DE3926080C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Chroma-Key-Signalge­ nerator für einen Videorecorder für Viedeoredigieroperationen, der in der Figurenbeschreibung auch Videoschnittgerät genannt wird.

Generell enthält ein Chroma-Key-Gerät, bei dem es sich um eine Form eines Videorecorders der genannten Art handelt, einen Chroma-Key-Signalgenerator zur Erzeugung eines Chroma-Key- Signals als Funktion spezifischer Farbwerte des Chrominanzsignals der Farbvideosignale sowie einen Auswahlschalter zur Auswahl eines Chrominanzsignals aus mindestens zwei Chrominanzsignalen als Funktion dieses Chroma-Key-Signals, so daß zwei oder mehr Farbvideosignale gemischt werden können.

In einem aus der DE-OS 32 38 696 bekannten Chroma-Key-Signalgenerator der vorgenannten Art wird das Chroma-Key-Signal unter Ausnutzung dreier Primärfarbsignale Rot (R), Grün (G) und Blau (B) erzeugt. Es ist jedoch nicht möglich, die Chroma- Key-Signalgeneratoren für Videorecorder und/oder Farbfernsehgeräte zu benutzen, da die Primärfarbsignale R, G und B dort nicht zur Verfügung stehen, weil die zusammengesetzten Videosignale als Farbdifferenzsignale verarbeitet werden. Es ist daher zur Erzeugung eines Chroma-Key-Signals wenigstens eine zusätzliche Videokamera erforderlich, so daß die Anwendung der konventionellen Chroma-Key-Signalgeneratoren beschränkt ist.

Darüber hinaus ist es aus der DE-OS 23 61 269 prinzipiell bekannt, ein Chroma-Key-Signal aus den Farbdifferenzsignalen zu gewinnen. Dabei werden im wesentlichen die beiden Farbdifferenzsignale mit einem sinus- und einem cosinusförmigen Steuersignal multipliziert, deren Phasen entsprechend dem gewünschten Farbton einstellbar sind, die so erhaltenen Signale additiv zusammengeführt und anschließend an einen Schwellwertschalter zwecks Gewinnung des Chroma-Key-Signals angelegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Chroma-Key-Signalgenerator für ein Videorecorder anzugeben, mit dem das Chroma-Key-Signal aus dem zusammengesetzten Videosignal unter weitestgehender Ausnutzung von in Videorecordern und Farbfernsehgeräten üblicherweise vorhandenen Schaltungsteilen gewonnen werden kann, so daß ein größerer Anwendungsbereich zur Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird bei einem Chroma-Key-Signalgenerator, im folgenden auch Chromaschlüsselsignal-Generator genannt, der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Chromi­ nanzauswahlschaltung;

Fig. 3 ein Vektordiagramm eines Chrominanzsignals zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Chrominanzaus­ wahlschaltung;

Fig. 4 ein Signaldiagramm zur Darstellung der Signale an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines konventionellen Chromaschlüsselgerätes.

Gemäß Fig. 1 wird ein an einem Eingang EIN eingespeistes Farbvideosignal (Fig. 4A) über einen Koppelkondensator C 6 sowohl in eine Chrominanzsignal-Abtrennschaltung 10 als auch in eine Synchronsignal-Abtrennschaltung 50 eingespeist.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Chrominanzsignal-Abtrennschaltung 10 einen Puffer 11, ein Bandpaßfilter 12, einem Klemmimpulsge­ nerator 13, einen Verstärker 14, einen Austastimpulsgenera­ tor 15 sowie eine Austastschaltung 16.

Die Chrominanzsignal-Abtrennschaltung 10 ermöglicht ledig­ lich den Durchgang der Farbsignalkomponente des Chrominanz- Hilfsträgersignals (3,58 MHz) des über den Puffer 11 geführten zusammengesetzten Videosignals durch das Bandpaß­ filter 12.

Die Chrominanzsignal-Abtrennschaltung 10 kompensiert die Verstärkung des durch den vorgenannten Filterprozeß abge­ senkten Farbsignals und gewährleistet eine Impedanzanpas­ sung, wobei das Chrominanzsignal (Fig. 4F) das durch den Verstärker 14 abgetrennt wird, geklemmt wird. Der Verstärker 14 fixiert dabei das Farbsignal durch einen vom Klemmimpuls­ generator 13, beispielsweise einen monostabilen Multivibra­ tor, empfangenen Klemmimpuls (Fig. 4C) auf einen konstanten Pegel. Der Klemmimpulsgenerator erzeugt den Klemmimpuls unter Ausnutzung des von der Synchronsignal-Abtrennschaltung 50 als Triggersignal gelieferten Synchronsignals (Fig. 4B).

Das geklemmte Chrominanzsignal (Fig. 4F) wird über die Austastschaltung 16 geführt, welche einen Austastimpuls (Fig. 4D) vom Austastimpulsgenerator 15 aufnimmt, bei dem es sich beispielsweise um einen zweistufigen monostabilen Multivibrator handeln kann. Dabei wird lediglich die effektive Chrominanzsignalperiode weitergeleitet. Somit ist es möglich, einer im folgenden noch zu beschreibenden Phasendetektorschaltung 40 lediglich das Chrominanzsignal mit einer stabilen Phase zuzuführen.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Phasendetektorschaltung 40 einen Phasenkomparator 41, eine Fangschaltung 42 für 3,58 MHz, einen Integrationsverstärker 43, eine Farbsättigungs-Aus­ wahlschaltung 44, einen Pegelkomparator 45 und einen Mischer 46.

Das geklemmte Chrominanzsignal (Fig. 4F) wird weiterhin in eine Farbsynchronschaltung 20 eingespeist.

Diese Farbsynchronschaltung 20 umfaßt einen Farbsynchron- Tastimpulsgenerator 21, eine Farbsynchron-Gatterschaltung 22, einen Phasenkomparator 23, einen Verstärker 24, einen Integrator 25 und einen spannungsgesteuerten Oszillator 26.

Die Farbsynchronschaltung 20 nimmt lediglich das Farbsyn­ chronsignal über die Farbsynchron-Gatterschaltung 22 auf, welche lediglich das Farbsynchronsignal als Funktion des Synchrontastimpulses (Fig. 4F) durchläßt, der vom Farbsyn­ chron-Tastimpulsgenerator aufgenommen wird. Bei diesem Generator kann es sich beispielsweise um einen zweistufigen monostabilen Multivibrator handeln, wobei das Synchronsignal der Synchronsignal-Abtrennschaltung 50 das Triggersignal ist. Das Chrominanz-Hilfsträgersignal wird dabei aus einer PLL-Schaltung gewonnen, die durch den Phasenkomparator 23, den Verstärker 24, den Integrator 25 und den spannungsge­ steuerten Oszillator 26 gebildet wird. Das Signal wird sodann der Farbauswahlschaltung 30 zugeführt.

Die Farbauswahlschaltung 30 umfaßt einen Phasenschieber 33, einen Auswahlschalter 34 und eine Phaseneinstellstufe 35. Diese Farbauswahlschaltung 30 liefert ein oder mehrere Chrominanz-Hilfsträgersignale mit einer bestimmten Phasen­ differenz im Vergleich zum Chrominanz-Hilfsträgersignal, das über den Phasenschieber 30 geliefert wird, wobei eines dieser Chrominanz-Hilfsträgersignale durch den Auswahlschal­ ter 34 ausgewählt wird.

Weiterhin wählt die Farbauswahlschaltung 30 mittels einer Feinphaseneinstellung des ausgewählten Signals in der Phaseneinstellstufe 35 das spezifische Chrominanzsignal aus und speist das ausgewählte Signal in die Phasendetektor­ schaltung 40 ein.

Ein Ausführungsbeispiel der Farbauswahlschaltung 30 ist in Fig. 2 dargestellt.

Gemäß Fig. 2 entsteht ein Chrominanz-Hilfsträgersignal mit der gleichen Phase R₀ wie die des erzeugten Chrominanz- Hilfsträgersignals im Phasenschieber 33 als Ausgangssignal am Emitter eines Transistors Q 1 in einem ersten Phasenschie­ berkreis 31. Weiterhin entsteht im Phasenschieber 33 das erste Chrominanz-Hilfsträgersignal mit der Phasendifferenz R₁ von 120° als Ausgangssignal am Emitter eines Transistors Q 2 durch Einspeisung des Kollektor-Ausgangssignals über einen Kondensator C 2 in die Basis eines weiteren Phasenschieber­ kreises 32. Die Phase des Kollektor-Ausgangssignals ist um 180° gegenüber der Phase R₀ gedreht. Der Kondensator C 2 bewirkt eine Phasenverzögerung von 60°. Das zweite Chromi­ nanz-Hilfsträgersignal mit der Phasendifferenz R₂ von 120° im Vergleich zum ersten Chrominanz-Hilfsträgersignal entsteht durch Weiterleitung des Kollektor-Ausgangssignals mit einer gegenüber der Phase R₁ des ersten Chrominanz- Hilfsträgersignals um 180° invertierten Phase über einen Kondensator C 3, welcher eine Phasenverzögerung von 60° bewirkt.

Das Chrominanz-Hilfsträgersignal mit der Phase R₀ sowie das erste und zweite Chrominanz-Hilfsträgersignal mit der Phase R₁ bzw. R₂ werden in jeweils einen Anschluß des Auswahl­ schalters 34 eingespeist. Das durch diesen Auswahlschalter 34 ausgewählte Chrominanz-Hilfsträgersignal wird in eine Phaseneinstellschaltung, beispielsweise den Phasenschieber 38, eingespeist, in dem die Phasenverschiebung ϕ durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:

ϕ= 2 tan^-1 (1/(2Π · f · VR 2 · C 2)).

Als Funktion der Änderung des Widerstandswertes eines variablen Wiederstandes VR 2 ist die selektive Phase R des Signals X(R) folgendermaßen definiert:

R=Rn ± ϕ(n= 0, 1, 2).

Wählt der Auswahlschalter 34 das Chrominanz-Hilfsträgersig­ nal mit der Phase R₁ aus und wird der variable Widerstand VR 2 so eingestellt, daß in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 die Phase um 59° verzögert wird, so wird gemäß Fig. 2 die Farbe Grün (G) als spezifischer Farbton ausgewählt. Dieses mit der spezifischen Phase ausgewählte Signal wird über den Puffer 36 in die Phasendetektorschaltung 40 eingespeist.

Die Phasendetektorschaltung 40 speist das Ausgangssignal des Phasenkomparators 41, der beispielsweise einen Multiplexer und eine abgestimmte Schaltung enthält, über die Fangschal­ tung 42 für 3,58 MHz in den Integrationsverstärker 43 ein, wobei der Phasenkomparator die Phasen des von der Chromi­ nanzsignal-Abtrennschaltung 10 gelieferten Chrominanzsignals und des durch die Farbauswahlschaltung 30 ausgewählten spezifischen Chrominanzsignals vergleicht und das maximale Ausgangssignal erzeugt, wenn diese beiden Signale die gleiche Phase besitzen. Der Integrationsverstärker 43 integriert das Wechselspannungssignal zur Erzeugung eines Mittelwertsignals (Fig. 4G), das sodann verstärkt und in den Pegelkomparator 45 eingespeist wird.

Der Pegelkomparator 45 vergleicht den Pegel des Mittelwert­ signals (Fig. 4G) mit demjenigen des Referenzsignals (gemäß der gestrichelten Kurve nach Fig. 4C) von der Farbsätti­ gungs-Auswahlschaltung 44 und erzeugt ein Ausgangssignal (Fig. 4H) als Chromaschlüsselsignal, wenn ein Signal mit einer Farbsättigung oberhalb eines bestimmten Pegels detektiert wird, selbst wenn das Signal und der Rest die gleiche Phase besitzen. Dieses Chromaschlüsselsignal wird in den Mischer 46 eingespeist, um mit dem Videosignal synchro­ nisiert und mit dem Synchronsignal gemischt zu werden, das über einen variablen Widerstand VR 1 von der Synchronsignal- Abtrennschaltung 50 geliefert wird, wobei als Ausgangssignal ein Chromaschlüssel-Steuersignal (Fig. 4I) entsteht.

Fig. 5 zeigt ein konventionelles Chromaschlüsselgerät 3 mit einem Chromaschlüsselsignal-Generator 4 und einem Auswahl­ schalter 5, wobei der Chromaschlüsselsignal-Generator 4 das Chromaschlüsselsignal durch Ausnutzung von drei Primärfarb­ signalen von wenigstens einer zusätzlichen Videokamera 1 erzeugen kann. Damit ist es unmöglich, den konventionellen Chromaschlüsselsignal-Generator 4 für Videorecorder und/oder einen Farbfernsehempfänger zu verwenden. Aus den obigen Ausführungen folgt, daß erfindungsgemäß ein Chromaschlüssel­ signal-Generator für ein Videoschnittgerät vorgesehen ist, der das Chromaschlüsselsignal lediglich dann erzeugt, wenn ein Chrominanzsignal mit einer Farbsättigung oberhalb eines bestimmten Pegels und der gleichen Phase wie die des spezifischen Chrominanzsignals eingegeben und durch Ver­ gleich der Phase des spezifischen Farbsignals mit den Phasen der Eingangs-Chrominanzsignale detektiert wird, wobei das spezifische Farbsignal in bezug auf die Phase des aus dem zusammengesetzten Videosignal gewonnenen Farbsynchronsignals ausgewählt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Chromaschlüsselsignal-Generator ist es daher möglich, Videosignale unter Verwendung ledig­ lich eines Videorecorders und eines weiteren Videorecorders oder eines Farbfernsehempfängers und eines Videorecorders ohne Verwendung einer Videokamera zu redigieren.

Da darüber hinaus die Chrominanzsignal-Abtrennschaltung und die Farbsynchronschaltung in vorhandenen Videorecordern und Farbfernsehempfängern vorhanden sind kann die Chromaschlüs­ selfunktion leicht und einfach in solchen oder ähnlichen Geräten realisiert werden.

Claims (3)

1. Chroma-Key-Signal- für einen Videorecorder für Videoredigieroperationen mit
einer Chrominanzsignal-Abtrennschaltung (10) zur Abtrennung eines Chrominanzsignals aus einem Farbvideosignal, einer Farbsynchronschaltung (20) zur Erzeugung eines Chrominanz-Hilfsträgersignals durch Aufnahme eines Farbsynchronsignals aus dem abgetrennten Chrominanzsignal, einer Farbauswahlschaltung (30), die wenigstens ein weiteres Chrominanz-Hilfsträgersignal mit vorgegebenen Phasendifferenzen in bezug auf das vom abgetrennten Chrominanzsignal abgeleitete Chromi­ nanz-Hilfsträgersignal liefert und eine Auswahl eines Chrominanz-Hilfsträgersignalen erlaubt, aus dem durch Feineinstellung der Phase ein spezifisches Chrominanzsignal erzeugt wird,
und mit einer Phasendektorschaltung (40), welche die Phasen der von der Chrominanzsignal-Abtrennschaltung (10) und der Farbauswahlschaltung (30) gelieferten Chrominanzsignale vergleicht und ein Chroma-Key-Signal liefert, wenn die Phasen der Chrominanzsignale als gleich detektiert werden.

2. Signalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauswahlschaltung (30) einen Phasenschieber (33) zur Erzeugung des wenigstens einen weiteren Chrominanz-Hilfsträgersignals mit vorgegebenen Phasendifferenzen aus dem durch die Farbsynchronschaltung (20) gelieferten Chrominanz-Hilfsträgersignal, einen Auswahlschalter (34) zur Auswahl eines Chrominanz-Hilfsträgersignals sowie eine Phaseneinstellstufe (35) zur Erzeugung des spezifischen Chrominanzsignals durch Feineinstellung der Phase des durch den Auswahlschalter (34) ausgewählten Chrominanz-Hilfsträgersignals umfaßt.

3. Signalgenerator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendetektorschaltung (40) einen Phasenkomparator (41) zum Vergleich der Phasen der durch die Chrominanzsignal-Abtrennschaltung (10) und die Farbauswahlschaltung (30) gelieferten Chrominanzsignale sowie zur Erzeugung eines maximalen Ausgangssignals für den Fall gleicher Phase, einen Integrationsverstärker (43) zur Verstärkung und Erzeugung eines durch Integration des Ausgangssignals des Phasenkomparators (41) gewonnenen Gleichspannungssignals, einen Pegelkomparator (45) zur Erzeugung des Chroma- Key-Signals durch Vergleich des Pegels des Gleichspannungssignals mit einem Referenzsignal sowie einen Mischer (46) zum Mischen des Chroma-Key-Signals mit dem Farbsynchronsignal umfaßt.