JP2607590B2 - 指定色除去回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば映像の合成を行うクロマキー装置
等に用いられる指定色除去回路に関する。

（従来の技術） 周知のように、クロマキー装置において、第２図の画
像（A,B部分は異なる色相を持つ）を構成するNTSC方式
の映像信号からＢの部分の色成分を除去する場合、まず
映像信号からＢの部分の色成分を抽出し、抽出した色成
分を映像信号から減算することによって行われる。しか
しながら、実際の映像信号では、第３図に示すようにＡ
とＢの境界部分でA,B両者の色成分が混合（図中Ｃの部
分）され、それぞれの混合比に応じて色度図上でベクト
ル合成がなされており、第４図に示すようにＡとＢの色
成分と異なるA,Bの混合比に応じた色成分Ｃが生じてい
る。このため、クロマキー装置において、映像信号から
指定した色成分、例えばＢの部分の色成分を完全に抽出
することは極めて困難である。したがって、従来のクロ
マキー装置では、抽出したＢの色成分を映像信号から除
去しても、第５図または第６図に示すように境界部にお
いてＢの色成分を完全に除去することができず、ＡとＢ
の境界部でＢの色が残って見えたり、Ａの色が変化する
等、指定した色成分を除去した画面の境界部が不自然に
なるという問題を生じていた。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来では指定の色成分の領域とこれ
と異なる色成分の領域とで構成される画面の映像信号か
ら指定の色成分を除去する場合、両領域の境界部で両色
成分の混合比に応じたベクトル合成が生じているため、
指定の色成分を完全に抽出することができず、指定の色
成分を除去した際に境界部の色が不自然になっていた。

この発明は上記の課題を解決するためになされたもの
で、映像信号から指定の色成分を除去しても、指定の色
成分の領域とこれと異なる色成分の領域との境界部が自
然に見える画像を得ることのできる指定色除去回路を提
供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る指定色除去
回路は、映像信号の色成分であるR,G,B信号から色差信
号であるＩ信号及びＱ信号を生成する色差信号生成回路
と、この回路で生成されたＩ信号及びＱ信号を色度図上
で指定色に応じた色相に写像変換し、（I,Q）値が持つ
指定した色相と同相の成分を示す色相成分信号を取り出
す色相変換回路と、この回路で得られた色相成分信号に
指定色に応じた固定値を加えて基準値以上の信号のみを
取り出し、この信号レベルを元の色相成分信号のレベル
に変換して指定色に対応する擬似色信号を生成する線形
変換回路と、この線形変換回路の入力段または出力段の
どちらか一方で、写像変換する前の色信号が指定の色相
範囲に当てはまるときのみ、前記色相成分信号または前
記擬似色信号を抽出するゲート手段と、このゲート手段
によって指定の色相範囲内に限定された擬似色信号を指
定色の位相に調相された副搬送波によって振幅変調する
振幅変調回路と、この回路で振幅変調された擬似色信号
を前記映像信号から減算することにより指定色の色成分
を除去する減算回路とを具備して構成される。

（作用） 上記構成による指定色除去回路では、映像信号の色成
分であるR,G,B信号から色差信号であるＩ信号及びＱ信
号が生成され、色度図上で指定色に応じた色相に写像変
換される。これによって（I,Q）値が持つ指定した色相
と同相の成分を示す色相成分信号が取り出される。この
色相成分に信号には指定色に応じた固定値が加えられ
る。ここで、基準値以上の信号のみを取り出し、この信
号のレベルを元の色相成分信号のレベルに変換すること
により、指定色に対応する擬似色信号が得られる。この
際、写像変換する前の色信号が指定の色相範囲に当ては
まるときのみ、色相成分信号または擬似色信号を抽出す
ることが必要である。このようにして指定の色相範囲内
に限定された擬似色信号は指定色の位相に調相された副
搬送波によって振幅変調され、前記映像信号から減算さ
れ、これによって映像信号からの指定色の色成分が除去
される。

（実施例） 以下、第１図、第７図乃至第９図を参照してこの発明
の一実施例を説明する。第１図はその構成を示すもの
で、色差信号生成回路11はNTSC方式のテレビジョンカメ
ラ（図示せず）から出力されるR,G,B信号を入力し、マ
トリクス変換によって色差信号であるＩ信号及びＱ信号
を生成するもので、ここで得られたI,Q信号は色相変換
回路12に入力される。

この色相変換回路12は、入力したI,Q信号を色度図上
で指定色に応じた色相に写像変換し、（I,Q）値が持つ
指定した色相と同相の成分を示す色相成分信号xcを取り
出すもので、ここで得られた色相成分信号xcは線形変換
回路13に入力される。

この線形変換回路13は、入力した色相成分信号xcに指
定色に応じた固定値を加えて基準値以上の信号のみを取
り出し、この信号のレベルを元の色相成分信号xcのレベ
ルに変換して指定色に対応する擬似色信号xc′を生成す
るもので、ここで得られた擬似色信号xc′はその出力段
で指定の色相範囲のみの信号に限定された後、振幅変調
回路14に入力される。

この振幅変調回路14は、入力した擬似色信号xc′を指
定色の位相に調相された副搬送波によって振幅変調する
もので、ここで振幅変調された擬似色信号は減算回路15
に入力される。

この減算回路15はテレビジョンカメラ（図示せず）か
ら出力される映像信号VIDEOを入力して振幅変調回路14
からの疑似色信号を減算することにより、映像信号VIDE
Oから指定色の色成分を除去するものである。

上記構成において、以下第７図乃至第９図を参照して
その動作について説明する。

まず、テレビジョンカメラからのR,G,B信号を色差信
号生成回路11に入力し、マトリクス変換によって色差信
号であるI,Q信号を生成し、このI,Q信号を色相変換回路
12に入力する。この色相変換回路12において、I,Qを座
標軸とする色度図上で、I,Q信号を指定した色相に写像
変換して色相成分信号xcを生成する。

この色相成分信号xcは色度図上の（I,Q）値が持って
いる指定した色相と同相の成分を示す信号で、例えば境
界部は第７図に示すようにA,B2つの異なる色成分がA,B
の混合比に応じて加算されている。さらにＡの色成分が
Ｂの色成分と同相成分を含むこともあるため、この色相
成分信号xcからＢの色成分を正確に検出することはでき
ない。そこで、この発明ではＢの色成分を示す擬似色信
号を生成する。

まず、色相成分信号xcを線形変換回路13に入力し、こ
の信号xc固定値を加えた後、正極性成分のみを取り出
し、この信号のレベルを入力した色相成分信号xcのＢの
色相成分のレベルに一致させる。この様子を第９図に示
す。

第９図において、（ａ）図はＡの色成分とＢの色成分
が境界部分で混合している様子を示し、（ｂ）図は、
（ａ）図におけるＢと同相の色相成分を表している。こ
こで、（ｃ）図に示すように、（ｂ）図の信号に固定値
を加えて正極性の信号のみを取り出し、この信号のレベ
ルを（ｂ）図に示したＡ成分と混合されていないＢ成分
のレベルと等しくなるように利得制御する。このとき、
上記固定値を変化させることにより、（ｄ）図に示すよ
うに時刻t0からt1の期間は（ａ）図に示すＢの色成分を
表わすことができ、t1からt2の期間は上記固定値に応じ
て傾斜を設定することができる。よって、（ｄ）図の信
号を（ａ）図に示す境界部のＢの減衰していく色成分の
信号に近似させることができる。

このようにして生成された擬似色信号xc′をゲート信
号でゲートする。ゲート信号は、写像変換する前の色信
号が第８図に示す指定の色相範囲に当てはまる時のみ、
擬似色信号xc′を取り出すような信号である。

すなわち、この擬似色信号xc′には、第９図（ａ）の
A,B混合部分に相当するＡの色相成分が残っている。こ
のため、第８図に示す色成分を除去する指定の色相範囲
の中のみに限定する。尚、第８図において、色成分を除
去する指定の色相範囲は、ユーザーの操作によって設定
可能である。この場合、ユーザーは、指定の色成分の領
域とこれと異なる色成分の領域との境界部が自然に見え
るように、上記色相範囲の幅を設定することができる。

また、Ｂの色成分は単一の色ではなく、第９図（ａ）
のA,B混合部分の他に、ある程度の異なる色を含んでい
る。すなわち、A,B混合部分からＢの色成分を完全に取
り除くためには、ある程度の色相範囲の幅を持たせてお
く必要がある。

そして、振幅変調回路14に入力して指定した色の位相
に調相された副搬送波（3.58NHz）を用いて振幅変調す
ることにより、カメラ出力のNTSC映像信号VIDEOに含ま
れる、指定した色成分とほぼ同位相、同振幅の信号成分
を特定の範囲内で生成することができる。よって上記映
像信号VIDEOから上記振幅変調信号を減算回路15で減算
することにより、指定した色成分をほぼ完全に除去する
ことができる。

したがって、上記構成による指定色除去回路は、映像
信号から指定した色成分を確実に除去できるので、画面
上の指定した色を除去した境界部で、指定色が残ったり
変色を生じたりすることを防止できる。

尚、上記実施例では、線形変換回路13の出力段で擬似
色信号xc′の生成後に指定の色相範囲に限定したが、入
力段で先に指定の色相範囲に限定するようにしてもよい
ことは勿論である。また、この発明はNTSC方式の映像信
号に限らず、PAL方式等の他の方式の映像信号について
も同様に適用できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、映像信号から指
定の色成分を除去しても、指定の色成分の領域とこれと
異なる色成分の領域との境界部が自然に見える画像を得
ることのできる指定色除去回路を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る指定色除去回路の一実施例を示
すブロック回路図、第２図はNTSC方式のテレビジョンカ
メラからの映像信号が構成する画像を示す図、第３図は
第２図に示すA,Bの異なる色成分の境界部分を示す図、
第４図はI,Q座標軸による色度図上のA,Bの異なる色成分
の境界部分の信号を示す図、第５図は特定の色成分の除
去が不完全で指定の色成分が境界部分に残った場合を示
す図、第６図は指定の色成分の除去が不完全で指定色の
境界部分の色が変色した場合を示す図、第７図は同実施
例の第３図における指定の色相成分を示す図、第８図は
同実施例で擬似色信号にゲートをかける色相範囲の一例
を示す図、第９図は同実施例の指定した色相成分に対応
する擬似色信号の生成手段を説明するための図である。 11……色差信号生成回路、12……色相変換回路、13……
線形変換回路、14……振幅変調回路、15……減算回路、
I,Q……色差信号、xc……色相成分信号、xc′……擬似
色信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋口 満洋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内 (72)発明者 篠原 延孝 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝小向工場内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号の色成分であるR,G,B信号から色
   差信号であるＩ信号及びＱ信号を生成する色差信号生成
   回路と、 この回路で生成されたＩ信号及びＱ信号を色度図上で指
   定色に応じた色相に写像変換し、（I,Q）値が持つ指定
   した色相と同相の成分を示す色相成分信号を取り出す色
   相変換回路と、 この回路で得られた色相成分信号に指定色に応じた固定
   値を加えて基準値以上の信号のみを取り出し、この信号
   のレベルを元の色相成分信号のレベルに変換して指定色
   に対応する擬似色信号を生成する線形変換回路と、 この線形変換回路の入力段または出力段のどちらか一方
   で、写像変換する前の色信号が指定の色相範囲に当ては
   まるときのみ、前記色相成分信号または前記擬似色信号
   を抽出するゲート手段と、 このゲート手段によって指定の色相範囲内に限定された
   擬似色信号を指定色の位相に調相された副搬送波によっ
   て振幅変調する振幅変調回路と、 この回路で振幅変調された擬似色信号を前記映像信号か
   ら減算することにより指定色の色成分を除去する減算回
   路とを具備する指定色除去回路。