DE3789192T2 - Fernsehtricksystem. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fernsehtricksystem
• Ein Fernsehbild ist eine Darstellung einer Szene in im wesentlichen planarer Form, wobei die Szene durch den Produzenten eines Fernsehprogramms zusammengesetzt wird. Die Szene kann sich aus greifbaren Gegenständen zusammensetzen, oder sie kann zumindest teilweise durch künstliche Einrichtungen, z. B. ein Fernsehgraphiksystem, synthetisiert werden, so daß die die Szene darstellende Quelle des Videosignals keine Kamera oder ein Filmabtaster ist, sondern ein Bildpuffer und ein Computer, der zur Einstellung der Inhalte des Bildpuffers verwendet wird. Allgemein besteht die Szene aus zwei Teilszenen, die unter Verwendung einer Wandermaskentechnik kombiniert werden. Die Vordergrundszene kann zum Beispiel einen Ring vor einer einfarbigen Maske aufweisen und die Hintergrundszene stellt ein Quadrat vor einem Schirm einer Kontrastfarbe dar, wie dies in den Fig. 1(a) bzw. 1(b) dargestellt ist, so daß das resultierende Bild bei einer Kombination der Vordergrund- und der Hintergrundszenen die in der Fig. 1(c) dargestellte Erscheinung hat.
• Ein Transformationssystem wirkt auf das die Szene darstellende Videosignal ein und kann dazu verwendet werden, an der Szene eine räumliche Transformation auszuführen. Die Szene kann zum Beispiel nach rechts versetzt werden. Wenn das die Szene aus Fig. 1(a) darstellende Vordergrundvideosignal einem Transformationssystem zugeführt wird, welches an dem Signal eine Transformation ausführt, so daß das transformierte Signal die in der Fig. 1(d) gezeigte Szene darstellt, wobei der Ring aus Fig. 1(a) nach rechts versetzt ist, so kann das durch Kombination des transformierten Vordergrundsignals mit dem Hintergrundsignal erhaltene Signal, das in der Fig. 1(e) gezeigte Bild darstellen. Die meisten Transformationssysteme gehören zwei Arten an, die als das Vorwärts-Transformationssystem und das Umkehr- Transformationssystem bekannt sind. Die Fig. 2 stellt basierend auf den derzeit bekannten Grundsätzen ein Umkehr- Transformationssystem auf Vollbildbasis dar. Es wird angenommen, daß das System aus Fig. 2 im Stand der Technik nicht existiert und es wird beschrieben, um Informationen zu liefern, welche zum Verständnis der Erfindung nützlich sind.
• Das in der Fig. 2 dargestellte Transformationssystem funktioniert durch Digitalisieren des Eingangsvideosignals unter Steuerung eines Schreibtaktgebers und durch Schreiben der resultierenden Folge digitaler Wörter, die jeweils zum Beispiel zehn Bits aufweisen, in einen Videobildpuffer 12, unter Verwendung von Adressen, die durch einen Vorwärts-Adreßgenerator 14 erzeugt werden. Das Eingangsvideosignal stammt von einem analogen Videosignalgemisch im herkömmlichen verschachtelten Format, durch Trennen des Signals in dessen Bestandteile (normalerweise Luminanz und Chrominanz) und durch Digitalisieren jedes Bestandteils. Der Bildpuffer 12 umfaßt somit einen Speicher zum Speichern des Luminanzbestandteils und einen Speicher zum Speichern der Chrominanzbestandteile. Da die Bestandteile in dem Transformationssystem jedoch auf die gleiche Weise behandelt werden, ist es nicht notwendig, die Bestandteile getrennt zu betrachten. Das Digitalisieren des Videosignals löst wirksam jede Rasterzeile des Bilds in Mehrfachbildelemente auf, z. B. 720 Bildelemente, die in der Fläche klein aber endlich sind. Der Ort eines Bildelements in der Szene kann durch eine Zweikoordinatenanzeigeadresse (U, V) des Eingangsschirms (z. B. Fig. 1(a)) definiert werden. Der Adreßraum des Videobildpuffers ist so organisiert, daß eine Eindeutigkeit zwischen den Anzeigeadressen und den durch den Vorwärts-Adreßgenerator 14 erzeugten Anzeigeadressen besteht. Somit wird das digitale Wort, welches das Bildelement mit der Anzeigeadresse (U, V) der Eingangsszene darstellt, an einer Stelle in den Bildpuffer 12 geschrieben, welche eine Speicheradresse aufweist, die als (U, V) ausgedrückt werden kann. Der Bildpuffer umfaßt drei Teilbildspeicher, wobei in einen Speicher eingeschrieben wird und aus zwei Speichern gelesen wird. Der Bildpuffer kann drei Videoteilbilder speichern, von denen jedes etwa 242 aktive Zeilen in dem NTSC-System umfaßt.
• Um ein Ausgangsvideosignal aus dem Bildpuffer 12 zu lesen, funktioniert ein Leseadreßzähler 16 unter der Steuerung eines Lesetaktgebers 17, um eine Folge von Ausgangsszenen- Anzeigeadressen (X, Y) zu erzeugen, welche die Positionen in dem Ausgangsschirm (Fig. 1(d)) der Bildpunkte definieren, die aufeinanderfolgend adressiert werden. Die Koordinatenwerte X und Y haben jeweils die gleiche Anzahl an Wertziffern wie die Koordinatenwerte U bzw. V. Demgemäß definieren die Anzeigeadressen (X, Y) die gleichen möglichen Bildelementpositionen in dem Ausgangsanzeigeraum wie diese in dem Eingangsanzeigeraum durch die Anzeigeadressen (U, V) definiert sind. Die Anzeigeadressen (X, Y) werden jedoch nicht direkt dazu verwendet, das Ausgangsvideosignal aus dem Bildpuffer zu lesen. Ein Umkehr-Adreßgenerator 18 empfängt die Ausgangsszenenanzeigeadressen (X, Y) und multipliziert diese mit einer Transformationsmatrix T', um entsprechende Speicheradressen (X', Y') zu erzeugen, die dazu verwendet werden, das Videosignal aus dem Bildpuffer zu lesen. Die Transformationsmatrix T' wird über eine Benutzer-Schnittstelle 19 dem Umkehr-Adreßgenerator 18 zugeführt und definiert das Wesen der Transformation, welche durch das Umkehr-Transformationssystem ausgeführt wird. Wenn es zum Beispiel verlangt wird eine Transformation auszuführen, bei welcher die Eingangsszene diagonal nach oben und nach links um ein Stück versetzt ist, das der Zwischenbildelementteilung in der Diagonalrichtung entspricht, so wäre die Transformationsmatrix so, daß die Speicheradresse (X', Y'), die als Folge auf die Anzeigeadresse (X, Y) erzeugt wird, (X+1, Y+1) betragen würde, und zwar in der Annahme, daß sich der Ursprung des Koordinatensystems in der linken oberen Ecke der Eingangs- und Ausgangsszene befindet und wobei die Werte von X und Y entsprechend nach unten und nach rechts ansteigen. Allgemein ist es nicht ausreichend die Werte von X' und Y' durch Addition oder Subtraktion von Integerzahlen in bezug zu X und Y zu bringen und somit haben die Speicheradreßkoordinaten X' und Y' mehr Wertziffern als die Anzeigeadreßkoordinaten X und Y. Die Umkehradressen werden nicht nur auf den Bildpuffer 12 angewendet, sonder auch auf einen Videointerpolator 20. Für jede Umkehradresse (X', Y') gibt der Bildpuffer die entsprechenden Digitalwörter aus, welche eine Anordnung von Bildelementen darstellen, welche den durch die Umkehradresse (X', Y') definierten Punkt umgeben. So können zum Beispiel die Datenwörter vorgesehen sein, welche die vier Bildelemente darstellen, die dem durch die Adresse (X', Y') definierten Punkt am nächsten sind. Diese vier Datenwörter werden dem Interpolator 20 zugeführt und der Interpolator kombiniert diese vier digitalen Wörter basierend auf dem Anteil der Adresse (X', Y') in ein einziges digitales Ausgangswort. Wenn bei der Anwendung der Dezimalschreibweise die niedrigstwertigste Stelle jeder Koordinate X und Y die Eins ist und die niedrigstwertigste Stelle der Koordinaten X' und Y' ein Zehntel ist und der Zähler 16 die Leseadresse (23, 6) erzeugt, welche durch Multiplikation mit der Transformationsmatrix T' zu einer Umkehradresse (56,3; 19,8) umgewandelt wird, so kann der Bildpuffer 12 auf die Umkehradresse (56,3; 19,8) dadurch ansprechen, daß er die an den Adressen (56, 19), (56, 20), (57, 19) und (57, 20) gespeicherten Digitalwörter vorsieht. Der Interpolator 20 kombiniert diese vier Wörter zu einem einzigen digitalen Ausgangswort, und zwar durch deren Gewichtung mit 3 : 7 in der horizontalen Richtung und mit 8 : 2 in der vertikalen Richtung. Dieses Digitalwort definiert den Wert, der an der Stelle des Ausgangsschirm erzeugt wird, welche durch die Anzeigeadresse (23, 6) definiert ist.
• Der Bereich der möglichen Umkehradresse ist größer als der Bereich der Speicheradressen, welche Stellen in dem Bildpuffer 12 definieren, so daß eine gültig erzeugte Umkehradresse eine Stelle definieren kann, die in dem Adreßraum des Bildpuffers nicht existiert. Somit werden die Umkehradressen auch einem Adreßgrenzwertdetektor 22 zugeführt, der auf eine ungültige Umkehradresse (eine Adresse, die eine Stelle außerhalb des Adreßraums des Bildpuffers 12 definiert) dadurch anspricht, daß er ein Signal bereitstellt, welches bei einem Videoaustaster 24 bewirkt, daß dieser das Ausgangssignal des Bildpuffers sperrt.
• Parallel zu dem Videokanal, welcher den Videobildpuffer 12, den Videointerpolator 20 und den Videoaustaster 24 umfaßt, befindet sich ein Keykanal, welcher einen Keybildpuffer 26, einen Keyinterpolator 28 und einen Keyaustaster 30 umfaßt. Ein dem Keykanal zugeführtes Keysignal liefert Opazitätsinformationen über das Vordergrundvideosignal, welches dem Videokanal zugeführt wird. Diese Opazitätsinformation bestimmt wo und zu welchem Ausmaß eine durch ein Hintergrundvideosignal dargestellte Hintergrundszene in einem Mischbild (Fig. 1(c) sichtbar ist, wobei das Mischbild durch Mischen der Vordergrund- und der Hintergrundvideosignale unter dem Einfluß eines Keysignals gestaltet wird. Außerhalb der Grenzen der Vordergrundobjekte ist die Vordergrundszene transparent (Key=0) und die Hintergrundszene ist ohne Abwandlung durch die Vordergrundszene sichtbar. Wenn ein Vordergrundgegenstand vollständig undurchsichtig ist (Key=1), so wird die Hintergrundszene durch den Vordergrundgegenstand vollständig verdeckt, wenn ein Vordergrundgegenstand jedoch nur teilweise transparent ist (0 < Key < 1), wird das Hintergrundvideosignal proportional zu dem Keywert mit dem Vordergrundvideosignal gemischt. Da die Vordergrundszene durch den Videokanal transformiert wird, ist es notwendig den Keywert in gleicher Weise zu transformieren, um eine Kongruenz zwischen der Vordergrundszene und dem Keywert beizubehalten. Somit wird das Keysignal in dem Keykanal auf die gleiche Weise verarbeitet wie das Vordergrundsignal in dem Videokanal verarbeitet wird. Das Keysignal unterliegt somit der gleichen räumlichen Transformation und Interpolation wie das Vordergrundsignal und es unterliegt auch derselben Adreßgrenzwertaustastung.
• Die Transformationsmatrix T' muß der mathematische Umkehrwert der gewünschten räumlichen Transformation T sein und aus diesem Grund ist das Umkehr-Transformationssystem als solches bekannt.
• Wenn ein Fernsehbild aus einer Vordergrundszene und einer Hintergrundszene zusammengesetzt ist, werden häufig Trickeffekte dazu verwendet, das Bild realistischer erscheinen zu lassen, d. h., so daß es nicht den Anschein hat, als ob das Bild aus zwei (oder mehr) getrennten Szenen zusammengesetzt ist. Zu diesen möglichen Effekten gehören Schatteneffekte. In dem Bild aus Fig. 3(a) stellt die Vordergrundszene eine vertikale Säule 40 dar und bei der Hintergrundszene handelt es sich um eine vertikale Fläche 43 einheitlicher Luminanz hinter der Säule. Da das Bild aus Fig. 3(a) aus zwei getrennten Szenen zusammengesetzt ist, wirft die Säule 40 keinen Schatten auf die vertikale Fläche. Doch kann das Video der Hintergrundszene wahlweise unterdrückt werden, um das Erscheinungsbild eines Schattens 42 (Fig. 3(b)) zu simulieren. Dies kann durch eine gewöhnliche digitale Videoeffektevorrichtung erreicht werden.
• Eine digitale Videoeffektevorrichtung kann auch für eine räumliche Transformation der kombinierten Vordergrundszene (Gegenstand plus Schatten) verwendet werden. Die gewünschte Hintergrundszene wird zuerst auf einem Videoband aufgezeichnet. Ein Schatten wird durch Anwendung eines Keysignals simuliert, welches dem Keyeingang der Effektevorrichtung den durch den Vordergrundgegenstand zu verdeckenden Bereich bezeichnet, sowie durch Zufuhr eines Vollbild-Schattenmaskensignals, welches normalerweise die Farbe Schwarz darstellt, an den Videoeingang der Effektevorrichtung. Das Ausgangssignal der Effektevorrichtung ist ein Schattensignal, das einen schwarzen Bereich der gleichen Größe und Form des Vordergrundgegenstands darstellt, der auch versetzt ist, um die Projektion in die Ebene der Hintergrundszene zu simulieren. Der Schatten wird über der Hintergrundszene aufgezeichnet. Dann wird das Vordergrundsignal dem Videoeingang der Effektevorrichtung zugeführt, und zwar an Stelle des Schattenmaskensignals, und die Vordergrundszene wird räumlich auf die gleiche Weise transformiert wie der Schatten, wird jedoch nicht zusätzlich versetzt. Die transformierte Vordergrundszene wird über der kombinierten Hintergrundszene und dem Schatten aufgezeichnet. Wenn alternativ zwei Videoeffektevorrichtungen vorhanden sind, so werden das Schattenmaskensignal und das Vordergrundsignal den entsprechenden Videoeingängen zugeführt und das Keysignal wird den Keyeingängen beider Effektevorrichtungen zugeführt. Die Vordergrundszene wird in einer Effektevorrichtung transformiert und der transformierte und versetzte Schatten wird durch die äußere Effektevorrichtung erzeugt und die Ausgangssignale der Effektevorrichtungen werden kombiniert und über der Hintergrundszene aufgezeichnet.
• Die zur Zeit erhältlichen Videoeffektevorrichtungen ermöglichen es nicht den Schatten eines räumlich transformierten Gegenstands zu erzeugen, ohne daß in einer Videoeffektevorrichtung nicht zwei Verarbeitungsvorgänge ausgeführt werden müßten. Wenn zwei Effektevorrichtungen zur Verfügung stehen, so können die beiden Verarbeitungsvorgänge gleichzeitig ausgeführt werden, doch müssen trotzdem zwei Verarbeitungsvorgang durchgeführt werden.
• GB-A-2 117 996 offenbart ein räumliches Transformationssystem für jeden Bestandteil eines Eingangsvideosignals sowie für einen Key, wobei Adreßgeneratoren bestimmte räumliche Adressen in dem Videobild und dem Key auswählen, welche durch das passende Verarbeitungssystem verarbeitet werden. Somit wird das Keysignal auf die genau gleiche Weise räumlich transformiert, wie das durch das Eingangsvideosignal definierte Bild.
• Vorgesehen ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung eines Eingangsvideosignals, das ein in einem Videobildpuffer gespeichertes Bild darstellt und eines Eingangskeysignals, das die Opazität des in einem Eingangskeybildpuffer gespeicherten Bilds darstellt, wobei die Signale in der Form von Digitaldatenwörtern gegeben sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
• Durchführung einer räumlichen Umformung an dem Eingangsvideosignal, zur Erzeugung eines umgeformten Videosignals;
• Erzeugung einer ersten Folge von Leseadressierungswörtern;
• Verwendung der ersten Folge von Leseadressierungswörtern zum Lesen des Keybildpuffers, um ein erstes umgeformtes Keysignal zu erzeugen, wobei das erste umgeformte Keysignal in bezug auf das Eingangskeysignals auf die gleiche Art und Weise umgeformt wird wie das umgeformte Videosignal in bezug auf das Eingangsvideosignal umgeformt wird, gekennzeichnet durch die Schritte:
• der Modifikation der ersten Folge von Adressierungswörtern, zur Erzeugung einer zweiten Folge von Leseadressierungswörtern; und
• der Verwendung der zweiten Folge von Leseadressierungswörtern zum Lesen des Keybildpuffers, um ein zweites umgeformtes Keysignal zu erzeugen, das mit dem ersten umgeformten Keysignal verschachtelt ist.
• Vorgesehen ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Eingangsvideosignals, das ein Bild darstellt und eines digitalen Eingangskeysignals, welches einen Strom digitaler Datenwörter umfaßt und das die Opazität des Bilds darstellt, wobei die Vorrichtung einen Keybildpuffer aufweist, eine Einrichtung zum Schreiben des Stroms digitaler Datenwörter in den Keybildpuffer, eine Einrichtung zur Durchführung einer räumlichen Umformung an dem Eingangsvideosignal, zur Erzeugung eines umgeformten Videosignals, eine Einrichtung zur Erzeugung einer ersten Folge von Leseadressierungswörtern und eine Einrichtung zum Lesen der digitalen Datenwörter aus dem Keybildpuffer, unter Verwendung der ersten Folge von Leseadressierungswörtern, um so ein erstes umgeformtes Keysignal zu erzeugen, wobei das erste umgeformte Keysignal in bezug auf das Eingangskeysignal auf die gleiche Art und Weise räumlich umgeformt wird wie das umgeformte Videosignal in bezug auf das Eingangsvideosignal räumlich umgeformt wird, gekennzeichnet durch:
• eine Einrichtung zur Modifikation der ersten Folge von Leseadressierungswörtern, zur Erzeugung einer zweiten Folge von Leseadressierungswörtern; und
• eine Einrichtung zum Lesen der digitalen Datenwörter aus dem Keybildpuffer, unter Verwendung der zweiten Folge von Leseadressierungswörtern, um ein zweites umgeformtes Keysignal zu erzeugen, so daß das zweite umgeformte Keysignal mit dem ersten umgeformten Keysignal verschachtelt ist.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden kann, wird nun durch Beispiele bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Reihe von Schirmen, welche die Transformation einer Vordergrundszene zeigen;
• Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Umkehr-Transformationssystems;
• Fig. 3 eine Reihe von Schirmen, welche Schatteneffekte veranschaulichen;
• Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Trickeffektsystems, welches die vorliegende Erfindung anwendet; und
• Fig. 5 eine Reihe von Schirmen, welche die Funktionsweise des Systems aus Fig. 4 veranschaulichen.
• Das in der Fig. 4 dargestellte Trickeffektsystem gleicht dem in der Fig. 2 dargestellten Umkehr-Transformationssystem, mit der Ausnahme, daß es einen Schattenadreßgenerator 44 umfaßt, der sich zwischen dem Umkehradreßgenerator 18 und dem Keybildpuffer 26 sowie dem Keyinterpolator 28 befindet. Die Ausgabe des Adreßgrenzwertdetektors 22 wird nicht dem Keyaustaster 30 zugeführt; statt dessen ist ein zweiter Adreßgrenzwertdetektor 46 zwischen den Schattenadreßgenerator und den Keyaustaster geschaltet. Ferner ist ein Schattenprozessor 48 zwischen die Key- und Videoaustaster und den Hintergrundmischer geschaltet.
• Der Schattenadreßgenerator 44 empfängt die Folge von Umkehradreßwörtern, die durch den Umkehradreßgenerator 18 erzeugt wurden und speichert jedes dieser Worte temporär in einem Umkehradreßregister 50. Der Schattenadreßgenerator empfängt auch Schattenversatztwörter von der Benutzer-Schnittstelle 19 und speichert diese in einem Schattenversatzregister 52. Die Schattenversatzwörter stellen die räumliche Beziehung zwischen dem Vordergrundgegenstand und dem gewünschten Schatten dar. Wenn der Vordergrundgegenstand zum Beispiel eine vertikale Säule darstellt und es sich bei der Hintergrundszene um eine vertikale Wand handelt, so wäre der Schatten, der an der Wand durch eine sich dahinter befindende Lichtquelle links und über der Betrachtungsstelle erzeugt werden würde, rechts von und unterhalb des Vordergrundgegenstands. In diesem Fall würden die Schattenversatzwörter eine Verschiebung nach oben und nach links darstellen. Der Schattenadreßgenerator umfaßt ferner eine Summierungsschaltung 56, welche die Summe der in den Registern 50 und 52 gespeicherten Wörter bildet und einen Multiplexer 58, der die Ausgabe der Summierungsschaltung 56 und die Ausgabe des Umkehradreßgenerators 18 wechselweise auswählt, um so zwei verschachtelte Adreßsignale zu bilden, wobei sich eines aus den Umkehradreßwörtern zusammensetzt und wobei sich das andere aus den Schattenadreßwörtern zusammensetzt, welche durch Summierung der Umkehradreßwörter und der entsprechenden Schattenversatzwörter gebildet werden.
• Die beiden verschachtelten Adreßsignale werden dem Keybildpuffer und dem Interpolator zugeführt, welche dem Keyaustaster 30 zwei verschachtelte Keysignale zuführen. Der zweite Adreßgrenzwertdetektor 46 empfängt ferner die beiden verschachtelten Adreßsignale und führt dem Keyaustaster 30 ein Sperrsignal zu, wenn ein Adreßsignal ungültig ist. Die beiden verschachtelten Keysignale umfassen ein transformiertes Keysignal, welches dem durch den Keykanal des Umkehr- Transformationssystems geschaffenen Keysignal gleicht und sie umfassen ein Schattenkeysignal. Das transformierte Keysignal definiert die Opazität der räumlich transformierten Vordergrundszene. In dem einfachen, in der Fig. 5(a) veranschaulichten Fall, bei dem die Vordergrundszene eine undurchsichtige vertikale Säule darstellt und wobei das Bild an sämtlichen Punkten außerhalb der Grenze der Säule von der Hintergrundszene bereitgestellt wird, weist das Eingangskeysignal einen Wert von 1 innerhalb der Grenze der Säule in der Vordergrundszene auf und einen Wert von 0 an allen anderen Stellen. Das transformierte Keysignal hat an den Stellen innerhalb der Grenz der räumlich transformierten Säule den Wert 1 und den Wert 0 an allen anderen Stellen (Fig. 5(b)), wie dies durch die vertikale Schattierung, die einen Keywert von 1 darstellt und die horizontale Schattierung, welche einen Keywert von 0 darstellt, angezeigt wird.
• Das Schattenkeysignal gleicht dem transformierten Keysignal, mit der Ausnahme, daß die Säule gemäß der Schattenversatzwörter weiter verschoben ist. Bei dem vorstehend in Verbindung mit der Erzeugung der verschachtelten Adreßsignale beschriebenen Beispiel, kann das durch das Schattenkeysignal definierte Key die in der Fig. 5(a) angezeigte Form aufweisen. Die Schattenversatzwörter stellen zwar eine Verschiebung nach oben und nach links dar, die Umkehreigenschaft des Transformationssystems führt jedoch zu dem durch das Schattenkeysignal definierten Key, der nach unten und nach rechts verschoben ist (in dem Quellenraum). Es wird deutlich, daß der Key in der Fig. 5(c) sowohl in die Ebene der vertikalen Wand projiziert worden ist, um den Umriß des simulierten Schattens zu definieren, als auch um 90º gedreht worden ist, und zwar gemäß der an der Säule ausgeführten Transformation. Somit folgt der Schattenumriß dem Vordergrundgegenstand, wenn das Vordergrundvideosignal transformiert wird und ist somit unter und links von dem transformierten Vordergrundgegenstand.
• Der Schattenprozessor empfängt das Videosignal von dem Videokanal und die verschachtelten Keysignale von dem Keykanal. Die beiden von dem Keykanal empfangenen Keysignale werden demultiplexiert und in einem Demultiplexierer/Interpolator 60 zeitinterpoliert, um das transformierte Keysignal, das an dem Anschluß 62 bereitgestellt wird und das Schattenkeysignal, das an dem Anschluß 64 bereitgestellt wird, zu trennen. Das Vordergrundvideosignal wird dann in einem Multiplizierer 66 mit dem transformierten Keysignal multipliziert, um ein Vordergrundgegenstandssignal zu schaffen, in welchem die unerwünschten Teile der Vordergrundszene maskiert worden sind. Das Vordergrundgegenstandssignal wird an Stellen außerhalb der Grenze der transformierten Säule nach null getrieben. Das Schattenkeysignal wird einem Opazitätsmultiplizierer 68 zugeführt, in dem das Schattenkeysignal mit einem Faktor multipliziert wird, der von der gewünschten Unterdrückung des Hintergrundvideos abhängt. Das unterdrückte Schattenkeysignal wird dann in einem weiteren Multiplizierer 70 mit dem Komplementärwert des transformierten Keysignals multipliziert, so daß das Schattenkeysignal für alle Punkte des Ausgangsschirms, für welche das transformierte Keysignal Eins ist (Fig. 5(d)), nach Null getrieben wird. Das durch den Multiplizierer 70 geschaffene verkürzte Schattenkeysignal wird dann in einer Summierungsschaltung 72 mit dem transformierten Keysignal summiert, um ein Ausgangskeysignal (Fig. 5(3)) zu schaffen und es wird ferner einem vierten Multiplizierer 74 zugeführt. In dem vierten Multiplizierer wird das verkürzte Schattenkeysignal mit einem Schattenmaskensignal multipliziert. Das Schattenmaskensignal ist ein Vollbildvideosignal, welches eine reine Farbe, allgemein Schwarz darstellt, welche durch die von der Benutzer-Schnittstelle 19 empfangenen Signale bestimmt wird. Das Ergebnis dieser Multiplikation ist es, daß das Ausgangssignal des Multiplizierers 74 ein synthetisiertes Videosignal ist, welches einen Gegenstand mit einer Form darstellt, welche durch das verkürzte Schattenkeysignal definiert ist und mit einer durch das Schattenmaskensignal bestimmten Farbe. Dieses synthetisierte Schattensignal 76 wird dann einer Summierungsschaltung 76 zugeführt, welche das Schattensignal zu dem von dem Multiplizierer 66 geschaffenen Vordergrundgegenstandssignal addiert, und das resultierende Ausgangs-Vordergrundvideosignal stellt einen transformierten Vordergrundgegenstand und einen Schatten dar, welcher die richtige Geometrie aufweist, mit einer durch den dem Multiplizierer 68 zugeführten Opazitätsfaktor bestimmten Opazität und mit einem Farbton, der durch das Schattenmaskensignal bestimmt ist. Bei dem durch die Summierungsschaltung 76 geschaffenen Vordergrundvideosignal handelt es sich um ein geformtes Videosignal, das aus zwei Teilvideosignalen zusammengesetzt ist, die mit ihren entsprechenden Keysignalen multipliziert worden sind.
• Das Ausgangs-Vordergrundvideosignal und das durch den Schattenprozessor erzeugte Ausgangskeysignal werden einem Hintergrundmischer 32 zugeführt, welcher ferner ein Hintergrundvideosignal empfängt. Der Hintergrundmischer kombiniert die Vordergrundszene mit der Hintergrundszene gemäß dem Wert des Ausgangskeysignals und schafft ein Vollbildvideoausgangssignal.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das bestimmte in Verbindung mit den Zeichnungen beschriebene Verfahren bzw. die Vorrichtung beschränkt, sondern es können diesbezüglich Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie dieser in den anhängigen Ansprüchen und Äquivalenten dieser definiert ist. Es wurde zwar im besonderen aus Gründen der Eindeutigkeit angenommen, daß das Keysignal nur zwei mögliche Werte (Null und Eins) aufweist, doch im allgemeinen handelt es sich bei dem Keysignal nicht unbedingt um ein einfaches binäres Signal, vielmehr kann es bis zu 1024 mögliche Stufen zwischen Null und Eins aufweisen. Durch die Schaffung eines Keysignals mit Werten zwischen Null und Eins, ist es möglich teilweise transparente Vordergrundgegenstände anzupassen, wie etwa Rauch und Glas und ferner ist die Hintergrundszene durch diese Gegenstände sichtbar. Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung mit einem Umkehr-Transformationssystem beschränkt. Durch die Verwendung von zwei Folgen digitaler Adreßwörter zum Einschreiben des Keysignals in entsprechende Keybildpuffer und durch die Verwendung einer einzigen Folge von Adreßwörtern zum Lesen der digitalen Wörter aus den beiden Keybildpuffern, kann ein Vorwärts-Transformationssystem eingesetzt werden, welches ein transformiertes Keysignal und ein Schattenkeysignal erzeugt. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung mit einem Transformationssystem auf Vollbildbasis beschränkt und kann auch bei einem Transformationssystem auf Teilbildbasis angewandt werden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Verarbeitung eines

Eingangsvideosignals (FGRD), das ein in einem Videobildpuffer (12) gespeichertes Bild darstellt und eines Eingangskeysignals (KEY), das die Opazität des in einem Eingangskeybildpuffer (26) gespeicherten Bilds darstellt, wobei die Signale in der Form von Digitaldatenwörtern gegeben sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Durchführung einer räumlichen Umformung an dem Eingangsvideosignal, zur Erzeugung eines umgeformten Videosignals;

Erzeugung einer ersten Folge von Leseadressierungswörtern (X', Y');

Verwendung der ersten Folge von Leseadressierungswörtern (X', Y') zum Lesen des Keybildpuffers (26), um ein erstes umgeformtes Keysignal zu erzeugen, wobei das erste umgeformte Keysignal in bezug auf das Eingangskeysignals auf die gleiche Art und Weise umgeformt wird wie das umgeformte Videosignal in bezug auf das Eingangsvideosignal (FGRD) umgeformt wird, gekennzeichnet durch die Schritte:

der Modifikation (44) der ersten Folge von Adressierungswörtern (X', Y'), zur Erzeugung einer zweiten Folge von Leseadressierungswörtern; und

der Verwendung (58) der zweiten Folge von Leseadressierungswörtern zum Lesen des Keybildpuffers (26), um ein zweites umgeformtes Keysignal zu erzeugen, das mit dem ersten umgeformten Keysignal verschachtelt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt der Verarbeitung (48) des umgeformten Videosignals, unter Verwendung der ersten und zweiten umgeformten Keysignale zur Erzeugung eines Ausgangsvideosignals.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Modifikationsschritt (44) das Anwenden eines Versatzes (52) auf die erste Folge von Leseadressierungswörtern umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz durch eine Benutzer-Schnittstelle bestimmt wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verwendungsschritt folgendes umfaßt:

Zeitmultiplexieren (58) der ersten und zweiten Folgen von Leseadressierungswörtern, zur Erzeugung eines verschachtelten Adressierungssignals;

Lesen des genannten Keybildpuffers (26) mit dem verschachtelten Adressierungssignal, zur Erzeugung der verschachtelten umgeformten Keysignale; und

Demultiplexieren (60) der verschachtelten umgeformten Keysignale, zur Erzeugung erster und zweiter umgeformter Keysignale.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Verarbeitungsschritt folgendes umfaßt:

Multiplikation (66) des umgeformten Videosignals mit dem ersten umgeformten Keysignal, zur Erzeugung eines Vordergrundobjektsignals;

Synthetisieren (68, 70, 74) eines Maskenvideosignals aus dem zweiten umgeformten Keysignal; und

Additives Verknüpfen (76) des Vordergrundobjektsignals und des Maskenvideosignals, um für das Ausgangsvideosignal zu sorgen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Verarbeitungsschritt folgendes umfaßt:

Multiplikation (68) des zweiten umgeformten Keysignals mit einem Opazitätsfaktor, zur Erzeugung eines gedämpften, zweiten umgeformten Keysignals;

Multiplikation (70) des gedämpften, zweiten umgeformten Signals mit dem Komplementärwert des ersten umgeformten Keysignals, um ein begrenztes umgeformtes Keysignal zu erzeugen; und

Additive Verknüpfung (72) des ersten umgeformten Keysignals und des begrenzten umgeformten Keysignals, zur Erzeugung eines Ausgangskeysignals.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Verarbeitungsschritt folgendes umfaßt:

Multiplikation (66) des umgeformten Videosignals mit dem ersten umgeformten Keysignal, zur Erzeugung eines Vordergrundobjektsignals;

Multiplikation (74) des begrenzten umgeformten Keysignals mit einem Farbsignal, zur Erzeugung eines Farbmaskenvideosignals; und

Additive Verknüpfung (76) des Vordergrundobjektsignals mit dem Farbmaskenvideosignal, zur Erzeugung eines Ausgangsvideosignals.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, ferner gekennzeichnet durch den Schritt der Verknüpfung (32) des Ausgangsvideosignals mit einem zweiten Videosignal (BGRD).

10. Vorrichtung zur Verarbeitung eines Eingangsvideosignals (FGRD VIDEO), das ein Bild darstellt und eines digitalen Eingangskeysignals (KEY), welches einen Strom digitaler Datenwörter umfaßt und das die Opazität des Bilds darstellt, wobei die Vorrichtung einen Keybildpuffer (26) aufweist, eine Einrichtung (10, 14) zum Schreiben des Stroms digitaler Datenwörter in den Keybildpuffer (26), eine Einrichtung (12, 14, 16, 17, 18, 19) zur Durchführung einer räumlichen Umformung an dem Eingangsvideosignal, zur Erzeugung eines umgeformten Videosignals, eine Einrichtung (16-19) zur Erzeugung einer ersten Folge von Leseadressierungswörtern (X', Y') und eine Einrichtung (44) zum Lesen der digitalen Datenwörter aus dem Keybildpuffer (26), unter Verwendung der ersten Folge von Leseadressierungswörtern, um so ein erstes umgeformtes Keysignal zu erzeugen, wobei das erste umgeformte Keysignal in bezug auf das Eingangskeysignal auf die gleiche Art und Weise räumlich umgeformt wird wie das umgeformte Videosignal in bezug auf das Eingangsvideosignal räumlich umgeformt wird, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (44) zur Modifikation der ersten Folge von Leseadressierungswörtern (X', Y'), zur Erzeugung einer zweiten Folge von Leseadressierungswörtern; und

eine Einrichtung (58) zum Lesen der digitalen Datenwörter aus dem Keybildpuffer (26), unter Verwendung der zweiten Folge von Leseadressierungswörtern, um ein zweites umgeformtes Keysignal zu erzeugen, so daß das zweite umgeformte Keysignal mit dem ersten umgeformten Keysignal verschachtelt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner mit einer Prozessoreinrichtung (48) zur Verknüpfung des umgeformten Videosignals mit dem ersten umgeformten Keysignal und mit dem zweiten umgeformten Keysignal.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Prozessoreinrichtung (48) einen ersten Multiplizierer (66) umfaßt, zur Multiplikation des umgeformten Videosignals mit dem ersten umgeformten Keysignal, zur Erzeugung eines begrenzten Videosignals, eine Einrichtung (SHADOW MATTE SYN; 74) zum Synthetisieren eines Maskenvideosignals aus dem zweiten umgeformten Keysignal und eine Einrichtung (76) zur additiven Verknüpfung des begrenzten Videosignals und des Maskenvideosignals, zur Bereitstellung eines Ausgangsvideosignals.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Prozessoreinrichtung (48) einen dritten Multiplizierer (68) umfaßt, zur Multiplikation des zweiten umgeformten Keysignals mit einem Opazitätsfaktor, einen vierten Multiplizierer (70) zur Multiplikation des Ausgangssignals des dritten Multiplizierers mit einem Komplementärwert des ersten umgeformten Keysignals, zur Erzeugung eines begrenzten umgeformten Keysignals und eine Einrichtung (72) zur additiven Verknüpfung des ersten umgeformten Keysignals und des begrenzten umgeformten Keysignals, zur Erzeugung eines Ausgangskeysignals.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Einrichtungen zum Lesen der digitalen Datenwörter aus dem Keybildpuffer einen Multiplexer umfassen, zur wechselnden Auswahl von Wörtern der ersten ersten und zweiten Folgen, wodurch die ersten und zweiten umgeformten Keysignale verschachtelt sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Einrichtungen zur Modifikation der ersten Folge von Leseadressierungswörtern ein erstes Register umfassen, zur temporären Speicherung eines Wortes der ersten Folge, ein zweites Register zur Speicherung eines Versatzwortes und eine Summierungseinrichtung zur Summierung der Inhalte der ersten und zweiten Register.