Luminanzkomponenten in einem Addierer 38 hinzuaddiert, wie dies weiter unten im
ίο einzelnen beschrieben werden wird.
Um das Tastsignal 32 für die oben beschriebenen Vorgänge zu formatieren, wird das betreffende Signal
zuerst einem Verstärker 34 zugeführt, der einen herkömmlichen begrenzten Verstärkungsregelbereich aufweist
Der Verstärker 34 ist so ausgelegt, daß er das Spitzenausgangssignal des Tastsignals auf einem konstanten
Pegel unabhängig von jeglicher Änderung in der Vordergrundszenen-Helligkeit oder -Beleuchtung
festhält, die auftreten kann. Eine Diode 35 richtet das Ausgangssignal des Verstärkers 34 gleich und leitet dieses
Signal einem Kondensator 36 zu, der die Zeitkonstante des Verstärkers 34 in einer herkömmlichen Weise
festlegt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 34 wird einem herkömmlichen Verzögerungsnetzwerk 37 zugeführt
und dadurch einem Addierer 38. Die Verzögerungseinrichtung 37 kann durch eine L-C-Verzögerungsleitung,
ein Tiefpaßfilter oder dergleichen ausgeführt sein. Die Verzögerungseinrichtung 37 ruft eine
hinreichende Verzögerung von beispielsweise 135 ns hervor, um sicherzustellen, daß das Ausgangssignal der
betreffenden Verzögerungseinrichtung 37 für den Addierer 38 zum selben Zeitpunkt auftritt zu dem das
andere Eingangssignal bei dem Addierer 38 auftritt. Wie im einzelnen unten beschrieben wird, umfaßt dieses andere
Signal die Frequenzkomponenten des Luminanzsignals, die als Signalkomponenten ermittelt werden, welche
gleichzeitig mit den Chrominanzsignalübergängen aufgetreten sind. Die Verzögerungseinrichtung 37
bringt somit die Möglichkeit mit sich, daß die zeitliche
4υ Lage des Tastsignals diesem Frequenzkomponentensignal entspricht, so daß eine genaue Addition dieser Signale
erhalten wird.
Die Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals werden in der folgenden Art und Weise erzeugt.
Das Breitband-Luminanzsignal Εγ wird über ein Hochpaßfilter
40 geleitet welches sämtliche Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals oberhalb der Bandbreite
der Chrominanzsignale durchläßt Wenn die Chrominanzsignal-Bandbreite 1,3 MHz beträgt dann
würde dieses Hochpaßfilter so arbeiten, daß es sämtliche Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals
oberhalb dieser Frequenz durchläßt Demgemäß wirkt das Hochpaßfilter 40 derart, daß es den hochfrequenten
Anteil der Farbübergänge durchläßt die aus den Chrominanzsignalen
während der Tiefpaßfilteroperationen beseitigt waren, welche auftreten, wenn derartige
schmalbandige Signale erzeugt werden.
Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 40 wird einem Schalter 51 zugeführt Der Schalter S1 sowie weitere
nachstehend beschriebene entsprechende Schalter sind jeweils durch einen herkömmlichen analogen
Schalter gebildet der eine Schaltgeschwindigkeit in der Größenordnung von 100 ns aufweist Der Schalter 51
wirkt τη der "Weise, daß er die Hocnfrequenzkomponenten
des von dem Hochpaßfilter 40 erzeugten bzw. gelieferten Luminanzsignals lediglich während einer bestimmten
Zeitspanne weiterleitet die durch das Tastsignal 32 gesteuert wird. Diese Operation wird mittels
eines Schwellwertdetektors 42 durchgeführt. Das Tastsignal als Ausgangssignal von dem Verstärker 34 her
wird dem einen Eingang des Schwellwertdetektors 42 zugeführt Der andere Eingang des betreffenden Detektors
42 ist an einer ersten Bezugsspannungsquelle (niedrige Vref) angeschlossen, die eine hinreichend niedrige
bestimmte Spannung abgibt, so daß das Ausgangssignal des Schwellwertdetektors 42 einen hohen Wert annimmt,
sobald das Tastsignal oberhalb eines niedrigen Spannungspegels liegt, der gerade oberhalb des Störungsbereichs
des Tastsignals 32 liegt, wenn dieses sich in seinem Aus-Zustand befindet. Das Ausgangssignal
des Detektors 42 zeigt ein wesentlich schnelleres Frequenzverhalten als die Ansprechzeit des Tastsignats 32,
so daß das von dem Schwellwertdetektor 42 erzeugte Ausgangs-Schaltsignai das Tastsignal weitgehend überlappt.
Dieses Signal veranlaßt den Schalter S1, den Zustand
umzuschalten. Demgemäß werden nahezu sämtliche Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals,
die von dem Zeitpunkt ab auftreten, zu dem das Tastsignal anfängt, bei einem niedrigen Schwellwert einzuschalten,
bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Tastsignal endet und der Spannungspegel des betreffenden Signals
wieder zu diesem niedrigen Spannungspegel zurückkehrt, für die Kopplung über den Schalter S1 freigegeben.
Das Ergebnis besteht darin, daß die Hochfrequenzkomponenten des in der Übergangsperiode zwischen
dem unteren Schwellwertpunkt des Tastsignals und einem hohen Schweilwertpunkt des betreffenden Signals
auftretenden Luminanzsignals über den Schalter S 1 geleitet bzw. gekoppelt werden.
Das von dem Schwellwertdetektor 42 abgegebene Schaltsignal wird ferner dem Setzeingang eines Chroma-Polaritäts-Flipflops
44 zugeführt. Das Flipflop 44 ändert den Zustand und gelangt in den Zustand niedrigen
Pegels dann, wenn dieses Ausgangssignal einen Niedrigen Pegel annimmt Das betreffende Flipflop ändert
den betreffenden Zustand auf eine Ansteuerung durch den Detektor 42 solange nicht, bis das Ende des
Tastsignalimpulses auftritt. Der Rückstell-Seite des
Chroma-Polaritäts-Flipflops 44 werden Signale von einem zweiten Schwellwertdetektor 46 her zugeführt,
dem dasselbe Eingangs-Tastsignal zugeführt wird. An dem anderen Eingang des Schwellwertdetektors 46 liegt
eine obere Bezugspegelspannung (obere Vref), deren Pegel gerade so eingestellt ist, daß er unterhalb des
Störpegels des hohen Spannungspegels des Tastsignals 32 liegt Demgemäß wird vom Ausgang des Schwellwertdetektors
46 ein Impuls abgegeben, dessen Vorderflanke gerade zu dem Zeitpunkt auftritt, zu dem das
durch den Verstärker 34 verstärkte Tastsignal seinen hohen konstanten Pegel erreicht Die Röckflanke des
betreffenden Signais tritt gerade zu dem Zeitpunkt auf, zu dem der Spannungspegel des Tastsignals unter einen
Spannungspegel absinkt, der unterhalb dieses höhen Pegels
liegt
Das mit hohem Pegel auftretende Ausgangssignal des Schwellwertdetektors 46 wird über einen Inverter 47
dem Chföma-Polaritäts-Flipflop 44 zugeführt, um das
betreffende Flipflop 44 zu veranlassen, in den Aus-Zustand überzugehen, und zwar gerade dann, wenn das
Tastsignäl seinen !Übergang in den einen Zustand beendet
Demgemäß tritt das Ausgangssignal des HipHops
bzw.der Kippschaltung 44 solange mit hohem Pegel auf, bis das Ausgangssigna] des Schwellwertdetektors 46
den Ein-Zustand annimmt Dänach verbleibt das betreffende Signal solange auf niedrigem Pegel, bis das Ausgangssignal
des Schwellwertdetektors 42 einen niedrigen Pegel am Ende des Tastsignal-Impulsintervalls annimmt.
Die Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals, die über den Schalter S1 geleitet werden, werden
einem weiteren Verstärker 50 zugeführt, der hinsichtlich seiner Verstärkung steuerbar ist und dessen Zweck darin
besteht, dieselbe Ausgangssignalamplitude bezüglich der Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals
aufrechtzuerhalten, mit der das Ausgangs-Tastsignal von dem Verstärker 34 geliefert wird. Das Ausgangssignal
des Verstärkers 50 wird zunächst einem Begrenzer 52 zugeführt, der derart wirkt, daß er auf die Hochfrequenzkomponenten
hin ein Verknüpfungssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des Begrenzers 52 ist mit der
Ausnahme mehrdeutig, daß ein Hochfrequenzkomponentensignal existiert Zu diesem Zeitpunkt wird ein
Ausgangssignal abgegeben, welches entweder eine Rechteckwelle ist, die zunächst eine »1« und dann eine
»0« ist oder die alternativ dazu eine »0« und dann eine »1« ist was von der Polarität des Signals der Hochfrequenzkomponente
abhängt. Das Verknüpfungs-Ausgangssignal des Begrenzers 52 wird einem Exklusiv-ODER-Glied
54 zugeführt, dessen anderem Eingang das Ausgangssignal des Chroma-Polaritäts-Flipflops 44 zugeführt
wird. Das Exklusiv-ODER-Glied 54 ist ausgangsseitig mit dem D-Eingang eines Luminanz-lnvertierungs-Flipflops
56 verbunden. Demgemäß wirkt das Exklusiv-ODER-Glied 54 als Einrichtung, die einen hohen
Impuls dann erzeugt, wenn die Polarität der Hochfrequenzkomponente
in der einen Richtung bezogen auf das Flipflop 44 verläuft und die ein dazu entgegengesetztes
Signal in dem Fall erzeugt daß die Polarität der Hochfrequenzkomponente entgegengesetzt bezogen
auf das Flipflop 44 ist. Da das Eingangssignal für das Exklusiv-ODER-Glied 54 von dem Flipflop 44 her in
Abhängigkeit davon in einem unterschiedlichen Zustand ist ob es sich um einen Übergang des Tastsignals
bei der Anstiegsflanke oder der Rückflanke handelt, stellt dies eine Einrichtung dar, die sicherstellt, daß die
Polarität der Hochfrequenzkomponente sich im Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 54 wiederspiegelt.
Das Takt-Eingangssignal für das Luminanz-Invertierungs-Flipflop
56 wird durch ein zweites Exklusiv-ODER-Glied 58 erzeugt, dessen Eingangssignale die Signale
von den Schwellwertdetektoren 42 und 46 sind. Das Ausgangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes 56 ist
ein Impuls mit ansteigender Flanke zu Beginn, der Vorderflanken-Übergangsperiode
oder der Rückflanken-Übergangsperiode des Tastsignals 3Z Demgemäß wird
der Ausgangszustand des Luminanz-lnvertierungsflipflops 56 zu Beginn jedes derartigen Übergangüintervalls
in Abhängigkeit von dem vorliegenden Zustand des Ausgangssignals des Exklusiv-ODER-Gliedes 54 aktualisiert
Das Ausgangssignal von dem Flipflop 56 her steuert den Zustand eines Analog-Schalters 54. Die umschaltbaren
Eingangssignale für den Schalter S 4 sind Hochfrequenzkomponentensignale
des Luminanzsignals mit zueinander entgegengesetzter Polarität Diese Signale werden durch die invertierenden bzw. nicht invertierenden
Verstärker 60, 62 erzeugt die von einem zweiten Verzögerungsnetzwerk 64 her angesteuert werden. Das
Verzögerungsnetzwerk 64 ist ein weiteres herkömmliches Verzögerungsnetzwerk, welches benötigt wird, um
die Hochfrequenzkomporientensignale an die Verarbeitungs-Verzögerungen
der oben beschriebenen Schaltungsänordnungen in einer entsprechenden Weise anzupassen,
in der das Tastsignal durch die Verzögerungs-
einrichtung 37 verzögert worden ist. Demgemäß ist das Ausgangssignal des Schalters 54 die Hochfrequenzkomponente
eines zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vorhandenen Luminanzsignals entweder mit einer positiven
Polarität oder mit einer negativen Polarität, und zwar in Abhängigkeit von dem vorliegenden Zustand
des Luminanz-Invertierungs-Flipflops 56. Dies bedeutet, daß bei mit hohem Pegel auftretenden Ausgangssignal
des Luminanz-Flipflops 56 dieser Zustand einem Befehl entspricht, das zu dem betreffenden Zeitpunkt
existierende Hochfrequenzkomponentensignal nicht zu invertieren, so daß das Umschaltelement des Schalters
54 mit dem nichtinvertierenden Verstärker 62 verbunden
ist. Demgegenüber zeigt das Auftreten eines niedrigen Ausgangssignals des Flipflops 56 an, daß das Hochfrequenzkomponentensignal
eine Invertierung benötigt. Dies veranlaßt den Schaltarm des Schalters 54 umzuschalten,
um mit dem invertierenden Verstärker 60 verbunden zu werden.
Die von dem Schalter 54 abgegebenen Hochfrequenzkomponentensignale
stellen somit direkt den hochfrequenten Anteil der Farbvideosignalübergänge dar, wobei angenommen ist, daß derartige Übergänge
tatsächlich in dem Luminanzsignal existieren. Darüber hinaus treten die über den Schalter 54 abgegebenen
Signale nunmehr mit einer Polarität auf, die der Polarität der Übergänge des Tastsignals entspricht Wenn diese
Hochfrequenzkomponentensignale dem Tastsignal hinzuaddiert werden, und zwar mittels des Addierers 38,
dann ist somit das resultierende Signal ein Tastsignal, dessen ansteigende und abfallende Übergangsflanken
kennzeichnend sind für die Hochfrequenzübergänge des Luminanzsignals anstatt für die niederfrequenten
Übergänge der Chrominanzsignale.
Das Ausgangssignal des Addierers 38 wird einem eine weiche Begrenzung hervorrufenden Begrenzerverstärker
70 zugeführt. Dieser Verstärker 70 linearisiert das Signal, welches von dem Addierer 38 abgegeben wird,
und beseitigt jegliche höherfrequente Störung, die in diesem Signal vorhanden sein kann. Dies bedeutet, daß
die Übergangsteile des Tastsignals durch den Verstärker 70 linearisiert werden, um ein breitbandiges Farbstanz-Schaltsignal
bereitzustellen, dessen Übergangsflanken linear sind. Dadurch ist ein lineares Umschalten
zwischen der Vordergrundszene und der Hintergrundszene ermöglicht
Die Schalteinrichtung zur Ausführung dieses Endschaltschrittes
ist durch herkömmliche Überblend-Videoverstärker 72, 74 und 76 gebildet Diese Verstärker
wirken in der Weise, daß eine Umschaltung zwischen den Luminanzsignalen und den Chrominanzsignalen der
Vordergrundszene und der Hintergrundszene erfolgt und zwar als Funktion des vorliegenden Zustands des
von dem Verstärker 70 her abgegebenen verstärkten Tastsignals. Die Verstärker sind sogenannte Überblend-Verstärker,
da sie so ausgelegt sind, daß die eine Szene ausgeblendet und die andere Szene eingeblendet wird,
und zwar mit einer gesteuerten Geschwindigkeit welche proportional der linearisierten Steigung bzw. Neigung
der Tastsignalübergänge ist Dieser Betrieb minimiert jegliche Verzerrungen in diesem Übergangsbereich,
die sonst in dem Ausgangs-Videosignal zu sehen wären.
Die Vordergrundszenen-Chrominanzsignale werden ebenfalls vorzugsweise abgeschaltet, sobald die Erzeugung
des Tastsignals 32 beginnt, was durch das Einschalten des Schwellwertdetektors 42 angezeigt wird. Demgemäß
wirkt der Schwellwertdetektor 42 auch als Tasteinrichtung, um die Weiterleitung der Vordergrund-Chrominanzsignale
zu den entsprechenden Überblend-Verstärkern 74, 76 zu steuern, und zwar lediglich dann,
wenn keine Sättigungsfarbe durch den Farbstanz-Schaltsignalgenerator ermittelt wird. Der Vorteil dieser
Schalteinrichtung besteht darin, daß sie die Chroma-Komponenten der gesättigten Farbe eliminiert, bevor
die Überblend-Verstärker diese Signale ausblenden. Damit ist die Bildung eines Farbsaumes verhindert, der
ίο sonst in dem abgegebenen Videobild an der abgetasteten
Flanke auftreten würde.
F i g. 3 veranschaulicht in einem Zeitdiagramm die Arbeitsweise der oben beschriebenen Schaltungsanordnung
gemäß F i g. 2. Der Klarheit halber sei angemerkt, daß die dargestellte Schaltungsanordnung mit einem
Luminanzsignai Εγ arbeitet, welches sich zwischen drei
Luminanzpegeln ändert, welche den Farben Magenta, Rot und Blau und zwei beispielsweisen Chrominanzsignalen
£Ä-rund Eb- υ entsprechen, die zu Zeitpunkten
auftreten, welche als dem Luminanzsignal entsprechend dargestellt sind. Es sei zunächst darauf hingewiesen, daß
die Steigung bzw. Neigung des Übergangs zwischen den Farben in einem Luminanzsignal wesentlich schneller
ist und zwar aufgrund der größeren Bandbreite des Luminanzsignals, als die entsprechenden Übergänge
der schmalbandigen Chrominanzsignale. Das abgegebene Tastsignal 32 ist als Signal dargestellt, welches auf die
Ermittlung einer gesättigten Blaufarbe in den Chrominanzsignalen Er-y und Eb-y erzeugt wird. Die hochfrequente
Störung ist diesen Chroma-Tastschaltsignalen gemeinsam, wie dies dargestellt ist Ferner sind die unteren
und oberen Schwellwertpunkte des Tastsignals 32 dargestellt, die durch die Schwellwertdetektoren 42
bzw. 46 ermittelt werden. Die Ausgangssignale der Schwellwertdetektoren 42 und 46 sind unterhalb des
beispielsweise dargestellten Tastsignals 32 dargestellt. Dabei ist veranschaulicht, daß der Schwellwertdetektor
42 eingeschaltet bleibt und nahezu das gesamte Tastsignal überlappt, während der Schwellwertdetektor 46
lediglich in dem Fall eingeschaltet ist, daß das Tastsignal
32 oberhalb seines oberen Schwellwertpunktes liegt Anschließend ist das Ausgangssignal des Hochpaßfilters
40 veranschaulicht, das sind die Hochfrequenzkomponenten der Farbübergänge des beispielsweise dargestellten
E^Luminanzsignals, und zwar in der oberen Kurve des Zeitdiagramms. Danach ist das Chrominanzsignal
Er-y veranschaulicht welches entsprechend über den Schalter 55 abgegeben wird. Außerdem ist das
Chrominanzsignal Eb-y veranschaulicht welches entsprechend über den Schalter 53 abgegeben wird. Es
dürfte ersichtlich sein, daß diese Ausgangssignale zu 0 werden, während der Schweiiwertdetektor 42 eingeschaltet
ist Dadurch ist eine Farbausfächerung während des Eintastens bzw. Einschaltens der Hintergrundszene
minimiert
Die Arbeitsweise des Chroma-Polaritäts-Flipflops 44 ist dargestellt wobei veranschaulicht ist, daß dieses Flipflop in den Zustand niedrigen Pegels dann übergeht
wenn das Tastsignal den oberen Schwellwert überschreitet und im niedrigen Zustand solange verbleibt,
bis der Rückflankenübergang des Tastsignals 32 gerade aufgehört hat Das Taktausgangssignal des Exklusiv-ODER-Gliedes
58 ist dargestellt -wobei die Anstiegsflanke dieses Signals das Liiminanz-Invertierungs-Flip-
flop 56 veranlaßt seinen vorliegenden Ausgangszustand in Abhängigkeit von seinem !»-Eingangssignal zu aktualisieren.
Diesem D-Fingang wird ein Signal vom Ausgang
des Exklusiv-ODER-Gliedes 54 her zugeführt Es
13 14
sei darauf hingewiesen, daß das Ausgangssignal des Ex- würde, wie dies in der Druckschrift »A. Chroma-key
klusiv-ODER-Gliedes 54 mehrdeutig ist, und zwar mit System Insensitive to Variations of the Background IUu-Ausnahme des Falles, daß die Hochfrequenzkomponen- mutation«, von j. Davidse und R. P. Koppe, SMPTE
tenübergänge ermittelt werden und daß der Schwell- Journal, VoL 86, 19.3.1977, Seite 140 beschrieben ist,
wertdetektor 42 eingeschaltet ist Dies resultiert aus der s entsprechend folgender Gleichung erhalten werden:
Arbeitsweise des Begrenzers 52, der, wie veranschaulicht, die Hochftequenzkomponenten als Ausgangssi- (ER-y)s\nac + (Eb-y)cosoc >
CEy. gnale von dem Hochpaßfilter 40 her aufnimmt und ein
Komponenten vorhanden sind. Zu allen anderen Zeit- io ein Farbstanz- bzw. Chroma-Tastsystem, welches nach
punkten tritt ein mehrdeutiges Ausgangssignai auf. dem oben erläuterten Prinzip arbeitet, wobei die Span-
Die Funktion des Schalters S 4 ist dargestellt; sie ver- nung Vre/dem einen Komparator der Komparatoren
anschaulicht, daß die Polarität jeglicher Hochfrequenz- zugeführt wird, um einen minimalen Pegel festzulegen,
komponente des Luminanzsignals invertiert werden der durch die Störung der Kamerasignale bestimmt ist
kann, und zwar in Abhängigkeit vom vorliegenden Zu- is Dieser Komparator vermeidet daß eine Störung ein
stand des Luminanz-Invertierungs-Ripflops 56, so daß Farbstanz-Signal in einem dunklen Teil der Szene erdie Hochfrequenzkomponenten veranlaßt werden, sich zeugt Dies bedeutet daß der Komparator die Erzeuan die Polarität der Übergänge in dem Tastsigna] anzu- gung eines Farbstanz- bzw. Tastschaltsignals verhinpassen. Das Ausgangssignal des Addierers 38 ist darge- den, wenn die Leuchtdichte unterhalb eines bestimmten
stellt wobei beispielsweise die Summe der Hochfre- 20 Schwellwertes liegt
quenzkomponenten des Luminanzsignals und des ur-
sprüngßcheß Farbstanz-Signals mit geringerer Band- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
breite veranschaulicht ist Schließlich ist das Ausgangs-
Schaltsignal veranschaulicht, welches von dem eine weiche Begrenzung vornehmenden Begrenzer 70 abgege- 25 1
ben wird. Bei den nunmehr linearisierten Obergangs- j| flanken des Tastsignals ist wie ersichtlich sein dürfte, die ||
Obergangsgeschwindigkeit des Tastsignals wesentlich |?
verbessert, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß sie '.Θ
nahezu gleich dem breitbandigen Frequenzverhalten 30 m
des Luminanzsignals ist || Wie aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich m
sein dürfte, ermöglichen diese schnelleren Obergangs- |:
flanken eine Chroma-Tastung mit Chrominanzsignalen ||
einer Bandbreite, die sonst eine Chroma-Tastung nicht 35 ,ijg
zufriedenstellend hervorrufen könnte, wie bei der Nach- f|
verarbeitungs-Chroma-Tastung bzw. bei dem Nachver- %
arbeitungs-Blaustanzverfahren, gemäß der bzw. dem
die Chrominanzsignale auf einem Videoband gespeichert oder in sonstiger Weise in der Bandbreite bezogen 40 :
auf die entsprechenden Luminanzsignale vermindert tsind.
fs In Fig.4 ist ein auf die Farbart sich beziehender %
Chroma-Key-bzw. Farbstanz- oder Tast-Generator 100 |!
dargestellt, der als Tast- bzw. Schaltsignalgenerator 30 45 ;.
gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar ist Wie ;?
oben erwähnt, bestehen die Vorteile eines auf die Färb- JJiJ
art bezogenen Chroma-Tastgenerators darin, daß die If, 1 Auswirkung der Schwankungen in der Beleuchtung des |;'
gesättigten Farbhintergrundes weitgehend reduziert 50 ψ.
sind. Infolgedessen sind eine fehlerhafte Tastung der |)
Szenenanteile des Signals und das Fehlen der richtigen jjfi
Tastung in dem Hintergrund des Signals vermieden. Das jl
den bisher bekannten Chroma-Tasteinrichtungen bzw. &;
Blaustanzeinrichtungen N anhaftende Problem besteht 55 ·$
darin, daß die Chrominanzsignale nicht nur von dem h
Farbwert und der Sättigung einer Farbe, sondern auch jf j
von ihrer Luminanz bzw. ihrem Leuchtdichtewert ab- j';J
hängen. Demgemäß kann jegliche Änderung in der Hin- | tergrund-Leuchtdichte die Tastung bzw, das Blaustanz- eo w
verfahren beeinträchtigen. Um die Forderung nach ei- ψ
ner sorgfältigen Oberlagerung der Beleuchtung der · Szene zu vermeiden, ist es erwünscht, daß die Farbstanz-Schaltung von einem von der Leuchtdichte unabhängigen Chrominanzsignal abgeleitet wird, d. h. von 65
einer auf die Farbart sich beziehenden Signalerzeugungseinrichtung.
Ein derartiger, auf die Farbart basierender Generator
Claims (9)
1. Schaltungsanordnung zum Mischen zweier Farbvideosignale durch Farbstanzen in Abhängigkeit
von einer auswählbaren Farbart eines der Farbvideosignale mittels eines Farbstanz-Schaltsignals,
zu dessen Bildung neben den Chrominanzsignalen auch das Luminanzsignal ausgewertet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (30) vorgesehen ist, die aus den Chrominanzsignalen
ein schmalbandiges Farbstanz-Schaltsigna! erzeugt,
daß eine Einrichtung (40) vorgesehen ist, die ein Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals is
entsprechend den Übergängen des schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignals umfassendes weiteres Signal
erzeugt,
und daß eine Einrichtung (38) vorgesehen ist, welche
durch die das genannte weitere Signal erzeugende Einrichtung (40) gesteuert die Hochfrequenzkomponenten
zu dem schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignal addiert.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vergleichereinrichtungen
(42,46) vorgesehen sind, welche die Polarität der Hochfrequenzkomponenten mit den entsprechenden
Übergängen des schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignals vergleichen, und daß Invertierungseinrichtungen
(47) vorgesehen sind, welche die Hochfrequenzkomponenten invertieren, die mit entgegengesetzter
Polarität zu den entsprechenden Übergängen des schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignals
auftreten.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei durch eine Vordergrundszene
gebildetem einen Videosignal und durch eine Hintergrundszene gebildetem zweiten Videosignal
eine Umschalteinrichtung (70) vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von einem durch Addition
der genannten Hochfrequenzkomponenten zu dem schmalbandigen Farbstanzschaltsignal gewonnenen
breitbandigen Farbstanz-Schaltsignal eine Umschaltung zwischen der Vordergrundszene und der Hintergrundszene
vornimmt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das schmalbandige
Farbstanz-Schaltsignal erzeugende Einrichtung (30) ein auf eine Farbart bezogenes Schaltsignal erzeugt,
welches^weitgehend unabhängig von Beleuchtungs-Schwankungen im Luminanzsignal ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtungen
(42, 46) eine erste Schwellwertdetektoreinrichtung (42) und eine zweite Schwellwertdetektoreinrichtung
(46) aufweisen, daß die erste Schwellwertdetektoreinrichtung (42) das Überschreiten eines
bestimmten niedrigen Bezugsspannungspegels durch das schmalbandige Farbstanz-Schaltsignal zu
ermitteln gestattet, daß die zweite Schwellwertdetektoreinrichtung (46) das Überschreiten eines bestimmten oberen Bezugsspannungspegels
durch das schmalbandige Farbstanz-Schaltsignal festzustellen gestattet,
daß eine Polaritäts-Flipflopeinrichtung (44) vorgese- M
hen ist, die in dem Fall in einen ersten Zustand geschaltet ist, daß die zweite Si■''■■.■ v-liwertd"' 'aoreinrichtung
(46) das Überschrc·- :· des obr Be/'iisspannungspegels
durch das genannte Farbstanz-Schaltsignal feststellt, und die in einen zweiten Zustand
in dem Fall umgeschaltet ist, daß diie erste Schwellwertdetektoreinrichtung (42) das Überschreiten
des unteren Bezugsspannungspegels durch das genannte Farbstanz-Schaltsignal festgestellt hat
daß eine Hochpaßfiltereinrichtung (40) vorgesehen ist, welche die Hochfrequenzkomponenten des Luminanzsignals
zu liefern gestattet,
daß eine Torschaltungseinrichtung (52,53) vorgesehen ist welche durch die erste Schwellwertdetektoreinrichtung (42) gesteuert solche Hochfrequenzkomponenten weiterzuleiten gestattet die bei Überschreiten des unteren Bezugsspannungspegels durch das genannte Farbstanz-Schaltsignal auftreten,
und daß eine Einrichtung (54) vorgesehen ist welche in Abhängigkeit vom jeweiligen Zustand der Polaritäts-Flipflopeinrichtung (44) einen Verstärkungspegel festlegt, der von der Polarität der betreffenden Hochfrequenzkomponenten in bezug auf den betreffenden Zustand der Polaritäts-Flipflopeinrichtung (44) abhängt
daß eine Torschaltungseinrichtung (52,53) vorgesehen ist welche durch die erste Schwellwertdetektoreinrichtung (42) gesteuert solche Hochfrequenzkomponenten weiterzuleiten gestattet die bei Überschreiten des unteren Bezugsspannungspegels durch das genannte Farbstanz-Schaltsignal auftreten,
und daß eine Einrichtung (54) vorgesehen ist welche in Abhängigkeit vom jeweiligen Zustand der Polaritäts-Flipflopeinrichtung (44) einen Verstärkungspegel festlegt, der von der Polarität der betreffenden Hochfrequenzkomponenten in bezug auf den betreffenden Zustand der Polaritäts-Flipflopeinrichtung (44) abhängt
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Invertierungseinrichtung
eine Luminanz-Invertierungs-Flipflopeinrichtung (56) aufweist, welche durch die genannten
Vergleichereinrichtungen (42, 46) während der Übergänge des schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignals
gesteuert ein Invertierungs-Befehlssignal in dem Fall liefert, daß die Polarität der Hochfrequenzkomponenten
entgegengesetzt ist zu der Polarität des entsprechenden Übergangs des genannten Farbstanz-Schaltsignals,
daß eine Invertierungseinrichtung (60) vorgesehen ist, welche die jeweiligen Hochfrequenzkomponenten
invertiert
und daß eine Torschaltungseinrichtung (54) vorgesehen ist weiche durch das betreffende Invertierungs-Befehlssignal
gesteuert die Hochfrequenzkomponenten auszublenden und die invertierten Hochfrequenzkomponenten
abzugeben gestattet
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die das genannte weitere
Signal erzeugende Einrichtung (40) eine Verzögerungseinrichtung aufweist durch welche die genannten
Hochfrequenzkomponenten und das schmalbandige Farbstanz-Schaltsignal praktisch gleichzeitig der die genannten Hochfrequenzkomponenten
zu dem schmalbandigen Farbstanz-Schaltsignal addierenden Einrichtung (38) zugeführt sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Umschalteinrichtung
(70) eine Schwellwertdetektoreinrichtung (42,46) umfaßt, welche das Überschreiten eines
bestimmten Bezugsspannungspegels durch das schmalbandige Farbstanz-Schaltsignal festzustellen
gestattet und welche eine Torschaltungseinrichtung (54) derart steuert, daß diese auf ihre Ansteuerung
hin die Farbsignale der Vordergrundszene in dem Fall auszublenden gestattet, daß das betreffende
Farbstanz-Schaltsignal den genannten Bezugsspannungspegel überschreitet.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Umschalteinrichtung
(70) e e Überblend-Verstärkeieinrichtung(72,74,76)
in ,1 Bl welche einen dem Übergang
des aus der Addition der genannten Hochfrequenzkomp-,:i>
men und des sehn !bändigen Farbstanz-
Schaltsignals gebildeten breitbandigen Farbstanz-Schaltsignals proportionalen linearen Schaltübergang
zwischen den Videosignalen der Vordergrundszene und der Hintergrundszene hervorruft
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schahungsaiiordnung
zutu Mischen zweier Farbvideosignale durch Farbstanzen in Abhängigkeit von einer auswählbaren
Farbart eines der Videosignale mittels eines Farbstanz-Schaltsignals,
zu dessen Bildung neben den Chrominanzsignalen auch das Luminanzsignal ausgewertet
wird.
Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist aus der DE-AS 27 08 778 bekannt
Die Technik des Blaustanzverfahrens ist bereits bekannt Grundsätzlich handelt es sich bei dem Blaustanzverfahren
um einen Weg der elektronischen Umschaltung zwischen einer ersten Szene, die generell als Vordergrundszene
bezeichnet wird und die von einer ersten Kamera aufgenommen wird, und einer separaten Hintergrundszene,
die von einer zweiten Kamera aufgenommen wird. In herkömmlicher Weise ist die Vordergrundszene
fernsehmäßig gegenüber einem Hintergrund anzuordnen, der in einer gesättigten Farbe gemalt
ist, welche ansonsten in der Vordergrundszene fehlt Die für diesen Zweck am häufigsten benutzte
Farbe ist blau, da diese Farbe ohne weiteres von Körperfarbtönen unterscheidbar ist Die Funktion der Biaustanz-
bzw. Farbstanz-Anordnung besteht darin, jene Teile des Vordergrund-Videosignals zu ermitteln, die in
starkem Maße in der Stanz- oder Blaustanzfarbe gesättigt sind, und sodann mittels eines elektronischen Schalters
jene Teile durch entsprechende Teile der Hintergrundszene zu ersetzen. Dabei bestimmt die betreffende
Einrichtung, durch die diese Farbermittelung vorgenommen wird und gemäß der die beiden Videosignale
umgestellt werden, die Qualität des erzielten Blaustanzens. Wie ersichtlich sein dürfte, muß der Farbstanz-Umschaltkreis
kontinuierlich entscheiden, ob das Vordergrundszenen-Videosignal der Vordergrundszene, die
zu betrachten beabsichtigt ist, oder dem gesättigten farbigen Hintergrund entspricht, der auszuschalten ist.
Das Blaustanzverfahren wird üblicherweise in einem Fernsehstudio während der Livesendung von neuen
Programmen bzw. Nachrichtenprogrammtn oder dergleichen angewandt. Im vorliegenden Fall ist jedoch die
technische Leistung, die bezüglich des Blaustanzverfahrens erforderlich ist, nicht besonders zwingend. Darüber
hinaus kann die Beleuchtung bezüglich der'farbigen Blaustanzfläche und des Vordergrundmaterials innerhalb
ziemlich enger Grenzen gehalten werden. Bei anderen Anwendungen bezüglich des Blaustanzverfahrens
sind jedoch derzeit verfügbare Stanzverfahren als weniger zufriedenstellend ermittelt worden. Bei gewissen
Spezialeffektanwendungen, bei denen es wichtig ist, über ein resultierendes Tastsignal von höherer Qualität
zu verfügen, oder bei denen die Tastung in einer Nachverarbeitungseinrichtung
erfolgt, bei der das Tastsignal aus einem Videosignal abgeleitet werden muß, welches
beispielsweise auf einem Bildband enthalten ist oder welches von irgendeiner anderen Videoquelle herkommt,
sind Probleme aufgetreten. In dem Fall, daß die Bandbreite der Videosignale herabgesetzt worden ist
oder daß die Szene nicht genau für das Blaustanzverfahrcn
formatiert worden ist. treten Fehler auf. wie eine Kanten-Jitter-Farbaussäumung, ein "Vordergrund-Farbübertreten
oder ein Kartonausscbnitteffekt infolge scharfer Umschaltübergänge.
In einem Studiobereich weiden der Blaustanzanordnung
üblicherweise eine große Bandbreite aufweisende Rot-, Grün- und Blau-(RGB)-Signale direkt von den Kameras
her zugeführt Demgemäß stehen theoretisch Frequenzen bis zu 5,5 MHz für die Blaustanzdetektorschaltung
zur Verfügung. In der Praxis verschlechtert
ίο sich jedoch der Störabstand der meisten Kameras bei
höheren Frequenzen. Darüber hinaus ist die Kamera generell so ausgelegt bzw. angeordnet daß sie die maximale
Empfindlichkeit, d. h. das höchste Breitbandsignal-Störsignal-Verhältnis
in dem Luminanzkanal Ey liefert, dessen Signal in herkömmlicher Weise aus den RGB-Signalen
abgeleitet wird, und zwar im Vergleich zu den Farbdifferenzkanälen, den Chrominanzkanälen Er-y
und Eb-y. Dies wird üblicherweise durch die Tatsache gerechtfertigt daß die Farbdifferenzsignale schließlich
als Videosignale nach dem NTSC-, PAL- oder SECAM-System
codiert sind, und zwar bei einer wesentlich geringeren Bandbreite als das Luminanzsignal, beispielsweise
bei einer Luminanz-Bandbreite von 5,5 MHz im Vergleich zu einer Chrominanz-Bandbreite von
1,3MHz.
Schmalbandige Chrominanzsignale rufen eine mehrdeutige Blaustanz-Umschaltung in dem Fall hervor, daß
hochfrequente Komponenten in dem ursprünglichen Farbsignal aufgrund der bestimmten Herabsetzung der
Chrominanzsignal-Bandbreite verloren gegangen sind. Wenn diese Chrominanzsignale aus dem codierten
NTSC-Signal oder aus irgendeinem anderen analogen Signalgemisch gewonnen werden, dann wird die zusätzliche
Störung durch diesen vorangehenden Codierungsprozeß eingeführt wie durch eine Chroma-Störung von
einem Bildbandgerät oder von irgendeiner hochfrequenten Störungsquelle her, wie von einer Mikrowellen-Funkverbindung.
Dadurch können die Chrominanzübergänge vollständig ausgeblendet werden. Dies würde
es unmöglich machen, ein zufriedenstellendes Blaustanzverfahren durchzuführen, obwohl das Luminanz-/Störsignal-Verhältnis
und die Bandbreite durch derartige analoge Vorgänge üblicherweise nicht verschlechtert
worden sind.
Darüber hinaus ist bei dem neuen weltweit vorgeschlagenen digitalen Komponentenstandard für Fernsehsignale
die Chrominanzinformation als eine Information definiert, die mit einer geringeren Bandbreite im
Vergleich zu der Luminanzkomponente existiert. Dabei wird jedoch zumindest diese Chrominanzinformation
nicht mit der Luminanzinformation nach dem Multiplexverfahren verarbeitet, wie dies bei den derzeitigen
analogen Codierungs-Normen der Fall ist Demgemäß werden die digitalisierten Chrominanzsignale keiner
weiteren Verzerrung ausgesetzt. Die betreffenden digitalisierten Chrominanzsignale sind vielmehr wesentlich
besser an eine Nachverarbeitung mit dem Blaustanzen oder dgl. anpaßbar. Probleme bezüglich der Auslegung
eines digitalen Blaustanzverfahrens sind in dem Artikel
to »Chromakey in a Digital System« von R. Rawlings in
»International Broadcast Engineer«, September 1980, Seite 30, erläutert.
Es sind nun auch schon ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Farbstanzen von Farbvideosignalen in
b5 Abhängigkeit von der wählbaren Farbart eines Farbsignals
bekannt (DE-AS 27 08 778). Dabei werden aus mehreren Videosignalen, die Farbsignale umfassen, zumindest
ein erstes Farbvideosignal, das eine erste Infor-
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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