FR2464606A1 - IMAGE CUTTING SYSTEM FOR COLOR TELEVISION - Google Patents
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Abstract
SYSTEME CHROMA KEY PERFECTIONNE POUR OBTENIR DES EFFETS SPECIAUX EN TELEVISION, TELS QUE LE REMPLACEMENT DE PARTIES SELECTIONNEES D'UNE IMAGE EN GROS-PLAN PAR UNE IMAGE EN ARRIERE-PLAN, ET POUR EMPECHER LA GENERATION DU SIGNAL CHROMA KEY LORSQUE LES SIGNAUX DE COULEURS FONDAMENTALES SONT SENSIBLEMENT EGAUX EN AMPLITUDE. CE SYSTEME COMPREND UNE SOURCE DE SIGNAUX VIDEO 2, UNE MATRICE 20 RELIEE A CETTE SOURCE ET QUI ENGENDRE DES SIGNAUX DE DIFFERENCE DE COULEURS, UN SELECTEUR DE COULEURS 30 SENSIBLE AUX SIGNAUX DE DIFFERENCE DE COULEURS AFIN DE PRODUIRE UN SIGNAL DE DECOUPAGE CHROMA KEY QUI REPRESENTE UNE TEINTE OU UNE GAMME DE TEINTES QUE L'ON PEUT SELECTIONNER DANS LES SIGNAUX VIDEO, UN COMPARATEUR 25 SENSIBLE AUX SIGNAUX DE COULEURS FONDAMENTALES POUR PRODUIRE UN SIGNAL D'INHIBITION APPLIQUE AU SELECTEUR 30 LORSQUE LES SIGNAUX DE COULEURS FONDAMENTALES SONT SENSIBLEMENT EGAUX, UN PROCESSEUR DE MIRE 60 ET UN MELANGEUR VIDEO 10. APPLICATION AUX CAMERAS DE TELEVISION.CHROMA KEY SYSTEM PERFECTED TO OBTAIN SPECIAL EFFECTS IN TELEVISION, SUCH AS REPLACING SELECTED PARTS OF A CLOSE-UP IMAGE WITH A BACKGROUND IMAGE, AND TO PREVENT GENERATION OF THE CHROMA KEY SIGNAL WHEN BASIC COLOR SIGNALS ARE SENSITIVELY EQUAL IN AMPLITUDE. THIS SYSTEM INCLUDES A VIDEO 2 SIGNAL SOURCE, A MATRIX 20 CONNECTED TO THIS SOURCE AND WHICH GENERATES COLOR DIFFERENCE SIGNALS, A COLOR SELECTOR 30 SENSITIVE TO COLOR DIFFERENCE SIGNALS IN ORDER TO PRODUCE A CHROMA KEY DECOUPAGE SIGNAL WHICH A TINT OR RANGE OF TINTS THAT CAN BE SELECTED IN THE VIDEO SIGNALS, A COMPARATOR 25 SENSITIVE TO THE FUNDAMENTAL COLOR SIGNALS TO PRODUCE AN INHIBITION SIGNAL APPLIED TO THE SELECTOR 30 WHEN THE FUNDAMENTAL COLOR SIGNALS ARE SENSITIVELY EQUAL, A PROCESS MIRE 60 AND A VIDEO MIXER 10. APPLICATION TO TELEVISION CAMERAS.
Description
La présente invention a trait à un système de circuits électro-The present invention relates to an electronic circuit system
niques conçus pour engendrer des effets spéciaux en télévision en couleurs, designed to produce special effects in color television,
et plus particulièrement à des systèmes permettant de remplacer des par- and more particularly to systems for replacing
ties sélectionnées d'une image en gros-plan par une image de fond ou d'arrière-plan lorsqu'on le désire. Des systèmes sont dits " chroma key". Il existe déjà différents systèmes permettant de découper des parties sélectionnées d'une image en gros-plan, telle qu'elle peut être formée par une caméra de télévision pour gros-plan, et pour remplacer les parties ainsi extraites par une image d'arrière-plan ou de fond, formée par exemple par une caméra de télévision pour arrière-plans. Des exemples connus de tels systèmes sont décrits dans le brevet américain no 3 778 452, intitulé "Blue Screen Travelling Matte System" (Système de cache mobile à écran bleu) accordé à L.C. Hanseman le 11 Décembre 1973, ainsi que dans le brevet américain no 3 560 638 intitulé "Chroma Keying System Utilizing Remote Controlled Chroma Keyer" (Système de découpage Chroma utilisant un dispositif chroma key commandé à distance), accordé à selected from a close-up image by a background or background image when desired. Systems are called "chroma key". There are already various systems for cutting selected portions of a close-up image, such as may be formed by a close-up television camera, and for replacing the thus extracted portions with a rear image. background or background, formed for example by a television camera for backgrounds. Known examples of such systems are described in U.S. Patent No. 3,778,452, entitled "Blue Screen Traveling Matte System" granted to LC Hanseman on December 11, 1973, as well as in US Pat. 3,560,638 entitled "Chroma Keying System Utilizing Remote Controlled Chroma Keyer" (Chroma Keying System Using a Chroma Key Device Controlled Remotely), granted to
Ole Skrydstrup et John D. Ross le 2 Février 1971. Ole Skrydstrup and John D. Ross on February 2, 1971.
Le brevet Hanseman constitue un exemple-type d'un système à cache The Hanseman patent is a typical example of a caching system
mobile dans lequel les signaux de gros-plan et d'arrière-plan sont com- in which the close-up and background signals are
binés de façon algébrique, par exemple en ayant recours à des réseaux algebraically, for example by using networks
suppresseurs, pour produire le signal complexe de couleurs. Dans la dis- suppressors, to produce the complex signal of colors. In the
position particulière décrite dans ce brevet Hanseman, on obtient un si- particular position described in this Hanseman patent, one obtains a
gnal de différence de couleurs en soustrayant la somme des composants rouge et vert du signal de gros-plan du double de la valeur du composant du bleu. Le signal de gros-plan est supprimé sélectivement par un réseau a color difference graph by subtracting the sum of the red and green components of the close-up signal from twice the value of the blue component. The close-up signal is selectively deleted by a network
qui a pour effet de soustraire le composant du bleu du signal total. which has the effect of subtracting the component from the blue of the total signal.
Les composants du signal d'arrière-plan sont introduits dans des multi- The components of the background signal are introduced into multi-
plicateurs o ils sont supprimés sélectivement par le signal de diffé- pliers where they are selectively deleted by the signal of
rence de couleurs.color.
Le brevet Skrydstrup décrit par ailleurs un système de découpage The Skrydstrup patent also discloses a cutting system
d'image dans lequel la sortie est commutée efficacement entre le gros- image in which the output is effectively switched between the
plan et l'arrière-plan afin d'engendrer le signal complet de couleur. plane and the background in order to generate the complete color signal.
Dans un mode de réalisation de cette invention, les sorties non-codées In one embodiment of this invention, the uncoded outputs
de la caméra sont matricées pour former des signaux (de luminance) res- of the camera are stamped to form (luminance) signals
pectivement rouge (R), bleu (B) et jaune (J). On fait passer ces signaux à travers des multiplicateurs dont les bornes de commande comportent une entrée en courant continu proportionnelle aux sinus et cosinus d'une teinte appliquée à ces multiplicateurs. Les sorties des multiplicateurs sont additionnées pour obtenir le signal de découpage Vk = (RJ)sinG + respectively red (R), blue (B) and yellow (J). These signals are passed through multipliers whose control terminals include a DC input proportional to the sine and cosine of a hue applied to these multipliers. The outputs of the multipliers are added to obtain the switching signal Vk = (RJ) sinG +
(B-J)cose. Le signal de découpage est ensuite retardé dans la mesure né- (B-J) cose. The clipping signal is then delayed to the extent
cessaire pour le mettre en relation de temps correcte avec les signaux codés de caméra pour l'arrière-plan et le gros-plan. Le signal de découpage est ensuite amplifié et écrêté avant de l'utiliser pour effectuer la commutation entre les caméras de gros-plan et d'arrière-plan. Une commande d'écrêtage est prévue pour fixer un seuil au-dessous duquel il to link it to the correct coded camera signals for the background and the close-up. The clipping signal is then amplified and clipped before using it to switch between close-up and background cameras. A clipping command is provided to set a threshold below which it
ne se produit aucun signal de découpage. no clipping signal occurs.
Le réglage optimal de la commande d'écrêtage dépend des condi- The optimum setting of the clipping control depends on the
tions d'éclairage ambiant du studio de production de télévision. Par ambient lighting of the television production studio. By
exemple, dans un studio utilisant un fond bleu o l'éclairage est iné- example, in a studio with a blue background where lighting is
gal, il peut être nécessaire de régler la commande d'écrêtage à proxi- gal, it may be necessary to adjust the clipping control close to
mité du zéro, afin que toutes les parties bleues de la scène engendrent mite of the zero, so that all the blue parts of the scene engender
un signal de découpage. Ainsi, il serait possible d'obtenir que le sys- a clipping signal. Thus, it would be possible to obtain that the system
tème chroma key effectue un découpage à partir de parties monochromes du - chroma key performs cutting from monochrome parts of -
signal de gros-plan. Ces parties monochromes comportent des zones extra- close-up signal. These monochrome parts contain extra areas
mement sombres et d'autres zones extrêmement lumineuses dues à des ré- dark and other extremely bright areas due to
flexions spéculaires.specular flexures.
Un système de manipulation chroma key suivant la présente inven- A chroma key handling system according to the present invention
tion comporte certains perfectionnements qui empêchent la génération d'un signal de découpage en réponse à la présence des parties monochromes du signal de la caméra: d'avant-plan. Plus particulièrement, on compare entre eux les signaux rouge-vert-bleu (RVB) et lorsqu'ils sont égaux, il se produit l'interdiction ou inhibition du signal de découpage. Ce There are some improvements which prevent the generation of a clipping signal in response to the presence of the monochrome portions of the camera signal: foreground. More particularly, the red-green-blue (RGB) signals are compared with each other and when they are equal, the prohibition or inhibition of the clipping signal occurs. This
système est basé sur le fait bien connu qu'au cours des parties mono- The system is based on the well-known fact that during the mono-
chromes de signaux de télévision en couleurs les signaux RVB sont égaux chromed color television signals the RGB signals are equal
entre eux.between them.
Ainsi, la présente invention a pour but de prévoir un système chroma key réalisé de telle sorte qu'il ne puisse engendrer un signal de découpage sous l'influence de parties monochromes du signal de caméra Thus, the present invention aims to provide a chroma key system made so that it can not generate a clipping signal under the influence of monochrome parts of the camera signal
de gros-plan.close-up
Cependant, l'invention, tant du point de vue de son organisation que de son procédé de fonctionnement, ainsi que d'autres avantages et caractéristiques qui lui sont propres, sera mieux comprise si l'on se However, the invention, both from the point of view of its organization and its method of operation, as well as other advantages and characteristics that are specific to it, will be better understood if one
réfère à la description suivante et aux dessins annexés o les mêmes refers to the following description and the accompanying drawings o the same
chiffres et signes ou symboles de référence désignent des éléments semblables. Sur les dessins La FIGURE 1 montre sous forme de schéma synoptique l'application de la présente invention à un système de commutation vidéo; La FIGURE 2 est un diagramme vectoriel du cercle des couleurs montrant les vecteurs de différences de couleurs; numbers and reference signs or symbols refer to similar elements. In the drawings FIG. 1 shows in block diagram form the application of the present invention to a video switching system; FIGURE 2 is a vector diagram of the color circle showing the color difference vectors;
La FIGURE 3 est un schéma synoptique détaillé de la présente in- FIGURE 3 is a detailed block diagram of the present
vention; La FIGURE 4 est un schéma relatif au comparateur 25 de la Figure 3; La FIGURE 5 est une représentation graphique de la tension au point A de la Figure 4, et La FIGURE 6 est un schéma du générateur de fonction 200 de la vention; FIGURE 4 is a diagram relating to the comparator 25 of Figure 3; FIGURE 5 is a graphical representation of the voltage at point A in FIG. 4, and FIGURE 6 is a diagram of the function generator 200 of FIG.
Figure 3.Figure 3
Si l'on se réfère tout d'abord à la Figure 1, o l'on a repré- If we first refer to Figure 1, where we have
senté sous forme de schéma synoptique un système chroma key auquel on a appliqué la présente invention, on voit que des signaux vidéo ou image in the form of a synoptic diagram a chroma key system to which the present invention has been applied, it is seen that video or image signals
correspondant à une image d'arrière-plan ou de fond en cours de télévi- corresponding to a background or background image in the course of televi-
sion sont engendrés à partir d'une source appropriée représentée seule- are generated from an appropriate source represented only
ment sous forme simplifiée et désignée comme étant la source vidéo 1; in simplified form and referred to as video source 1;
en outre, des signaux vidéo ou image correspondant à une image de gros- in addition, video or image signals corresponding to a gross image
plan en cours de télévision sont engendrés à partir d'une autre source appropriée représentée seulement sous forme simplifiée et désignée comme étant la source vidéo 2. Les signaux d'image engendrés dans la source 1 sont des signaux codés complets d'image que l'on applique à un dispositif 10 constitué par exemple par un étage mélangeur qui sert à combiner de current television plan are generated from another suitable source shown only in simplified form and designated as the video source 2. The image signals generated in the source 1 are full encoded image signals that the it is applied to a device 10 constituted for example by a mixer stage which serves to combine
façon liméaire des signaux distincts d'entrée, dans la proportion vou- limeal way of the distinct input signals, in the proportion
lue pour produire un signal de sortie. Les signaux image sortant de l'au- read to produce an output signal. The image signals coming out of the
tre source vidéo 2 constituent une pluralité de signaux, à savoir des signaux codés complets d'image, que l'on applique au même dispositif mélangeur 10, ainsi que des signaux des couleurs fondamentales rouge (R), vert (V), et bleu (B) de l'image en gros-plan. La source vidéo 2 peut comporter un décodeur pour transformer les signaux image codés en signaux des couleurs fondamentales rappelées ci-dessus. Une source de 2 are a plurality of signals, i.e. complete coded picture signals, which are applied to the same mixing device 10, as well as signals of the fundamental colors red (R), green (V), and blue (B) close-up image. The video source 2 may include a decoder for transforming the coded picture signals into signals of the fundamental colors mentioned above. A source of
secours ou de rechange de signaux image (non représentée) peut être pré- backup or spare image signals (not shown) may be
vue pour fournir des signaux supplémentaires codés ou de couleurs fon- view to provide additional coded or color-coded signals
damentales. Une telle source peut être un magnétoscope ou autre appareil similaire. doms. Such a source may be a video recorder or other similar device.
246 4606246 4606
Chacun des signaux de couleurs fondamentales est appliqué à un Each of the fundamental color signals is applied to a
dispositif 20 constitué, par exemple, par une matrice résistive qui trans- device 20 constituted, for example, by a resistive matrix which transmits
forme les signaux des trois couleurs fondamentales en trois signaux de couleurs fondamentales et un signal de luminance (J). Ces signaux sont ensuite appliqués à un autre dispositif 30 qui en fait est un générateur de signaux de découpage chroma key, conçu pour engendrer un signal de découpage chroma et qui peut comporter un moyen 35 commandé à distance pour sélectionner une couleur représentée par le signal de découpage chroma key. Des moyens prévus à l'intérieur du générateur 30 de signaux forms the signals of the three fundamental colors into three fundamental color signals and a luminance signal (J). These signals are then applied to another device 30 which in fact is a chroma key chopper, designed to generate a chroma clipping signal and which may include remote controlled means for selecting a color represented by the chroma key. chroma key cutting. Means provided within the signal generator 30
de découpage chroma key utilisent les signaux précités de couleurs fon- chroma key decoders use the aforementioned signals of color
damentales et le signal de luminance pour engendrer deux des trois cou- the luminance signal to generate two of the three
leurs fondamentales bien connues: (B-J), (R-J) et (V-J). Bien entendu, their well-known fundamentals: (B-J), (R-J) and (V-J). Of course,
les signaux engendrés dépendent des signaux d'entrée. Dans le mode pré- the signals generated depend on the input signals. In the pre-mode
féré de réalisation que montre la Figure 1, la matrice 20 produit 'les signaux R, B et J. Par conséquent, les signaux de différence de couleurs produits par le générateur de signaux de découpage chroma key 30 sont (BJ) et (R-J). Les spécialistes en ce domaine savent que l'on peut As can be seen from Figure 1, the matrix 20 produces the R, B and J signals. Therefore, the color difference signals produced by the chroma key switch generator 30 are (BJ) and (RJ) . Experts in this field know that one can
également utiliser les signaux de différence (R-J) et (V-J). Le généra- also use the difference signals (R-J) and (V-J). The general
teur de signaux de découpage chroma key 30 fournit les signaux de différence de sujet avec des mélangeurs dont les bornes de commande présentent un signal d'entrée en courant continu, proportionnel au sinus et au cosinus d'une tension de teinte appliquée à ces dispositifs. Les chroma key 30 provides the subject difference signals with mixers whose control terminals have a DC input signal proportional to the sine and cosine of a hue voltage applied to these devices. The
sorties de ces multiplicateurs sont additionnées pour produire le si- outputs of these multipliers are added together to produce the
gnal de découpage chroma key: Vk = (R-J)sin8 + (B-J)cos9. chroma key: Vk = (R-J) sin8 + (B-J) cos9.
Ce générateur de signaux chroma key est bien connu des spécia- This chroma key signal generator is well known to specialists in
listes dans l'art pour réaliser un signal visant à faire alterner la sélection d'entrée du système de commutation conformément à une couleur lists in the art to provide a signal to alternate input selection of the switching system in accordance with a color
sélectionnée, et il est généralement actionné par un moyen 40 de sélec- selected, and is generally operated by means 40 for selecting
tion de code qui reçoit le signal de découpage chroma key à travers c. le dispositif- commutateur 50. Le signal de découpage chroma key est ensuite appliqué à un-dispositif 60, par exemple un processeur de mire, afin de traiter le signal de découpage chroma key et d'auitees effets code that receives the chroma key clipping signal through c. the switching device 50. The chroma key is then applied to a device 60, for example a target processor, to process the chroma key and other effects.
classiques appliqués à ce dispositif par l'intermédiaire du circuit 70. conventional devices applied to this device via the circuit 70.
Les sorties "Commande A" et "Commande B" du processeur de mire 60, obtenues conformément à la pratique courante, sont appliquées au mélangeur Outputs "Command A" and "Control B" from Processor 60, obtained according to current practice, are applied to the mixer
afin de contrôler la combinaison de signaux vidéo ou image d'arrière- to control the combination of video signals or background image
plan et de gros-plan engendrés par les sources vidéo 1 et 2, de manière à former un signal de sortie qui est affiché sur le dispositif de sortie 15. plan and close-up generated by the video sources 1 and 2, so as to form an output signal which is displayed on the output device 15.
Le système décrit ci-dessus diffère des systèmes existants, ain- The system described above differs from existing systems,
si qu'il est exposé ci-après, en ce qu'il constitue un système perfection- if it is set out below, in that it constitutes an improved system
né de découpage chroma key. Un dispositif 25, branché de manière à recevoir les signaux RVB, constitue un comparateur à trois niveaux. Ce comparateur produit un signal inhibiteur lorsque les signaux RVB ont des amplitudes sensiblement identiques. Le signal inhibiteur est soustrait du signal de découpage et assure ainsi l'inhibition du système chroma key pour l'empêcher d'engendrer un signal de découpage pour des parties born chroma key cutting. A device 25, connected to receive the RGB signals, is a three-level comparator. This comparator produces an inhibitory signal when the RGB signals have substantially identical amplitudes. The inhibitory signal is subtracted from the chopper signal and thereby inhibits the chroma key system to prevent it from generating a chopper signal for
monochromes de la scène en gros-plan. monochrome scene in close-up.
La présente invention tire parti du principe bien connu suivant The present invention takes advantage of the well-known principle of
lequel, lorsqu'on effectue le codage de signaux monochromes de télévi- which, when coding monochrome television signals, is
sion suivant les normes de couleurs de la N. T. S. C., les amplitudes according to the color standards of N. T. S. C., the amplitudes
respectives des signaux individuels R, V et B sont pratiquement égales. respective individual signals R, V and B are substantially equal.
Les principes du codage des couleurs selon N. T. S. C. sont exposés dans la publication intitulée "Colour Television", Vol. 1, "Principles and Practice", Carnt, P.S. et Townsend, G.B., Iliffe Books Ltd. Londres: The principles of color coding according to N. T. S. C. are set forth in the publication entitled "Color Television", Vol. 1, "Principles and Practice", Carnt, P.S. and Townsend, G.B., Iliffe Books Ltd. London:
1961, pp.78-116, article auquel il y a lieu de se référer pour une meil- 1961, pp.78-116, an article to which reference should be made for a better
leure compréhension de l'invention. their understanding of the invention.
Pour un signal de blanc maximal, il existe les signaux de cou- For a maximum white signal, there are
leurs suivants:their followers:
R = V = B = 1R = V = B = 1
J = 0,30 (1) + 0,59J = 0.30 (1) + 0.59
B-J = 1-1 = 0B-J = 1-1 = 0
R-J= 1-1 = 0R-J = 1-1 = 0
(1) + 0,11 (1) = 1(1) + 0.11 (1) = 1
D'une façon analogue, pour un signal gris, il existe les signaux couleurs suivants: In a similar way, for a gray signal, there are the following color signals:
R = V = B = 0,2R = V = B = 0.2
d'o: J = 0,30 (0,2) + 0,59 (0,2) = 0,11 (0,2) = 0,2 donc: B-J = 0,2 - 0, 2 = 0 et: R-J = 0,2 - 0,2 = 0 La dérivation ci-dessus peut être réalisée pour toutes les nuancer du gris, jusqu'au noir, o R = V = B = 0, avec les mêmes résultats. Par conséquent, toutes les couleurs monochromes o: J = 0.30 (0.2) + 0.59 (0.2) = 0.11 (0.2) = 0.2 therefore: BJ = 0.2-0.2 = 0 and : RJ = 0.2 - 0.2 = 0 The above derivation can be carried out for all shades of gray, up to black, where R = V = B = 0, with the same results. Therefore, all monochrome colors
seraient situées à l'origine du diagramme des vecteurs de la Figure 2. would be located at the origin of the vector diagram of Figure 2.
Ce diagramme illustre le fait bien connu que toute couleur peut être d'o: donc: et: s définie sur un cercle de couleurs en termes des vecteurs de différence This diagram illustrates the well-known fact that any color can be of o: therefore: and: s defined on a circle of colors in terms of the difference vectors
entre deux couleurs (R-J) et (B-j).between two colors (R-J) and (B-j).
Il convient maintenant de se référer à la Figure 3 qui montre plus en détail les nouveaux aspects de la présente invention. Comme on l'a vu plus haut, les signaux non-codés RVB provenant de la source vidéo 2 sont appliqués à la matrice 20 dans laquelle ils sont transformés en signaux R, B et J. Ces signaux sont combinés dans les multiplicateurs 100 et 110 afin de produire les signaux bien connus de différences de couleurs R-J et B-J. Ces multiplicateurs peuvent être d'un modèle disponible dans le commerce, tel que le MC1496. Ces multiplicateurs sont commandés par un générateur de fonction 200. Les produits des multiplicateurs 100 et 110 sont les signaux (R-J)sino et (B-J)sino. Les signaux (R-J)sine et (B-J) cose sont additionnés de façon linéaire dans l'additionneur 120 afin d'obtenir ainsi le signal de découpage chroma key qui se présente sous la forme suivante: V = (R-J)cose + (B-J)sinG k qui constitue l'équation d'une teinte portée sur le cercle des couleurs de la Figure 2. Ce principe est connu d'après le brevet américain NO 3 560 638 déjà cité, délivré à Ole Skrydstrup et al. le 2 Février 1971 et auquel il convient de se référer. Le signal de découpage est appliqué à un dispositif 130 qui peut être un amplificateur ayant des entrées tant à non-inversion qu'à inversion. Dans ce cas, le signal de découpage Reference should now be made to Figure 3 which shows in more detail the new aspects of the present invention. As seen above, the non-coded RGB signals from the video source 2 are applied to the matrix 20 in which they are transformed into R, B and J signals. These signals are combined in the multipliers 100 and 110. to produce the well-known signals of RJ and BJ color differences. These multipliers may be of a commercially available model, such as MC1496. These multipliers are controlled by a function generator 200. The products of the multipliers 100 and 110 are the (R-J) sino and (B-J) sino signals. The (RJ) sine and (BJ) cose signals are linearly added in the adder 120 to thereby obtain the chroma key chopping signal which is in the following form: V = (RJ) cose + (BJ) sinG k which constitutes the equation of a hue carried on the circle of colors of Figure 2. This principle is known from the aforementioned US Pat. No. 3,560,638 issued to Ole Skrydstrup et al. February 2, 1971, to which reference should be made. The chopping signal is applied to a device 130 which may be an amplifier having both non-inverting and inverting inputs. In this case, the clipping signal
est appliqué à l'entrée à non-inversion, tandis qu'un signal d'inhibi- is applied to the non-inverting input, while an inhibit signal
tion provenant du comparateur 25 est appliqué à l'entrée à inversion. from the comparator 25 is applied to the inverting input.
Le signal d'inhibition est produit par suite de la comparaison des si- The inhibition signal is produced as a result of the comparison of
gnaux RBV. Lorsque R = B = V, un signal d'inhibition est engendré et soustrait du signal de découpage par l'amplificateur 130 afin de produire un zéro et de neutraliser par conséquent la fonction de commutation du RBVs. When R = B = V, an inhibit signal is generated and subtracted from the chopper signal by the amplifier 130 to produce a zero and thereby override the switching function of the chopper.
chroma key.chroma key.
Si un signal de découpage est engendré, il est appliqué au dis- If a chopping signal is generated, it is applied to the
positif retardateur 140 qui est nécessaire pour compenser les retards du positive retarder 140 which is necessary to compensate for delays in
codeur qui se produisent normalement dans les caméras de télévision. encoder that normally occur in television cameras.
Le signal de découpage ainsi retardé est ensuite appliqué à un multipli- The clipping signal thus delayed is then applied to a multiplication
cateur 160 commandé par le gain. L'amplificateur 170 amplifie et limite controller 160 controlled by the gain. The amplifier 170 amplifies and limits
le signal de découpage à la valeur d'environ un volt. the clipping signal at the value of about one volt.
Un mode de réalisation du comparateur 25 est représenté schéma- An embodiment of the comparator 25 is shown schematically
tiquement Figure 4. Les signaux RVB reçus de la source vidéo 2 sont les signaux d'entrée de ce comparateur 25. Le signal rouge (R) est appliqué à la base du transistor NPN 320, le signal vert (V) est appliqué à la base du transistor NPN 310,et le signal bleu (B) est appliqué à la base du transistor NPN 300. Ces transistors 300, 310 et 320 sont choisis de façon qu'ils possèdent des caractéristiques de fonctionnement très rapprochées. Le collecteur du transistor 300 est relié à travers une résistance 301 à une source appropriée d'alimentation positive +V. Les collecteurs des Figure 4. The RGB signals received from the video source 2 are the input signals of this comparator 25. The red signal (R) is applied to the base of the NPN transistor 320, the green signal (V) is applied to the signal. base of the NPN transistor 310, and the blue signal (B) is applied to the base of the NPN transistor 300. These transistors 300, 310 and 320 are selected so that they have very close operating characteristics. The collector of the transistor 300 is connected through a resistor 301 to a suitable positive supply source + V. Collectors of
transistors 310 et 320 sont branchés d'une façon analogue, par l'intermé- transistors 310 and 320 are connected in a similar manner via
diaire des résistances respectives 311 et 321, à la même source de courant positif +V. Les résistances 301, 311 et 321 ont la mnême valeur. L'émetteur de chaque transistor 300, 310 et 320 est relié à la source de courant 305 respective resistors 311 and 321, at the same positive current source + V. Resistors 301, 311 and 321 have the same value. The emitter of each transistor 300, 310 and 320 is connected to the current source 305
branchée à son tour à une alimentation appropriée de tension négative -V. connected in turn to an appropriate negative voltage supply -V.
Le collecteur du transistor 300 est relié à la base du transistor NPN The collector of the transistor 300 is connected to the base of the NPN transistor
350. Les collecteurs des transistors 310 et 320 sont reliés respective- 350. The collectors of the transistors 310 and 320 are connected respectively
ment à la base des transistors NPN 340 et 330. Ces derniers transistors base of the NPN transistors 340 and 330. These transistors
330, 340 et 350 sont choisis de façon qu'ils présentent des caractéristi- 330, 340 and 350 are chosen so that they have characteristics of
ques de fonctionnement très rapprochées. Le collecteur de chaque transistor very close operation. The collector of each transistor
330, 340 et 350 est branché directement sur la source de tension +V. 330, 340 and 350 is connected directly to the voltage source + V.
L'émetteur de chaque transistor 330, 340 et 350 est relié par l'intermé- The emitter of each transistor 330, 340 and 350 is connected via
diaire d'une diode à un point désigné en A sur le circuit de la Figure 4, et de là à la source de tension négative -V. Ce point A est branché sur la base du transistor PNP 360 dont le collecteur est relié à la source diode at a point designated at A on the circuit of Figure 4, and from there to the source of negative voltage -V. This point A is connected to the base of the PNP transistor 360 whose collector is connected to the source
de tension positive +V à travers une diode et une résistance. Le collec- positive voltage + V across a diode and a resistor. The collection
teur du transistor 360 est relié à la source de tension négative -V par l'entremise d'une résistance. Le signal de sortie ou d'inhibition est transistor 360 is connected to the negative voltage source -V through a resistor. The output or inhibition signal is
prélevé sur le collecteur du transistor 360. taken from the collector of the transistor 360.
Le circuit décrit ci-dessus fonctionne comme un comparateur à The circuit described above works as a comparator to
trois niveaux. Attendu que de tels circuits sont bien connus des spécia- three levels. Whereas such circuits are well known to specialists in
listes en ce domaine, il n'est pas jugé utile d'en donner ici une descrip- lists in this area, it is not considered useful to give a descrip-
tion détaillée. Lorsque les signaux RVB sont égaux, la tension au point detailed description. When the RGB signals are equal, the voltage at the point
A approche sa valeur négative maximale. La Figure 5 est un diagramme in- A approaches its maximum negative value. Figure 5 is a diagram
diquant la tension au point A alors que deux des signaux d'entrée sont maintenus constants; par exemple, R = V, tandis que le signal B varie entre 0,3 volt au-dessus et 0,3 volt au-dessous des niveaux des deux setting the voltage at point A while two of the input signals are held constant; for example, R = V, while the signal B varies between 0.3 volts above and 0.3 volts below the levels of both
autres signaux.other signals.
Lorsque les signaux RVB sont égaux, les transistors 300, 310 et 320 tirent la même quantité de courant de la source 305. Par conséquent, l'excitation par la base des transistors 330, 340 et 350 est égale et la tension au point A se trouve à sa valeur négative maximale. Toutefois, si le niveau d'un des signaux venait à augmenter, l'un des transistors 300, 310 ou 320 tirerait davantage de courant que les deux autres. Cet état de déséquilibre aurait pour effet d'augmenter la tension au point A conformément à la courbe de la Figure 5. Le transistor 360 inverse le When the RGB signals are equal, the transistors 300, 310 and 320 draw the same amount of current from the source 305. Therefore, the base excitation of the transistors 330, 340 and 350 is equal and the voltage at point A found at its maximum negative value. However, if the level of one of the signals were to increase, one of the transistors 300, 310 or 320 would draw more current than the other two. This state of imbalance would have the effect of increasing the voltage at point A according to the curve of Figure 5. The transistor 360 reverses the
signal au point A avant qu'il soit appliqué à l'amplificateur 130. signal at point A before it is applied to the amplifier 130.
Le cas exposé ci-dessus est simplifié dans un but de clarté. The case described above is simplified for the sake of clarity.
Des situations plus complexes peuvent exister et se trouvent effective- More complex situations may exist and are effectively
ment dans le fonctionnement réel du système. Cependant, le résultat d'ensemble est le même: lorsque R = V = B, la tension au point A (Figure 4) atteint sa valeur négative maximale -et lorsque ces signaux RVB diffèrent de plus de quelques dixièmes de volt, la tension au point A in the actual operation of the system. However, the overall result is the same: when R = V = B, the voltage at point A (Figure 4) reaches its maximum negative value -and when these RGB signals differ by more than a few tenths of a volt, the voltage at point A
s'élève jusqu'à une valeur négative minimale. rises to a minimum negative value.
La Figure 6 montre le schéma d'un mode de réalisation du généra- Figure 6 shows the diagram of an embodiment of the general
teur de fonction 200. De tels circuits sont bien connus dans l'art et, 200. Such circuits are well known in the art and,
par conséquent, il n'en sera donné ici qu'une brève description. Les therefore, only a brief description will be given here. The
tensions sinus et cosinus développées parle générateur de fonction 200 Sine and cosine voltages developed by function generator 200
commandent les multiplicateurs 100 et 110. La tension cosinus est dé- command the multipliers 100 and 110. The cosine voltage is de-
veloppée par les transistors 400 et 405, et par l'amplificateur opéra- developed by the transistors 400 and 405, and by the amplifier
tionnel 410. Cet amplificateur 410 peut être du type MC1458 ou tout au- 410. This amplifier 410 may be of the type MC1458 or else
tre amplificateur opérationnel approprié. Lorsque le potentiomàtre 190 be appropriate operational amplifier. When the potentiometer 190
de contr8le de la teinte est à la masse, le transistor 400 est conduc- the color control is grounded, the transistor 400 is conductive
teur et le transistor 405 est coupé. L'amplificateur 410 se comporte and transistor 405 is turned off. The amplifier 410 behaves
alors comme un amplificateur à non-inversion avec gain d'unité. Lors- then as a non-inverting amplifier with unity gain. Lors-
qu'on règle le potentiomètre de contrôle de la teinte 190 sur sa position moyenne, le transistor 405 commence à devenir conducteur et diminue la tension à l'entrée à non-inversion de l'amplificateur 410. Cela fait fonctionner cet amplificateur 410 en tant qu'ampli à non-inversion avec gain d'unité. La tension sinus est engendrée par les transistors when the hue control potentiometer 190 is set to its average position, the transistor 405 begins to turn on and lowers the voltage at the non-inverting input of the amplifier 410. This makes the amplifier 410 operate as an amplifier. that amplifies to non-inversion with gain of unit. The sinus voltage is generated by the transistors
415, 425, 430 et 435, ainsi que par l'amplificateur 420. Lorsque le po- 415, 425, 430 and 435, as well as the amplifier 420. When the
tentiomètre 190 de contr8le de la teinte est à la masse, la base du tran- tintometer 190 of the hue is to ground, the base of the tran-
sistor 425 l'est également et la base du transistor 430 est à environ sistor 425 is also and the base of the transistor 430 is about
-3,3 volts. De même, le transistor 415 est saturé et la tension à l'en- -3.3 volts. Similarly, the transistor 415 is saturated and the voltage at the
tree à non-inversion de l'amplificateur 420 est proche de la masse. non-inverting tree of amplifier 420 is close to ground.
A mesure que la tension provenant du potentiomètre 190 de contrôle de As the voltage from the control potentiometer 190
la teinte augmente, la tension à l'entrée de non-inversion de l'amplifi- the hue increases, the voltage at the non-inverting input of the ampli-
cateur 420 suit la tension à la base du transistor 425 jusqu'à ce que le controller 420 tracks the voltage at the base of transistor 425 until the
transistor 415 cesse d'être saturé. L'amplificateur 420 fonctionne main- transistor 415 ceases to be saturated. The amplifier 420 operates manually
tenant en tant qu'amplificateur à inversion et gain d'unité, jusqu'à ce que le transistor 435 soit saturé. Lorsque cette saturation a lieu, la tension à l'entrée à non-inversion de l'amplificateur 420 suit de nouveau la tension de la base du transistor 425. Les sorties du générateur de fonction changent de sens assez brusquement, ce qui donne une sortie triangulaire. Toutefois, les pointes sont adoucies par une surexcitation holding as an inverting amplifier and unity gain, until the transistor 435 is saturated. When this saturation occurs, the voltage at the non-inverting input of the amplifier 420 again follows the voltage of the base of the transistor 425. The outputs of the function generator change their direction rather abruptly, which gives an output triangular. However, the tips are softened by an overexcitation
des bornes de commande des multiplicateurs 100 et 110. control terminals of the multipliers 100 and 110.
En résumé, on a décrit ci-dessus un système de découpage chroma key qui empêche la production d'un signal chroma key lorsque les signaux RVB sont égaux. Cela a pour effet d'empêcher des découpages chroma key In summary, a chroma key cutting system has been described above which prevents the production of a chroma key signal when the RGB signals are equal. This has the effect of preventing chroma key cutouts
sur des parties monochromes de signaux de caméra de couleurs de gros- on monochrome parts of camera signals of coarse color
plan. Ces parties monochromes sont essentiellement dues à un éclairage plan. These monochrome parts are mainly due to lighting
inégal et à des réflexions.unequal and reflections.
Bien que l'on ait décrit et représenté ici un mode préféré de ré- Although a preferred mode of reproduction has been described and
alisation de l'invention, il est évident pour tout technicien compétent dans ce domaine que de nombreuses variantes et modifications peuvent y être apportées sans s'écarter des principes de base de l'invention, pris dans leurs aspects les plus larges. Par conséquent, ces variantes et modifications éventuelles devront Atre considérées comme restant dans le It is obvious to any skilled technician in this field that many variations and modifications can be made without departing from the basic principles of the invention taken in their broadest aspects. Therefore, these variants and possible modifications will have to be considered as remaining in the
cadre de l'invention.framework of the invention.
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