DE69015116T2

DE69015116T2 - Verbesserte Tastschaltung mit Hervorhebung des Ausfüllen-Videosignals.

Info

Publication number: DE69015116T2
Application number: DE69015116T
Authority: DE
Inventors: Daniel J Chaplin
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: DE69015116D1; EP0425111A2; JPH0787549B2; US5146333A; EP0425111A3; JPH04270574A; EP0425111B1

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft Video-Keygeneratoren und insbesondere einen verbesserten automatischen Keyer, der den Schwarzgehalt an der Grenze zwischen einem Hintergrundvideo und einem Füllvideo minimiert.
Ein automatisches Key-Signal wird aus einem Füllvideo erzeugt, das über ein Hintergrundvideo eingefügt wird. Der Übergang zwischen dein Hintergrundvideo und dem Füllvideo weist eine gewisse Dauer auf und der Rand des Füllvideos ist schwarz umrandet, oder er weist das Fehlen eines Signals auf, so daß der resultierende Übergang einen gewissen unerwünschten und sichtbaren Schwarzanteil aufweist. Dieser Schwarzanteil ist besonders gut erkennbar, wenn die Luininanzwerte der Füll- und der HintergruntJideos gleich sind, so daß zwischen diesen ein Zwischenraum sichtbar ist. Üblicherweise wird beim Bestehen dieses Zustands in dem Keygenerator ein hohes Verstärkungs-Keysignal mit einer hohen Trennstufe ausgewählt, so daß der Zwischenraum sehr schmal und die Luminanz des Füllvideos in dem Zwischenraum hoch ist. Dabei handelt es sich jedoch um ein eher unangenehmes Erscheinungsbild, da die Ränder des resultierenden Key-Signals hart und jede Randstörung erkennbar ist.
In der Figur 1 ist ein herkömmlicher automatischer Keyer dargestellt Die Füll- und Hintergrundvideos werden an den Anschlüssen Y und Z entsprechend in einen Nischer 10 eingegeben, und zwar zusammen mit einem Key-Signal oder einem Mischersteuerungssignal an dem Anschluß X. Das Key-Signal wird von dem Füllvideo dadurch hergeleitet, daß das Füllvideo in einen Trenn- und Verstärkungs-Verstärker (Keyer) 12 eingegeben wird, der das Key-Signal gemäß den Einstellungen der Trenn- und Verstärkungsregelungen erzeugt. Eine Verzögerungsleitung 11 befindet sich zwischen dem Füllvideoeingang und dem Mischer 10, um die Verarbeitungszeit des Keyers 12 auszugleichen. Wie dies in Figur 2 für drei unterschiedliche Trenn- und Verstärkungseinstellungen dargestellt ist, weist die Ausgabe des Mischers 10 an den Rändern des Füllvideos einen bestimmten Schwarzanteil auf.
Ein Vorschlag zur Reduzierung des Schwarzgehalts ist in der gleichzeitig anhängigen U.S. Patentanmeldung Nr. 07/325.844 (US- A-4.920.415; von Daniel J. Chaplin offenbart, die am 20. März 1989 unter dem Titel "Self Keyer" eingereicht wurde. Ein zweites vorbehandeltes Key-Signal wird von dem automatischen Key-Signal hergeleitet und dazu verwendet, das Füllvideo mit dem Grau- Luminanzsignal zu mischen, das so angepaßt werden kann, das es visuell dem Füllvideo gleicht. Das Ergebnis ist ein glatter Luminanzübergang zwischen den Hintergrund- und Füllvideos.
Verlangt wird ein verbesserter automatischer Keyer, der den Schwarzanteil und das resultierende unerwünschte Erscheinungsbild an dem Rand des Übergangs zwischen den Hintergrund- und Füllvideos minimiert, ohne daß von dem automatischen Key-Signal ein zweites Key-Signal hergeleitet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine automatische Key-Einrichtung zur Kombination eines Füll-Videosignals mit einem Hintergrund-Videosignal, mit:
einer Einrichtung zur Modifikation des Füll-Videosignals während einem Übergang, so daß ein vorverzerrtes Füll-Videosignal erzeugt wird, das eine Multiplikation ausgleicht, wenn das Füll- Videosignal mit einem automatischen Key-Signal multipliziert wird, das von dem Füll-Videosignal abgeleitet wird, wobei das vorverzerrte Füll-Videosignal eine Funktion des Füll-Videosignals und des automatischen Key-Signals darstellt; und
einer Einrichtung zur Kombination des vorverzerrten Füll- Videosignals mit dem Hintergrund-Videosignal, und zwar unter der Steuerung des automatischen Key-Signals.
Offenbart wird somit ein automatischer Keyer, der dadurch verbessert ist, daß das Füll-Videosignal während einem Key- Übergang vorverzerrt wird, so daß der automatische Keywert einen wesentlich geringeren automatischen Key-Fehler aufweist. Das Füllvideo wird mit dem Zweifachen des Komplementärwertes eines Key-Steuersignals multipliziert, und das Ergebnis wird zu dem Ausgangs-Füllvideo addiert, so daß das vorverzerrte Füll- Videosignal erzeugt wird. Dieses vorverzerrte Füll-Videosignal wird dann durch einen Keyvorgang auf herkömmliche Weise in ein Hintergrund-Videosignal umgesetzt, wobei eine automatische Key- Steuerung verwendet wird, die sich von dem Ausgangs-Füllvideo ableitet.
Die Aufgaben, Vorteile und anderen neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich, wenn die folgende genaue Beschreibung in Verbindung mit den anhängingen Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen automatischen Keygenerators;
die Figuren 2a und 2b Kurvenformdiagramme, welche die Funktionsweise des herkömmlichen automatischen Keygenerators exemplarisch darstellen;
Figur 3 ein Blockdiagramm eines verbesserten automatischen Keygenerators gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 ein Kurvenformdiagramm, das die Funktionsweise des verbesserten automatischen Keygenerators aus Figur 3 exemplarisch darstellt; und
Figur 5 ein graphisches Diagramm, bei dem die Übertragungsfunktionen des herkömmlichen und des verbesserten automatischen Keygenerators verglichen werden.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

In bezug auf die Figuren 3 und 4 wird ein Füll-Videosignal in eine Keyer-Trenn- und Verstärkungsschaltung 12 und in eine Verzögerungsschaltung 11 eingegeben. Bei der Ausgabe des Keyers 12 handelt es sich um ein herkömmliches automatisches Key-Signal k. Das verzögerte Füllvideo der Verzögerungsschaltung 11 wird in ein Mischerpaar 16, 18 eingegeben, welche die durch XY+(1-X)Z definierten Ausgaben aufweisen. Bei der Ausgabe des zweiten Mischers 18 handelt es sich um das verzögerte Füllvideo, das durch die Verarbeitungszeit des Mischers zusätzlich verzögert ist. Der erste Mischer 16 wird über einen Schalter S1 durch das Key-Signal k geregelt, so daß die Ausgabe FILL*(1-k) erzeugt wird. Wenn sich der Schalter S1 an der zweiten Stellung befindet, so funktioniert der Keyer als herkömmlicher automatischer Keygenerator. Die Ausgbe des ersten Mischers 16 wird in einen Verstärker 20 eingegeben, der einen Verstärkungsfaktor von Zwei aufweist, so daß die Ausgabe FlLL*(1-k)*2 erzeugt wird. Die Ausgaben des zweiten Mischers 18 und des Verstärkers 20 werden in eine Summierschaltung 22 eingegeben, so daß ein vorverzerrtes Füll-Videosignal, FILL+FILL* (1-k)*2, erzeugt wird. Das automatische Key-Signal k wird auch in eine andere Verzögerungsschaltung 24 eingegeben, durch welche die Verarbeitungszeit der Mischer 16, 18 ausgeglichen wird. Das vorverzerrte Füll-Videosignal und ein Hintergrund-Videosignal werden durch das verzögerte automatische Key-Signal auf herkömmliche Weise durch einen Ausgangsmischer 10 kombiniert, so daß ein Ausgangs-Videosignal erzeugt wird.
Als Ergebnis der Gestaltung eines vorverzerrten Füllvideos wird das Füllvideo dazu verwendet, den Schwarzanteil zwischen den Füll- und Hintergrundvideos zu ersetzen. Der maximale automatische Keyfehler wird von 25% auf ± 10% reduziert und der integrierte Fehler verringert sich von 33% auf Null. Die Figur 5 zeigt einen Vergleich zwischen den Ergebnissen mit und ohne vorverzerrtem Füllvideo im Gegensatz zum Idealfall. Als Ergebnis ist die Kombination des Füllvideos mit dem Hintergrundvideo wesentlich weniger deutlich sichtbar, und die Schaltungsanordnung kann auf einfache Weise in bestehenden Keyerkonstruktionen mit mehreren Pegeln verwirklicht werden, und zwar insbesondere Mischeffekte mit mehr als einem Keypegel. Da das Füllvideo vor dem Mischer 10 modifiziert wird, entstehen bezüglich der Prioritisierung keine besonderen Schwierigkeiten. Durch den verringerten automatischen Keyfehler kann die Keyer-Trenn- und Verstärkungsschaltung 12 über einen größeren Bereich angepaßt werden, so daß die Erzeugung weicherer Keyränder möglich ist, die im allgemeinen visuell ansprechender und weniger störend sind. Da das Key-Signal ferner nicht gescbmälert wird, bleiben die feinen Details des Füllvideos erhalten, so daß der Eindruck größerer resultierender Details entsteht. Einen weiteren Vorteil stellt die Erhaltung anti-aliasierter Ränder dar, die normalerweise durch den automatischen Keyvorgang mit hohem Verstärkungsfaktor und hoher Trennstufe zerstört werden.
Somit sieht die vorliegende Erfindung einen verbesserten automatischen Keyer dadurch vor, daß das Füll-Videosignal modifiziert wird, bevor es durch den Keyvorgang zu dem Hintergrundsignal hinzukommt, so daß der resultierende Fehler reduziert wird, wobei die Modifikation darin besteht, daß während einem Übergang eine Abtastung des Füllvideos erfolgt, diese verarbeitet und dann mit dem Ergebnis des ursprünglichen Füllvideos kombiniert wird.

Claims

1. Automatische Key-Einrichtung zur Kombination eines Füll-Videosignals mit einem Hintergrund-Videosignal, mit:

einer Einrichtung zur Modifikation (12-22) des Füll- Videosignals während einem Übergang, so daß ein vorverzerrtes Füll-Videosignal erzeugt wird, das eine Multiplikation ausgleicht, wenn das Füll-Videosignal mit einem automatischen Key-Signal multipliziert wird, das von dem Füll-Videosignal abgeleitet wird, wobei das vorverzerrte Füll-Videosignal eine Funktion des Füll-Videosignals und des automatischen Key-Signals darstellt; und

einer Einrichtung zur Kombination (10) des vorverzerrten Füll-Videosignals mit dem Hintergrund-Videosignal, und zwar unter der Steuerung des automatischen Key-Signals.

2. Automatische Key-Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Modifikationseinrichtung folgendes umfaßt:

eine Einrichtung zur Ableitung (12) des automatischen Key- Signals von dem Füll-Videosignal; und

eine Einrichtung zur Erzeugung (16-22) des vorverzerrten Füll-Videosignals aus dem Füll-Videosignal, und zwar unter der Steuerung des automatischen Key-Signals, wobei das automatische Key-Signal aus dem Füll-Videosignal ein Zwischen-Füll-Videosignal zur Kombination mit dem Füll-Videosignal erzeugt, um das vorverzerrte Füll-Videosignal zu erzeugen.

3. Automatische Key-Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Erzeugungseinrichtung folgendes umfaßt:

eine Einrichtung zur Generation (16-20) des Zwischen-Füll- Videosignals der Form FILL*(1-k)*2, wobei FILL das Füll- Videosignal und k das automatische Key-Signal darstellt; und

eine Einrichtung zur Summierung (22) des Zwischen-Füll- Videosignals mit dem Füll-Videosignal, zur Erzeugung des vorverzerrten Füll-Videosignals.

4. Automatische Key-Einrichtung nach Anspruch 3, wobei die Generationseinrichtung folgendes umfaßt:

eine Einrichtung zur Multiplikation (16) des Füll- Videosignals mit einem Komplementärwert (1-k) des automatischen Key-Signals, so daß FILL*(1-k) erzeugt wird; und

eine Einrichtung zur Verstärkung (20) der Ausgabe der Multiplikationseinrichtung um einen Faktor von zwei, so daß das Zwischen-Füll-Videosignal erzeugt wird.