JP3079719B2 - 特殊効果装置 - Google Patents

特殊効果装置

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JP3079719B2
JP3079719B2 JP03342333A JP34233391A JP3079719B2 JP 3079719 B2 JP3079719 B2 JP 3079719B2 JP 03342333 A JP03342333 A JP 03342333A JP 34233391 A JP34233391 A JP 34233391A JP 3079719 B2 JP3079719 B2 JP 3079719B2
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    • H04N5/2622Signal amplitude transition in the zone between image portions, e.g. soft edges

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像番組の制作を行う
上で特殊な映像信号の合成等が可能な、例えばプロダク
ションスイッチャに用いられるような特殊効果装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばテレビ番組等の映像制作では、複
数のカメラを用いて被写体に対して複数の方向から撮影
している。この撮影された映像信号は、映像副調整装置
であるいわゆるスイッチャに送られる。このスイッチャ
の概略的な基本機能だけを有する最小規模の構成を図3
に示している。
【0003】この最小規模の構成は、2台のカメラ、カ
メラ1とカメラ2から供給される映像信号をそれぞれ入
力端子50、51を介して入力し、2つのバス、Aバス
(列)とBバス(列)に供給している。また、この他に
入力端子52を介してブラックバースト信号が上記2つ
のバスに供給されている。
【0004】また、この2つのバスを介してそれぞれ混
合/キー信号増幅器(MIX/KEY)55に入力信号
が供給され、キー信号発生回路54は、所望の位置への
映像の混合や切換制御を行って上記混合/キー信号増幅
器55からの出力信号がスーパーインポーズ回路56に
送られる。スーパーインポーズ回路56は、入力端子5
3を介して入力されるキャラクター等の素材と重畳させ
るように上記キー信号発生回路54の制御を受けて出力
信号処理回路57に出力している。この出力信号処理回
路57は、出力における波形整形等を行っている。
【0005】この出力信号処理回路57は、同じ出力信
号をそれぞれ出力端子58、59に供給している。この
出力端子58からの出力信号は、例えば放送用として用
いられる本線系に相当するライン出力信号である。ま
た、出力端子59からの出力信号は、例えば上記したラ
イン出力信号を監視するためのモニタ出力信号として用
いている。
【0006】以上のようにスイッチャとして最小規模の
構成がなされている。
【0007】本件出願人は、平成3年4月13日出願の
特願平3−108392号の明細書及び図面において概
略すると図4に示す入力信号に特殊な信号処理を施すキ
ーヤー(KEYER)部32と画像メモリ部37で構成
する特殊効果装置を提案している。この特殊効果装置の
上記キーヤー(KEYER)部32は、一対の入力端を
有する第1の乗算器33と第2の乗算器34及び上記第
1の乗算器の出力信号と上記第2の乗算器の出力信号と
を加算する加算器36とキー信号Kの供給に対して第1
の乗算器33に乗算係数(1−K)を供給する加算器3
5で構成して加算器36から画像メモリ部37に出力し
ている。画像メモリ部37は、例えば入力端子39から
のペイント制御信号の制御を受けた出力信号を出力端子
38に出力すると共に、上記キーヤー部32の乗算器3
4に帰還させている。
【0008】このような構成をとることにより、より複
雑なマスクパターン、マットを連続的に変化させて、例
えば次第に曇りガラスの曇りを拭き取っていくように画
像の視認できる領域が広がらせるワイプによる効果、あ
るいは逆にワイプパターンの移動と共に拭き取られた領
域にペインティングしてこの領域が消えていくようなイ
レースの効果を簡単な構成で容易に得られる特殊効果装
置を提案している。
【0009】図4に示す回路構成において、この回路に
入力される信号レベルはアナログ的に0と1の範囲内で
変化するものとしている。さらに、合成画像のエッジが
目立たないよう滑らかに境界の傾度を変化させたいわゆ
るソフトネスを用いて表示している。このため、画像メ
モリ部37で一度記憶した映像信号に対してキー信号に
よるキーパターンの水平方向への動きがあっても、上記
特殊効果装置は、合成画像のエッジが目立たないよう滑
らかに変化させたいわゆるソフトネス状態を保ち、ペイ
ンティング効果を上げている。
【0010】例えばこのようなエッジに対していわゆる
ソフトネスを用いることによってこの特殊効果装置は、
ペインティング効果として例えば微妙なブラシで描いた
ような効果を容易に表現することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図4に示す
回路構成において入力端子30からの入力信号V1 に対
して特殊効果処理を施す際の動作及び出力波形を時間経
過に伴って図5に示す。例えばこの図4に示す回路の入
力端子30を介して入力される入力信号V1 は、信号レ
ベルを“1”に固定した信号を入力する。また、図5
(b)に示す入力端子31からのソフトネスのキー信号
Kを画像の位置に対して固定した状態にした場合、乗算
器33からの出力信号V2 は、図5(c)に示す信号を
出力する。この出力信号V2 は、水平方向に対するキー
信号に応じて、 V2 =V1 ×(1−K)=1−K ・・・(1) と表される。図4に示した画像メモリ部37を単に1サ
イクルの遅延素子として考えて、画像メモリ部37を介
する繰り返し回数nに応じて出力端子38からの出力信
号V4 及びキーヤー部32の乗算器34からの出力信号
3 としてそれぞれを示すと、最初のn=0では出力信
号V4 及び出力信号V3 は図示しないが上記出力信号V
4 =0を帰還することから、上記出力信号V3 (0)=
4 (0)×K×V1 =0となる。
【0012】繰り返し帰還させることによって上記出力
信号V4 は、n=1で図5(d)に示すように、出力信
号V2 は上述したように固定した信号が供給されて、 V4 (1)=V2 +V3 (0)=(1−K)+0=1−K ・・・(2) となり、上記出力信号V3 は、n=1における出力信号
4 に乗算係数Kをかけることによって、 V3 (1)=V4 (1)×K=(1−K)×K=K−K2 ・・・(3) でレベルはピークで0.25程度である。
【0013】上述した画像メモリ部37からの出力信号
を帰還させる操作を繰り返して画像メモリ部37のサイ
クル回数n=2で、出力信号V4 (2)は、 V4 (2)=V2 +V3 (1)=(1−K)+K−K2 =1−K2 (4) と図5(e)の信号レベル分を上記出力信号V2 に加算
して得られる。この出力信号V4 (2)を乗算器34に
戻して出力信号V3 (2)は、 V3 (2)=V4 (2)×K=K−K3 ・・・(5) で上記出力信号V3 (1)の信号レベルに比して0.38程
度にピークが上昇してくる。
【0014】出力信号V4 (3)は、図5(h)に示す
上記出力信号V3 (2)と乗算器からの上記出力信号V
2 =(1−K)を加算出力が得られ、1−K3 で表され
る。ここで、図5(d)、図5(e)及び図5(h)を
それぞれ比較してみると、徐々にエッジ(境界)の立ち
上がり及び立ち下がりが急な傾度になってきている。
【0015】一般に、画像メモリ部37からの出力信号
にキー信号Kを乗算し、一定の固定状態の(1−K)を
加算する処理をn回繰り返す操作を多重キー操作と呼ん
で、このとき、出力端子38を介して図5(i)に示す
出力信号V4(n)=1−Kn が出力される。上記出力
信号V4 (n)を無限回繰り返した場合、出力信号V4
(∞)は、ハードキー信号によって合成されたエッジ
(境界)が強調された画像が表示される。
【0016】ところが、図5に示したように一度記憶し
た映像信号に対してキー信号の水平方向の動きが時間の
経過に伴って動きがなく固定した、すなわち上記キー信
号が画像中で停止した場合、記憶した映像信号に対して
多重のキー信号がかかってエッジ境界が明瞭になり、ソ
フトネス状態による微妙なブラシで描いたような効果を
表現することができなくなってしまう。従って、例えば
静止画に対して固定した多重キー操作した画像が、一番
目立つことになる。
【0017】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、簡単
な構成でより複雑なパターンの作成及び連続的に動作す
る場合のペインティング効果等を有しながら、常にキー
信号のソフトネス状態を保って表示させることのできる
特殊効果装置の提供を目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明に係る特殊効果装
置は、一方の入力端に映像信号が供給され、他方の入力
端にキー信号を反転した反転キー信号が供給される第1
の乗算手段と、一方の入力端にキー信号が供給される第
2の乗算手段と、上記第1の乗算手段の出力信号と上記
第2の乗算手段の出力信号とを加算する加算手段とを備
えているキーヤー部からの出力信号を一時的に記憶手段
に格納し、上記記憶手段からの出力信号を上記キーヤー
部の上記第2の乗算手段の他方の入力端に帰還させると
共に、出力映像信号として特殊効果画像を生成する特殊
効果装置であって、上記記憶手段からの出力されるフレ
ーム画像中の上記キー信号のパターンの相対的位置の変
化を検出する動き検出手段と、該動き検出手段からの動
き判定信号に応じて上記記憶手段の記憶動作を制御する
記憶制御手段とを有し、上記記憶制御手段は、上記動き
判定信号によって移動なしと確認されたとき、上記記憶
動作を停止させることにより、上述した課題を解決す
る。
【0019】
【作用】本発明に係る特殊効果装置は、画像中のキー信
号のパターンの動きを検出して該キーパターンの動きの
ない場合に、記憶手段の記憶動作を停止させることによ
り、多重キーによる悪影響を防止している。
【0020】
【実施例】以下、本発明に係る特殊効果装置の一実施例
について、図1に示す特殊効果装置の基本的な概念を示
すブロック図を参照しながら説明する。この特殊効果装
置は、入力信号に特殊な信号処理を施すキーヤー(KE
YER)部19からの出力信号を一時的に画像メモリ部
24に格納し、この画像メモリ部24からの出力信号を
キーヤー部19の後述する第2の乗算器22の他方の入
力端に帰還させると共に、出力映像信号として特殊効果
画像を生成する特殊効果装置であって、画像メモリ部2
4から出力されるフレーム画像中のキー信号Kのパター
ンの相対的位置の変化を検出する動き検出手段である動
き検出回路部10と、該動き検出回路部10からの動き
判定信号に応じて上記画像メモリ部24の記憶動作を制
御する記憶制御手段であるペイント効果制御部14とを
有する構成を採っている。キーヤー部19は、一方の入
力端に映像信号が供給され、他方の入力端にキー信号K
を反転した反転キー信号が供給される乗算器20と、一
方の入力端にキー信号Kが供給される乗算器22と、乗
算器20の出力信号と乗算器22の出力信号とを加算す
る加算器23とを備えている。
【0021】この特殊効果装置に供給される信号の流れ
と共に、装置の動作制御について図1と必要に応じて図
5の出力波形図を参照しながら説明する。入力端子15
を介して映像信号をキーヤー部19の乗算器20の一端
側に供給する。この映像信号は、説明の簡略化を図るた
め図5(a)と同じ信号を入力している。
【0022】また、キー信号Kは、図5(b)に示した
出力波形が上記キーヤー部19に供給されると共に、動
き検出回路部10に供給されている。上記キーヤー部1
9で、キー信号Kは乗算器22の一端側に乗算係数とし
て供給されると共に、上記キーヤー部19内の加算器2
1の一端側に供給して減算入力している。この加算器2
1の他端側には1が入力されて上記加算器21は、出力
信号(1−K)を乗算器20の他端側に乗算係数として
供給されている。上記乗算器20からの出力信号と上記
乗算器22からの出力信号は加算器23の端子にそれぞ
れ供給して加算され、この加算器23も出力信号は画像
の記憶手段としての画像メモリ部24に供給している。
【0023】上記動き検出回路部10は、表示される画
像に対して水平方向をX方向とし、垂直方向に対してY
方向としてこの2つの方向に対してキー信号Kに動きが
あるかどうかを検出するX方向動き検出回路11とY方
向動き検出回路12を具備し、さらに上記両回路11、
12からの動き検出信号で動きの有無を判定する動き判
定回路13を有してキー信号の相対位置の変化を検出し
ている。上記キー信号は、上記X方向動き検出回路11
とY方向動き検出回路12にそれぞれ供給している。
【0024】この特殊効果装置における動き検出及び上
記ペイント効果制御の動作制御を行う上での制御信号と
して入力端子17を介して垂直同期信号が、X方向動き
検出回路11、Y方向動き検出回路12及びペイント効
果制御部14に供給されている。
【0025】上記ペイント効果制御部14は、入力端子
18を介してペイント制御信号を取り込んでいる。上記
ペイント効果制御部14は、上記動き検出回路部10内
の動き判定回路13から供給される上記動き判定信号に
よってキー信号の相対的な位置の変化していない、すな
わちキー信号Kのキーパターンの移動がないと確認され
たとき、上記画像メモリ24部に対して行われる特殊効
果処理、例えばペインティング処理等の動作停止するよ
うに制御している。
【0026】ここで、キー信号Kのキーパターンに動き
が検出された場合、画像メモリ24部は、例えば動きに
応じて新たなキー信号で開けられた領域に通常のペイン
ティング処理等を施して出力信号を出力端子25に供給
すると共に、キーヤー部19の乗算器22の他端側にこ
の出力信号を戻している。この画像メモリ部24の出力
信号を乗算器22の他端側に戻すことによって、より複
雑なパターンの作成及び連続的に動作する場合のペイン
ティング効果等を有しながら、常にキー信号のソフトネ
ス状態を保った出力映像信号を出力端子25から出力さ
せることができる。
【0027】一方、キー信号Kのキーパターンに動きが
検出されない場合、画像メモリ部24に対してペイント
効果制御部14は、ペイント効果制御部14から供給す
る制御信号に応じて行っている特殊効果処理、例えばペ
インティング処理等を停止させると共に、画像メモリ部
24への新たな書き込みも停止させて画像メモリ部24
に記憶されているデータを順次タイミングに合わせて読
み出すことで常に図5(d)に示す出力信号V4 (1)
を出力することができるようになる。このようにしてい
わゆる多重キー操作による立ち上がり及び立ち下がりエ
ッジの傾度がきつくなるいわゆるハードキー信号で生成
された合成処理画像のようなエッジ(境界)を避けて、
ソフトネス状態を保った出力映像信号を出力させること
ができる。
【0028】次に、図2に示すより具体的な動き検出回
路部及びペイント効果制御部の回路図を参照しながら、
動き検出やペイント効果制御について説明する。ここ
で、共通する部分に同じ参照番号を付して説明を省略す
る。上述した入力端子16から入力されるキー信号K
は、例えば画像中の割り当てられた領域を示すため位置
座標(X,Y)として与えている。図2において、この
位置座標(X,Y)の成分データが、それぞれ入力端子
16a、16bからX方向のデータX、Y方向のデータ
YがX方向動き検出回路11、Y方向動き検出回路12
に供給されている。入力端子17を介して垂直同期信号
がX方向動き検出回路11、Y方向動き検出回路12及
びペイント効果制御部14にクロックとして供給されて
いる。また、ペイント制御信号は、上述したように入力
端子18を介してペイント効果制御部14を制御してい
る。
【0029】動き検出部10内の上記X方向動き検出回
路11は、Dラッチ111、112及び比較器113で
構成し、同様に、上記X方向動き検出回路11も2つの
Dラッチ121、122及び比較器123で構成してい
る。上記キー信号のX方向のデータは、Dラッチ111
のD入力端に供給し、Q出力端から比較器113の一端
側に送ると共に、Dラッチ112のD入力端に供給して
いる。このDラッチ112のQ出力端からの出力は、D
ラッチ111の出力に対して1クロック分遅延した出力
で、上記比較器113の他端側に供給されている。上記
比較器113は、上記2つの信号の時間経過、すなわち
1垂直同期期間におけるX方向の相対位置の変化の有無
を検出している。X方向の相対位置の変化がある場合、
比較器113はレベル“L”を出力し、相対位置の変化
がない場合、レベル“H”を動き判定回路であるNAN
D回路13の一端側に供給している。
【0030】また、Y方向動き検出回路12は、上記キ
ー信号のY方向のデータがDラッチ121に供給され、
比較器123でDラッチ121の出力とDラッチ122
の出力とを比較している。このようにして1垂直同期期
間におけるY方向の相対位置の変化の有無の検出信号
は、動き判定回路のNAND13の他端側に供給してい
る。動き検出に対応するレベル関係は、X方向動き検出
回路11の場合と全く同じである。
【0031】上記動き判定回路13において供給される
2つの信号が、共にレベル“H”すなわちXおよびY方
向共に相対的な動きが検出されていないときのみ、動き
判定信号はレベル“L”をペイント効果制御部14内の
AND回路143の一端側に出力する。
【0032】また、上記ペイント効果制御部14に入力
されるペイント制御信号は、レベル“L”からレベル
“H”になるとき、ペイント制御信号の動作開始を示
す。上記ペイント効果制御部14は、Dラッチ141、
142、AND回路143、144、OR回路145及
び画像メモリ制御回路146で構成している。なお、上
記ペイント制御信号は、レベル“H”の間、ペイント効
果を持続させるための信号として用いている。
【0033】上記ペイント制御信号を2つのDラッチ1
41、142にクロックとして垂直同期信号を用いてD
ラッチ141はQ出力端から出力をAND回路144の
一端側に供給し、Dラッチ142は反転Q出力端から出
力をAND回路144の他端側に供給している。このA
ND回路144は、ペイント制御信号が入力されたとき
の1垂直同期期間のタイミングを取り出してOR回路1
45の一端側に供給している。従って、ペイント制御信
号が入力されたときの1回だけキーパターンの動き如何
にかかわらず、画像メモリ制御回路にレベル“H”を1
垂直同期期間メモリイネーブル信号として供給して記憶
動作を行わせる。以後、このOR回路145の出力は、
新たにペイント制御信号が入力され、レベル“L”から
レベル“H”になるまでレベル“L”を出力する。
【0034】上記Dラッチ141のQ出力は、AND回
路143の他端側に供給している。AND回路143の
出力は動きのないときにペイント効果を持たせる信号か
どうか判別して、X及びY方向の動きがなくペイント効
果を持たせた場合だけレベル“H”を出力してペイント
効果禁止信号としてOR回路145の一端側に供給す
る。AND回路143からのペイント効果禁止信号とA
ND回路144からの1垂直同期期間メモリイネーブル
信号をそれぞれOR回路145に供給してOR回路14
5から制御信号が画像メモリ制御回路146に供給され
る。この画像メモリ制御回路146は上記OR回路14
5の出力信号に応じて動作を決定している。すなわちペ
イント効果禁止信号がONの状態においてペイント制御
信号がON状態にあってもAND回路143からの出力
信号のレベルを“L”に、さらに上記OR回路145の
出力もレベル“L”にしてこの画像メモリ制御回路14
6を介した画像メモリ部24の記憶動作を停止させてい
る。
【0035】上記画像メモリ制御回路146は、出力端
子26を介して画像メモリ制御信号を画像メモリ部24
に供給してこの画像メモリ制御信号に応じて画像メモリ
部24を動作させる。この画像メモリ制御回路146の
動作は、OR回路145からの制御信号のレベルが
“H”のとき、通常、ペイント効果を上げるように画像
メモリ部24の記憶動作を行うように制御している。一
方、OR回路145からの制御信号のレベルが“L”の
とき、すなわちX及びY方向の動きがない場合及び/又
はペイント制御を行わない場合、画像メモリ制御回路1
46は画像メモリ部24への書き込みを禁止し、1つ前
の垂直同期期間中に記憶した映像信号をタイミングに応
じて画像メモリ部24から読み出すように制御してい
る。この映像信号は、常に例えば図5(d)に示す出力
波形を出力することになり、いわゆる多重キー信号によ
る合成画面のエッジが強調されて目立つ等の問題点を解
決することができる。
【0036】なお、入力端子16から入力されるキー信
号Kは、上述したキー信号だけでなく、反転したキー信
号の入力に対しても同様に合成画面のエッジの強調を抑
えることができる。
【0037】このように構成することよって、この特殊
効果装置は、複雑なマスクパターンやマットの作成をリ
アルタイムで簡単に行って例えば曇りガラスを拭き取る
ように画面を徐々に表示させる効果を得ることができる
と共に、画面を合成する際にエッジ境界を滑らかに違和
感なく表示させるためのいわゆるソフトネスの効果を維
持することができる。
【0038】特に、特殊効果装置はキー信号のキーパタ
ーンが時間と共に相対的位置の変化がない、すなわち停
止状態のときに記憶手段から帰還した信号に対してキー
信号を乗算係数として繰り返し操作しても、画像メモリ
への新たな書き込み禁止して1つ前の記憶したデータを
タイミングに合わせて読み出すことによって、出力映像
信号での合成画像のエッジの強調を抑制する等の多重キ
ー信号による問題を解決することができ、例えばキー信
号にソフトネスをかけてブラシで描いたような効果を有
する画像を常に出力することができる。
【0039】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の特殊効果装置によれば、一対の入力端の一方に映像
信号を供給し、他方の入力端からキー信号を供給して上
記映像信号に対してキー信号のレベルに応じた乗算を行
うキーヤー部からの出力信号を一時的に記憶する記憶手
段に格納すると共に、上記メモリからの出力信号をキー
ヤー部に帰還させて特殊な画像の効果を生成する特殊効
果装置であって、上記記憶手段からの出力されるフレー
ム画像中の上記キー信号のパターンの相対的位置の変化
を検出する動き検出手段と、該動き検出手段からの動き
判定信号に応じて上記記憶手段の記憶動作を制御する記
憶制御手段とを有し、上記記憶制御手段は、上記動き判
定信号によって移動なしと確認されたとき、上記記憶動
作を停止させることにより、キーパターンの移動がない
場合でもいわゆるソフトネスを保たせ、例えばキー信号
にソフトネスをかけてブラシで描いたような効果を常に
上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る特殊効果装置における概念的なブ
ロック回路構成を示す回路図である。
【図2】図1に示したブロック回路図におけるより具体
的な動き検出回路部及びペイント効果制御部の回路構成
を示す回路図である。
【図3】スイッチャの最小規模の構成を示すブロック回
路図である。
【図4】従来の特殊効果装置の回路構成を示すブロック
回路図である。
【図5】図4に示した構成における時間経過に伴う各部
からの出力波形を示す図である。
【符号の説明】
10・・・・・・・・・・・・動き検出回路部 11・・・・・・・・・・・・X方向動き検出回路 12・・・・・・・・・・・・Y方向動き検出回路 13・・・・・・・・・・・・動き判定回路 14・・・・・・・・・・・・ペイント効果制御回路 15〜18・・・・・・・・・入力端子 19・・・・・・・・・・・・キーヤー部 24・・・・・・・・・・・・画像メモリ部 25・・・・・・・・・・・・出力端子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の入力端に映像信号が供給され、他
    方の入力端にキー信号を反転した反転キー信号が供給さ
    れる第1の乗算手段と、一方の入力端にキー信号が供給
    される第2の乗算手段と、上記第1の乗算手段の出力信
    号と上記第2の乗算手段の出力信号とを加算する加算手
    段とを備えているキーヤー部からの出力信号を一時的に
    記憶手段に格納し、上記記憶手段からの出力信号を上記
    キーヤー部の上記第2の乗算手段の他方の入力端に帰還
    させると共に、出力映像信号として特殊効果画像を生成
    する特殊効果装置であって、 上記記憶手段からの出力されるフレーム画像中の上記キ
    ー信号のパターンの相対的位置の変化を検出する動き検
    出手段と、 該動き検出手段からの動き判定信号に応じて上記記憶手
    段の記憶動作を制御する記憶制御手段とを有し、 上記記憶制御手段は、上記動き判定信号によって移動な
    しと確認されたとき、上記記憶動作を停止させることを
    特徴とする特殊効果装置。
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