JP3024204U - クロマキーシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数の背景画をディスク等に予め収録しておく
ことにより、高度なグラフィック処理を行なう高価な大
型コンピュータの使用を不必要にしてシステム構成の簡
単化とコスト低減とを共に図る。 【解決手段】所定の角度間隔を置いた複数の背景画をデ
ィスクに読出し自在に予め収録しているディスクアレイ
装置３と、クロマキー用スクリーンの前で前景画を撮影
するテレビカメラ２と、ディスクに収録されている複数
の背景画の中から、前景画に対応した角度の背景画を選
択して読み出す制御用コンピュータ５と、この制御用コ
ンピュータ５により選択されて読み出された背景画上に
前景画をキーイング合成するクロマキーヤ６と、を具備
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は前景画等と背景画等とを合成するクロマキーシステムに係り、特にシ ステム構成の簡単化を図ったクロマキーシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、この種のクロマキーシステムは、例えばテレビ等のスタジオにおいて クロマキー用のブルーのスクリーンの前でニュースを読むアナウンサー等を前景 画としてテレビ等のカメラで撮影する。そして、この前景画に、大型コンピュー タのグラフィック処理により処理される背景画を重ね合せて、その重複部分をキ ーイングにより空白にし、その空白部分に当該前景画を嵌め込むように合成し、 あたかも前景の画像が背景画の前方または後方にあるように見せている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のクロマキーシステムでは高度なグラフィック 処理を行なう高価な大型コンピュータを使用するので、高度なランニング・スキ ルを必要とするうえに高コストであり、大規模施設でなければ使用できないとい う課題がある。

【０００４】 そこで本考案の目的は、多数の背景画をディスク等に予め収録しておくことに より、高度なグラフィック処理を行なう高価な大型コンピュータの使用を不必要 にしてシステム構成の簡単化とコスト低減とを共に図ることができる簡便なクロ マキーシステムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の考案は、所定の角度間隔を置いた複数の背景画をディスクに読 出し自在に予め収録しているディスク装置と、クロマキー用スクリーンの前で前 景画を撮影するカメラと、上記ディスクに収録されている複数の背景画の中から 、前記前景画に対応した角度の背景画を選択して読み出す制御手段と、この制御 手段により選択されて読み出された上記背景画上に上記前景画をキーイング合成 するクロマキーヤと、を具備している。

【０００６】 したがってこの考案によれば、予め所定角度を置いて作成された多くのコンピ ュータ・グラフィックスや、予めテレビ等のカメラにより撮影された多くの実写 等の背景画をディスクに予め収録しており、これら多数の背景画の中から、前景 画に対応した角度の背景画を制御手段により選択すると、この背景画にクロマキ ーヤのキーイングにより前景画を重ね合せて、その重複部分を空白にし、この空 白部に当該前景画を嵌め込むように合成（キーイング合成）し、あたかも前景画 像が背景画の前方または後方にあるように見せる。つまり、背景画の上に前景画 をキーイング合成することにより、リアリティーの高い合成映像を出力すること ができるので、スタジオの背景を大道具等により構成する場合に比して、背景製 作のコストの低減と、容易性向上とを共に図ることができる。

【０００７】 そして、コンピュータ・グラフィックスや実写等の多数の背景画を所定の表示 ないし撮影角度を置いて予めディスクに収録しており、これら多数の背景画の中 から、前景画の撮影角度に対応した背景画を制御手段により選択することにより 、この背景画に前景画をクロマキーヤによりキーイング合成するので、高度なグ ラフィック処理を行なう高価な大型コンピュータを使用する必要がなく、制御手 段としては例えばパーソナルコンピュータ等の小型コンピュータを使用すれば十 分に足りる。その結果、システム構成の簡単化とコスト低減とを共に図ることが できる。

【０００８】 請求項２記載の考案は、請求項１記載のクロマキーシステムにおいて、カメラ の撮影角度とズームポジションとをそれぞれ検出する検出手段と、ディスクに収 録された背景画を拡大または縮小する拡大／縮小手段と、上記検出手段により検 出されたカメラの撮影角度に対応した背景画を複数の背景画の中から選択すると 共に、この背景画をズームポジションの検出値に対応するように、上記拡大／縮 小手段により拡大または縮小させてクロマキーヤに与える制御手段と、を具備し ている。

【０００９】 したがってこの考案は、スタジオ等のカメラにより撮影された前景画のパン角 度やチルト角度等の撮影角度とズームポジションとを検出手段によりそれぞれ検 出し、これら検出値に対応する角度の背景画を、ディスクに予め収録されている 多数の背景画の中から制御手段により読み出してクロマキーヤに与える。

【００１０】 そして、クロマキーヤにより前景画を、そのパン角度やチルト角度の撮影角度 とズームポジションにそれぞれ対応した背景画に嵌め込むようにキーイング合成 するので、その合成映像のリアリティーを高めることができる。しかも、制御手 段は、前景画の撮影角度とズームポジションに対応した角度の背景画をディスク 装置から読み出してクロマキーヤに与える制御を行なうものであり、背景画のグ ラィック処理を行なう必要がないので、この制御手段としてはパーソナルコンピ ュータ等の小型コンピュータで十分に足り、グラフィック処理を行なう高価な大 型コンピュータを使用する必要がない。その結果、高度なランニング・スキルと 大規模施設とを必要としないので、コスト低減を図ることができる。

【００１１】 請求項３記載の考案は、請求項１または２記載のクロマキーシステムにおいて 、背景画を収録するディスクを、半導体メモリに置換している。

【００１２】 したがってこの考案によれば、請求項１または２記載の考案と同様の作用効果 を奏することができる。

【００１３】 請求項４記載の考案は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクロマキーシス テムにおいて、ディスクまたは半導体メモリは、背景画のデータを圧縮して収録 してなる。

【００１４】 したがってこの考案によれば、上記請求項１または２記載の考案と同様の作用 効果を奏することができるうえに、ディスクまたは半導体メモリーに背景画を圧 縮して収録しているので、背景画の収録画数を増加させることができ、そのリア リティーを一段と高めることができる。

【００１５】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施形態を図１に基づいて説明する。

【００１６】 図１は本考案の一実施形態に係るクロマキーシステムの全体構成を示すブロッ ク図であり、この図において、クロマキーシステム１は例えばテレビスタジオ等 に設置されるテレビカメラ２，ディスクアレイ装置３，デジタルズーマー４，制 御用コンピュータ５およびクロマキーヤ６とを有する。

【００１７】 テレビカメラ２は例えばテレビスタジオにいるアナウンサーや出演者等をブル ー一色等のクロマキー用のスクリーンを背景にして撮影し、その映像信号を前景 画としてクロマキーヤ６に与えるものである。

【００１８】 テレビカメラ２には、その撮影時のパン角度（水平方向に沿う角度）とチルト 角度（垂直方向に沿う角度）とを検出するエンコーデッドカメラヘッド７と、テ レビカメラ２の撮影時のズームポジション（比率）を検出するズームデテクター ８とを設けている。

【００１９】 エンコーデッドカメラヘッド７は例えば油圧方式のオコーナー社製カメラヘッ ドにロータリーエンコーダを取り付けたものであり、このカメラヘッド７で検出 したパン角度とチルト角度の各データは制御用コンピュータ５に与えられる。同 様にズームデテクター８により検出されたテレビカメラ２のズームポジションの データは制御用コンピュータ５に与えられる。

【００２０】 ディスクアレイ装置３はコンピュータ用の汎用ハードディスク装置を複数並設 したものであり、これらディスクには、パン角度とチルト角度とに基づいて所定 の角度間隔によって撮影された多数の実写映像、または多数のコンピュータ・グ ラィックス（ＣＧ）をその角度データと共に予め収録している。

【００２１】 ディスクアレイ装置３はコンピュータ・グラフィックスの映像を自動的に蓄積 できると共に、実写映像をプログラマブルに記録することができ、背景画を収録 した複数のハードディスクを並列接続してスイッチング切替を行なうと共に、収 録した背景画をデジタルＶＴＲ（ビデオテープレコーダー）で入れ替えることも できる。

【００２２】 また、ディスクアレイ装置３は背景画のデータを非圧縮または圧縮してディス クに収録すると共に読み出す構成であるので、この背景画の画質を高めることが でき、または、収録画数を増加させることができる。さらに、このディスクアレ イ装置３にパリティー・チェックのＬＡＩＤ方式を採用した場合には並列走行中 の１台のディスクが破損しても、通常通りの記録、再生が可能であり、信頼性を 向上させることができる。

【００２３】 デジタルズーマー４はディスクアレイ装置３からの背景画の標準ＮＴＳＣデビ デオ入力信号を拡大または縮小するものであり、拡大に際しては水平方向と走査 線間の相補完をリアルタイムで実行するものである。このために、前景画との焦 点が近い小拡大率では背景画の荒れが目立たないうえに、コンピュータ・グラフ ィックス信号をディスクアレイ装置３に記録する際の信号コンバータとしても機 能させることができる。

【００２４】 制御用コンピュータ５はエンコーテッドカメラヘッド７から受けたテレビカメ ラ２のパン角度およびチルト角度データを、背景画のアドレスに変換してディス クアレイ装置３に指示し、これらアドレスに格納された背景画を読み出してデジ タルズーマー４に与えるものである。つまり、制御用コンピュータ５はテレビカ メラ２により撮影した前景画のパン角度とチルト角度に対応した背景画を、ディ スクアレイ装置３に記録されている多数の背景画の中から選択してデジタルズー マー４に転送するものである。

【００２５】 また、制御用コンピュータ５は、こうして選択した背景画を、ズームデテクタ ー８からのテレビカメラ２のズームポジションデータに対応する拡大または縮小 率により拡大または縮小してクロマキーヤ６に与えるものである。したがって、 この制御用コンピュータ５は主に背景画の選択ないし制御を行なうものであり、 従来のクロマキーシステムのように高度なグラフィック処理を行なう必要がない ので、高価な大型コンピュータである必要がなく、パーソナルコンピュータ程度 の安価な小型のコンピュータで十分に足りる。

【００２６】 クロマキーヤ６はテレビカメラ２で撮影したアナウンサーや出演者等の映像デ ータを前景画としてテレビカメラ２から受ける一方、この前景画のパン角度およ びチルト角度と、ズームポジションとにそれぞれ対応した背景画をデジタルズー マー４から受けて、この背景画の上に前景画をキーイング合成し、そのヴァーチ ャルな合成映像を出力し、テレビ受像機等のモタニー等にその合成映像を表示さ せるものである。

【００２７】 クロマキーヤ６は前景画とクロマキー用スクリーンとの色相および輝度の相違 に基づいて前景画を立体的に切り取って空白を形成するスライス方式を採用して いるので、従来のクロマキー方式に比べてソフトで微妙な階調部分でもキー信号 にすることができ、極めてシャープなキーイングが可能である。

【００２８】 次に本実施形態の作用を説明する。

【００２９】 まず、テレビカメラ２により撮影された映像のデータは前景画のデータとして クロマキーヤ６に与えられる。また、この前景画のパン角度およびチルト角度が エンコーテッドカメラヘッド７により検出される一方、そのズームポジションが ズームデテクター８によりそれぞれ検出され、これらパン角度およびチルト角度 と、ズームポジションの各データが制御用コンピュータ５に与えられる。

【００３０】 制御用コンピュータ５はこれら前景画のパン角度およびチルト角度をアドレス 情報に変換してディスクアレイ装置３に与える。ディスクアレイ装置３は多数の 背景画の中から、このアドレスに格納されている、前景画のパン角度とチルト角 度にそれぞれ対応する背景画を読み出してデジタルズーマー４に転送させる。

【００３１】 デジタルズーマー４は制御用コンピュータ５からの制御信号に基づいて、ズー ムデテクター８により検出されたズームポジションに対応する拡大または縮小率 により背景画を拡大または縮小してクロマキーヤ６に与える。

【００３２】 クロマキーヤ６はこの背景画の上に前景画を重ね合せて、その重複部分を切り 抜いて空白部分にするキーイングを実行し、さらにこの空白部分に前景画を嵌め 込む合成（キーイング合成）をし、リアリティーの高い合成映像を出力し、モニ ター等に表示させる。

【００３３】 したがって、この合成映像を見る者には前景のスタジオが背景と一体に融合し ているように見えるので、いわばヴァーチャルスタジオを実現することができる 。

【００３４】 また、この実施形態は、コンピュータ・グラフィックスや実写映像等の多数の 背景画を所定の角度間隔を異にして予めディスクアレイ装置３のディスクに収録 しておき、この多数の背景画の中から前景画のパン角度およびチルト角度に対応 した背景画を制御用コンピュータ５により読み出すものであり、制御用コンピュ ータ５は従来のクロマキーシステムのようにグラフィック処理を行なわないので 、パーソナルコンピュータ程度の小型のコンピュータで十分に足りる。

【００３５】 このために、システム構成の簡単化とコスト低減とを共に図ることができ、大 規模施設を必要とせずに簡便に使用することができる。また、背景画と同様の背 景を仮に大道具によりスタジオで実現する場合には、その背景製作の困難性ない し長期化と、コストアップと、スタジオの大規模化を招くが、本実施形態によれ ばこれらの課題を殆ど解消ないし低減することができる。

【００３６】 また、前景画を、その撮影角度とズーム率にそれぞれ対応した背景画に嵌め込 むようにキーイング合成するので、その合成映像のリアリティーを高めることが できる。

【００３７】 さらに、ディスクアレイ装置３のディスクに背景画を圧縮して収録しているの で、背景画の収録画数を増加させることができる。

【００３８】 なお、上記実施形態では背景画の記録媒体としてハードディスクを使用した場 合について説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば半導体 メモリーに背景画を収録してもよい。また、上記テレビカメラ２は映画用カメラ 等でもよい。

【００３９】

【考案の効果】

以上説明したように、本願の請求項１記載の考案は、予め所定角度を置いて作 成された多くのコンピュータ・グラフィックスや、予めテレビ等のカメラにより 撮影された多くの実写等の背景画をディスクに予め収録しており、これら多数の 背景画の中から、前景画に対応した角度の背景画を制御手段により選択すると、 この背景画にクロマキーヤのキーイングにより前景画を重ね合せて、その重複部 分を空白にし、この空白部に当該前景画を嵌め込むように合成（キーイング合成 ）し、あたかも前景画像が背景画の前方または後方にあるように見せる。つまり 、背景画の上に前景画をキーイング合成することにより、リアリティーの高い合 成映像を出力することができるので、スタジオの背景を大道具等により構成する 場合に比して、背景製作のコストの低減と、容易性向上とを共に図ることができ る。

【００４０】 そして、コンピュータ・グラフィックスや実写等の多数の背景画を所定の表示 ないし撮影角度を置いて予めディスクに収録しており、これら多数の背景画の中 から、前景画の撮影角度に対応した背景画を制御手段により選択することにより 、この背景画に前景画をクロマキーヤによりキーイング合成するので、高度なグ ラフィック処理を行なう高価な大型コンピュータを使用する必要がなく、制御手 段としては例えばパーソナルコンピュータ等の小型コンピュータを使用すれば十 分に足りる。その結果、システム構成の簡単化とコスト低減とを共に図ることが できる。

【００４１】 請求項２記載の考案は、スタジオ等のカメラにより撮影された前景画のパン角 度やチルト角度等の撮影角度とズームポジションとが検出手段によりそれぞれ検 出され、これら検出値に対応する角度の背景画がディスクに収録されている多数 の背景画の中から制御手段により読み出されてクロマキーヤに与えられる。

【００４２】 そして、クロマキーヤにより前景画を、そのパン角度やチルト角度の撮影角度 とズームポジションにそれぞれ対応した背景画に嵌め込むようにキーイング合成 するので、その合成映像のリアリティーを高めることができる。しかも、制御手 段は、前景画の撮影角度とズームポジションに対応した角度の背景画をディスク 装置から読み出してクロマキーヤに与える制御を行なうものであり、背景画のグ ラィック処理を行なう必要がないので、この制御手段としてはパーソナルコンピ ュータ等の小型コンピュータで十分に足り、グラフィック処理を行なう高価な大 型コンピュータを使用する必要がない。その結果、高度なランニング・スキルと 大規模施設とを必要としないので、コスト低減を図ることができる。

【００４３】 請求項３記載の考案によれば、請求項１または２記載の考案と同様の作用効果 を奏することができる。

【００４４】 請求項４記載の考案によれば、上記請求項１または２記載の考案と同様の作用 効果を奏することができるうえに、ディスクまたは半導体メモリーに背景画を圧 縮して収録しているので、背景画の収録画数を増加させることができ、そのリア リティーを一段と高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態に係るクロマキーシステム
の全体構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ クロマキーシステム ２ テレビカメラ ３ ディスクアレイ装置 ４ デジタルズーマー ５ 制御用コンピュータ ６ クロマキーヤ ７ エンコーデッドカメラヘッド ８ ズームデテクター

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の角度間隔を置いた複数の背景画を
   ディスクに読出し自在に予め収録しているディスク装置
   と、 クロマキー用スクリーンの前で前景画を撮影するカメラ
   と、 上記ディスクに収録されている複数の背景画の中から、
   前記前景画に対応した角度の背景画を選択して読み出す
   制御手段と、 この制御手段により選択されて読み出された上記背景画
   上に上記前景画をキーイング合成するクロマキーヤと、
   を具備していることを特徴とするクロマキーシステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクロマキーシステムにお
   いて、 カメラの撮影角度とズームポジションとをそれぞれ検出
   する検出手段と、 ディスクに収録された背景画を拡大または縮小する拡大
   ／縮小手段と、 上記検出手段により検出されたカメラの撮影角度に対応
   した背景画を複数の背景画の中から選択すると共に、こ
   の背景画をズームポジションの検出値に対応するよう
   に、上記拡大／縮小手段により拡大または縮小させてク
   ロマキーヤに与える制御手段と、を具備していることを
   特徴とするクロマキーシステム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のクロマキーシス
   テムにおいて、 背景画を収録するディスクを、半導体メモリに置換して
   いることを特徴とするクロマキーシステム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のク
   ロマキーシステムにおいて、 ディスクまたは半導体メモリは、背景画のデータを圧縮
   して収録してなることを特徴とするクロマキーシステ
   ム。