JP3536312B2 - 映像処理装置およびコンピュータシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
に適用される映像処理装置に関し、特に、第１の映像の
少なくとも一部に第２の映像を重畳（スーパーインポー
ズ）する映像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】第１の映像に第２の映像をスーパーイン
ポーズして画面表示することについては、すでに本発明
と同一出願人による特開平２−２９８１７６号公報の第
２図とその説明文に開示されている。

【０００３】図１８は、従来技術により２つの映像をパ
ーソナルコンピュータのモニター上でスーパーインポー
ズする方法を示す説明図である。パーソナルコンピュー
タによって生成された第１の映像（図１８における文字
「Ａ」「Ｂ］等の映像）は矩形のスーパーインポーズ領
域ＳＩＡにおいてマスキングされており、このスーパー
インポーズ領域ＳＩＡ内に他の映像機器から与えられた
第２の映像（車両を含む映像）が表示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１８の例において、
第２の映像の車両以外の背景部分は表示する必要は無い
ので、この背景部分を表示する代わりにパーソナルコン
ピュータで生成した映像を表示したい場合がある。しか
し、従来は所定形状のスーパーインポーズ領域を設定す
る必要があったので、車両部分のみをスーパーインポー
ズすることは不可能であった。従って、スーパーインポ
ーズ領域ＳＩＡ内の所望の映像部分（車両部分）の周囲
には、表示が不要な部分がかなり存在することになり、
パーソナルコンピュータで生成した映像を表示するため
の画面の面積がその分だけ減少してしまうという問題が
あった。このような問題は、パーソナルコンピュータの
みでなく、プレゼンテ−ションツ−ルやゲーム器などの
各種の映像機器に共通した問題であった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、第１の映像に第
２の映像の所望の部分のみをスーパーインポーズする映
像処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】この発明によ
る映像処理装置は、第１の映像信号と第１の同期信号と
を生成する映像信号生成手段と、前記第１の同期信号に
同期して映像を表示するための表示手段とを備えるコン
ピュータシステムに使用され、前記第１の映像信号で表
わされる第１の映像の少なくとも一部に他の映像をスー
パーインポーズする映像処理装置であり、背景部と動画
部とを含む動画を表す第２の映像信号を逐次記憶するた
めの映像メモリと、前記第２の映像信号を前記第１の同
期信号とは異なる第２の同期信号に同期して前記映像メ
モリに格納する書込制御手段と、前記背景部の色度の範
囲を規定するための色範囲データを記憶するメモリと、
前記映像メモリから前記第１の同期信号に同期して前記
第２の映像信号を読み出す読出制御手段と、前記第２の
映像メモリから読み出された前記第２の映像信号を前記
色範囲データと比較して、該比較結果を示す色比較信号
を生成する色比較手段と、前記色比較信号に応じて前記
第１の同期信号に同期する前記第１と第２の映像信号の
一方を選択して前記表示手段に出力することによって、
前記第１の映像の中において前記動画部が移動する合成
画像を前記表示手段に表示させる選択手段とを備えてい
る。

【０００７】選択手段は、色比較信号に応じて第１と第
２の映像信号の一方を選択するので、背景部と動画部と
を含む第２の映像の中で所定の色度の範囲内にある映像
部分である動画部を第１の映像にスーパーインポーズす
るか、または、第２の映像の中で所定の色度の範囲外に
ある映像部分である動画部を第１の映像にスーパーイン
ポーズすることができる。この結果、第１の映像の中に
おいて、第２の映像の動画部が移動するような合成画像
を表示手段に表示させることができる。

【０００８】好ましくは、前記色比較手段は、前記第２
の映像信号で表わされる色度が前記所定の色度の範囲内
である場合には前記第１の映像信号の選択を示すレベル
に前記色比較信号を設定し、前記第２の映像信号で表わ
される色度が前記所定の色度の範囲外である場合には前
記第２の映像信号の選択を示すレベルに前記色比較信号
を設定する手段、を有する。こうすれば、第２の映像の
中で所定の色度の範囲外にある映像部分のみが第１の映
像にスーパーインポーズされる。

【０００９】また、前記色範囲データは、ＲＧＢの３原
色に対する色信号の上限値と下限値とをそれぞれ含んで
いるのが好ましく、また、前記色比較手段は、さらに、
前記第２の映像信号で表わされる３原色の色信号のすべ
てが前記上限値と下限値の間の範囲内にあるか否かを判
断する手段、を有することが好ましい。こうすれば、３
原色の色信号と上限値と下限値によって色度の範囲を任
意に設定することができる。

【００１０】映像処理装置は、前記第１の映像内の予め
指定された領域に前記第２の映像を表示するタイミング
で、前記第２の映像信号の読出しを許可する読出許可信
号を前記第２の映像メモリに与える制御手段を備えるよ
うにしても良い。第１の映像内の指定領域において第２
の映像信号が読出されるので、指定領域内において第２
の映像をスーパーインポーズすることができる。

【００１１】映像処理装置は、前記色比較手段と前記選
択手段との間に介挿され、前記色比較信号と所定の切換
信号との論理演算を行なうことによって選択信号を生成
し、該選択信号を前記選択手段に与えることによって前
記第１と第２の映像信号の一方を前記選択手段に選択さ
せる選択信号生成手段を備えるようにしてもよい。選択
信号生成手段により、色比較信号のレベルを切換えて、
スーパーインポーズの態様を切換えることができる。

【００１２】映像処理装置は、前記第１の映像にスーパ
ーインポーズされた前記第２の映像の少なくとも一部に
前記第１の映像をさらにスーパーインポーズするか否か
を示す許可信号を、前記切換信号として生成する多重ス
ーパーインポーズ制御手段を備えるようにしてもよい。
多重スーパーインポーズ制御手段によって、第１と第２
の映像の多重スーパーインポーズを行なうことができ
る。

【００１３】前記多重スーパーインポーズ制御手段は、
前記第１の映像信号で表わされる３原色の色信号の少な
くとも１つが所定のレベル以上である場合に前記許可信
号を生成する手段、を有するようにしてもよい。こうす
れば、第１の映像の中で所定のレベル以上の部分のみが
第２の映像にスーパーインポーズされる。

【００１４】映像処理装置は、前記色比較信号を反転す
るか否かを指定する反転指定信号を、前記切換信号とし
て生成する反転手段を備えるようにしても良い。こうす
れば、反転手段によって色比較手段を反転させることに
よって、第２の映像の中でスーパーインポーズされる部
分とスーパーインポーズされない部分とを交換すること
ができる。

【００１５】映像処理装置は、外部から与えられるアナ
ログコンポジット信号である第３の映像信号をデコード
して、同期信号とアナログ色信号とに分解するデコード
手段と、前記アナログ色信号をデジタル色信号に変換す
る変換手段と、前記デジタル色信号を前記第２の映像信
号として前記第２の映像メモリに書き込む書込制御手段
とを備えるようにしてもよい。こうすれば、外部から与
えられるコンポジット信号で表わされる第２の映像を第
１の映像にスーパーインポーズすることができる。

【００１６】映像処理装置は、さらに、テレビジョン信
号を前記第３の映像信号として受信するテレビジョンチ
ューナを備えるようにしてもよい。こうすれば、テレビ
ジョンの映像を第１の映像にスーパーインポーズするこ
とができる。

【００１７】本発明によるコンピュータシステムは、第
１の映像信号と第１の同期信号とを生成する映像信号生
成手段と、前記第１の同期信号に同期して映像を表示す
るための表示手段と、上記の映像処理装置と、を備えて
いる。このコンピュータシステムにおいても、上述した
映像処理装置の機能を発揮することができる。

【００１８】

【実施例】

Ａ．システム構成：図１は、本発明による映像処理回路
を備えたコンピュータシステムを示す斜視図である。こ
のコンピュータシステムは、パーソナルコンピュータ本
体５０と、カラーモニタ５２と、キーボード５４と、マ
ウス５６と、ビデオプレーヤ６０とを備えている。ま
た、パーソナルコンピュータ本体５０の拡張スロットに
は、後述する映像処理回路を含む拡張ボード７０が挿入
されている。この拡張ボード７０は、図示しないケーブ
ルによって、パーソナルコンピュータ本体５０と、カラ
ーモニタ５２と、ビデオプレーヤ６０とにそれぞれ接続
されている。ビデオプレーヤは、スーパーインポーズさ
れる第２の映像を表わす第２の映像信号を拡張ボード７
０に出力する。

【００１９】Ｂ．スーパーインポーズ用の映像データの
準備：図２は、この実施例においてスーパーインポーズ
される第２の映像を準備する様子を示す説明図である。
図２において、一様な色の背景ＢＧの上に車両の絵が載
置されている。背景ＢＧは表示が不要な画像部分であ
り、車両部分の色とは異なる所定の色を有している。後
述するように、背景ＢＧの色とほぼ同じ色を有する映像
部分は、スーパーインポーズの際に画面に表示されな
い。スーパーインポーズ用の第２の映像を準備する際に
は、まず、背景ＢＧの色を以下のようにして分析する。

【００２０】背景ＢＧのみを含む領域（例えば領域Ｒ
１）をビデオカメラで撮像し、その映像データをパーソ
ナルコンピュータによって分析する。図３は、背景ＢＧ
の映像データを色分解して得られたＲ（レッド），Ｇ
（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の輝度を示すヒストグ
ラムである。横軸は輝度の％であり、縦軸は画素数Ｎで
ある。なお、この明細書における「輝度」という用語
は、３原色の刺激値を示している。図３に示すように、
ＲＧＢ各色についての輝度の最大値と最小値に所定の余
裕εを取り、各色の上限値ＤUR，ＤUG，ＤUBと下限値Ｄ
LR，ＤLG，ＤLBとをそれぞれ決定する。スーパーインポ
ーズの際には、後述するように、ＲＧＢの色信号がそれ
ぞれの上限値ＤUR，ＤUG，ＤUBと下限値ＤLR，ＤLG，Ｄ
LBとの間に入る映像部分は、背景ＢＧとほぼ同じ色を有
すると判断される。なお、背景ＢＧの映像データを分析
して上限値ＤUR，ＤUG，ＤUBと下限値ＤLR，ＤLG，ＤLB
とを決定する処理は、所定のソフトウエアプログラムに
よって実現される。

【００２１】図４は、こうして得られたＲＧＢ各色の上
限値ＤUR，ＤUG，ＤUBと下限値ＤLR，ＤLG，ＤLBとによ
って規定される指定色領域ＣＡをＣＩＥ色度図上で示す
図である。このＣＩＥ色度図は、国際照明委員会によっ
て推奨された色度図であり、日本ではＪＩＳ Ｚ８７０
１で規定されている。なお、図４における指定色領域Ｃ
Ａは、ピンク色に近い色度の範囲である。背景ＢＧの色
としては、スーパーインポーズしたい所望の画像部分
（図２の例では車両部分）に含まれていない任意の色を
選択することが可能である。

【００２２】次に、背景ＢＧの前で車両が動く映像を撮
像する。図２は平面的な物体の映像の例であるが、所定
の色のスクリーンや壁を背景ＢＧとして用い、その前で
３次元の物体（人，動物，ロボットなど）が動く映像を
撮像してもよい。こうして映像データが作成されると、
以下に詳述するように、ビデオプレーヤ６０によってそ
の映像が再現され、パーソナルコンピュータ本体５０に
よって生成された映像にスーパーインポーズされてカラ
ーモニタ５２に表示される。

【００２３】Ｃ．画像処理装置の内部構成：図５は、拡
張ボード７０に含まれる映像処理回路を示すブロック図
である。ただし、図５にはパーソナルコンピュータ本体
５０に含まれているＣＰＵ６２０とＣＰＵバス６１０と
ビデオＲＡＭ６３０も描かれている。

【００２４】この映像処理回路は、音声信号を取り扱う
音声部ＡＣＵと、テレビ信号などアナログ映像信号を取
り扱うアナログ部ＡＮＵと、映像メモリ部ＩＭＵと、映
像メモリ部ＩＭＵへの映像データの書き込みを制御する
書込制御部ＷＣＵと、映像メモリ部ＩＭＵに記憶された
映像データを外部に読出す読出制御部ＲＣＵと、映像を
再生する映像再生部ＩＲＵとを有している。

【００２５】音声部ＡＣＵは、音声入力端子１０１と、
音声信号選択回路１１０と、音量制御回路１２０と、音
声出力端子１０２とを有している。音声入力端子１０１
には、ビデオプレーヤ６０から与えられた音声信号ＡＳ
ＥＸが入力される。音声信号選択回路１１０は、この音
声信号ＡＳＥＸと、アナログ部ＡＮＵのテレビチューナ
７１０から入力される音声信号ＡＳＴＶの一方を選択し
て出力する。なお、テレビチューナ７１０における選局
はＣＰＵ６２０から指示される。選択された音声信号
は、音量制御回路１２０によって音量が調節され、音声
出力端子１０２から出力される。音声出力端子１０２か
ら出力される音声信号ＡＳＭＯＮは、カラーモニタ５２
の音声入力端子またはスピーカに与えられる。

【００２６】アナログ部ＡＮＵは、テレビチューナ７１
０と、テレビアンテナ７１１と、映像入力端子１０３
と、映像信号選択回路１３０と、映像信号デコーダ１４
０と、ＡＤ変換器２１０と、デジタイズ制御回路２２０
とを有している。映像入力端子１０３には、ビデオプレ
ーヤ６０から与えられた映像信号ＶＳＥＸが入力され
る。映像信号選択回路１３０は、この映像信号ＶＳＥＸ
と、ＣＰＵ６２０により選局指示されたテレビチューナ
７１０から与えられる映像信号ＶＳＴＶとの一方を選択
して出力する。選択された映像信号は、映像信号デコー
ダ１４０によって映像信号ＬＳＴＶと同期信号ＳＳＴＶ
とに分離される。この映像信号ＬＳＴＶは、ＲＧＢの３
原色の色信号である。ＡＤ変換器２１０は、アナログ信
号である映像信号ＬＳＴＶをデジタル信号に変換し、書
込制御部ＷＣＵに供給する。デジタイズ制御回路２２０
は、同期信号ＳＳＴＶに基づいてＡＤ変換器２１０を制
御しており、また、書込制御部ＷＣＵを経由して映像メ
モリ３１０を制御している。

【００２７】書込制御部ＷＣＵは、映像データ選択回路
３２０と、映像メモリ制御信号選択回路３３０と、書込
制御回路３４０とを有している。映像データ選択回路３
２０は、書込制御回路３４０から出力される書込選択信
号ＣＣに応じて、映像信号ＬＳＴＶを入力とするＡＤ変
換器２１０の出力と、ＣＰＵ６２０によって外部記憶装
置などの外部装置から読出された映像信号ＬＳＷＰＣと
の一方を選択して出力する。映像メモリ制御信号選択回
路３３０は、書込選択信号ＣＣに応じて、デジタイズ制
御回路２２０が出力する映像メモリ制御信号ＷＥＴＶ
と、書込制御回路３４０が出力する映像メモリ制御信号
ＷＥＰＣとの一方を選択して出力する。書込制御回路３
４０は、ＣＰＵ６２０によって外部装置から読出された
映像信号ＬＳＷＰＣを映像メモリ部ＩＭＵに書き込む動
作を制御する。

【００２８】読出制御部ＲＣＵは、読出制御回路３５０
と、先入れ先出しメモリ（ＦＩＦＯメモリ）３６０と、
ＦＩＦＯ読出制御回路３７０とを有している。ＦＩＦＯ
読出制御回路３７０によって映像メモリ部ＩＭＵから読
出された映像信号ＬＳＦＩＦは、ＦＩＦＯメモリ３６０
に記憶される。ＦＩＦＯメモリ３６０に記憶された映像
信号ＬＳＦＩＦは、読出制御回路３５０によって外部に
読出される。読出制御部ＲＣＵは、映像メモリ部ＩＭＵ
に記憶された映像データを、ＣＰＵ６２０の命令に応じ
て外部装置に出力する際に使用される。

【００２９】映像メモリ部ＩＭＵは、１つの書き込みポ
ートと２つの読出しポートを有する３ポート映像メモリ
３１０を有している。３ポート映像メモリ３１０として
は、ソニー株式会社製のＣＸＫ１２０６または富士通株
式会社製のＭＢ８１Ｃ１５０１を使用することができ
る。３ポート映像メモリ３１０の構成と機能について
は、本出願人により開示された特開平２−２９８１７６
号公報に記載されているので、ここでは説明を省略す
る。なお、この映像メモリ３１０は、特に３ポートに限
ることはなく映像データを記憶するビデオメモリであれ
ばよい。

【００３０】図６は、映像再生部ＩＲＵと映像メモリ３
１０とを拡大して示すブロック図である。映像再生部Ｉ
ＲＵは、ＤＡ変換器４１０と、ビデオスイッチ５１０
と、ビデオスイッチ制御回路５５０と、スーパーインポ
ーズ制御回路４２０と、ＮＡＮＤ回路４５０と、ＡＮＤ
回路４５１と、電圧比較回路５４０とを有している。ビ
デオスイッチ５１０としては、株式会社日立製作所製の
ＨＡ１１８１０４を使用することができる。

【００３１】図７は、映像再生部ＩＲＵによるスーパー
インポーズの処理内容を示す説明図である。映像再生部
ＩＲＵは、コンピュータ本体５０のビデオＲＡＭ６３０
から出力された第１の映像信号ＬＳＰＣと、映像メモリ
３１０から出力された第２の映像信号ＬＳＭＥＭとを合
成して第３の映像信号ＬＳＭＯＮを生成し、これをカラ
ーモニタ５２に出力する機能を有する。

【００３２】図６に示す各信号のはそれぞれ次の内容を
表わしている。 ＬＳＰＣ：コンピュータ本体５０のビデオＲＡＭ６３０
から出力された第１の映像信号。 ＬＳＭＥＭ：映像メモリ３１０から読出された第２の映
像信号。 ＬＳＤＡ：アナログ化された第２の映像信号。 ＬＳＭＯＮ：カラーモニタ５２に表示される映像を表わ
す第３の映像信号。

【００３３】Ｓ１：第２の映像信号ＬＳＭＥＭで表わさ
れる色が、指定色領域ＣＡ（図４）の中にある場合にＨ
レベル、指定色領域ＣＡの外にある場合にＬレベルとな
る色比較信号。 Ｓ２：ビデオスイッチ５１０に与えられる選択信号。選
択信号Ｓ２がＨレベルの場合には第２の映像信号ＬＳＤ
Ａが選択され、Ｌレベルの場合には第１の映像信号ＬＳ
ＰＣが選択される。 ＣＮＴ：スーパーインポーズの可否を切換える切換信
号。切換信号ＣＮＴがＨレベルの場合には、色比較信号
Ｓ１に応じて第２の映像信号ＬＳＤＡが第１の映像信号
ＬＳＰＣにスーパーインポーズされる。

【００３４】ＳＥＮＢＬ：スーパーインポーズの可否を
指定する第１の許可信号。第１の許可信号ＳＥＮＢＬ
は、オペレータがキーボード５４またはマウス５６を用
いてスーパーインポーズを行なうモードを指定するとＨ
レベルに切り換わり、スーパーインポーズを行なわない
モードを指定するとＬレベルに切り換わる。 ＳＳＥＮＢＬ：画面上におけるスーパーインポーズ領域
ＳＩＡ（図７（Ｃ）参照）に相当するタイミングを示す
第２の許可信号。第２の許可信号ＳＳＥＮＢＬは、スパ
ーインポーズ領域ＳＩＡ内でＨレベルとなり、スーパー
インポーズ領域ＳＩＡ外ではＬレベルとなる。なお、ス
ーパーインポーズ領域ＳＩＡは、オペレータによってカ
ラーモニタ５２の画面上で指定される。 ＮＥＮＢＬ：多重スーパーインポーズの可否を示す第３
の許可信号。第３の許可信号ＮＥＮＢＬは、第１の映像
信号ＬＳＰＣにスーパーインポーズされた第２の映像信
号ＬＳＤＡの一部に、さらに第１の映像信号ＬＳＰＣを
スーパーインポーズするか否かを示す。

【００３５】ＣＯＭＰ：多重スーパースーパーインポー
ズの領域を示す信号。この比較信号ＣＯＭＰのレベル
は、第２の映像信号ＬＳＰＣを所定の基準電圧Ｖｒと比
較することによって決定され、第２の映像信号ＬＳＤＡ
の一部に第１の映像信号ＬＳＰＣをスーパーインポーズ
する領域ではＨレベルとなる。比較信号ＣＯＭＰは、次
に述べる許可信号ＣＥＮＢＬがＨレベルの時には有効と
されて、上記の第３の許可信号ＮＥＮＢＬとなる。 ＣＥＮＢＬ：多重スーパーインポーズの可否を指定する
許可信号。許可信号ＣＥＮＢＬのレベルは、オペレータ
によって切換えられる。

【００３６】図６に示すＤＡ変換器４１０は、映像メモ
リ３１０から読みだされた第２映像信号ＬＳＭＥＭをア
ナログ信号に変換してビデオスイッチ５１０に供給す
る。ビデオスイッチ５１０は、コンピュータ本体５０の
ビデオＲＡＭ６３０から出力された第１の映像信号ＬＳ
ＰＣと、ＤＡ変換器４１０から出力された第２の映像信
号ＬＳＤＡの一方を選択して、第３の映像信号ＬＳＭＯ
Ｎとしてカラーモニタ５２に供給する。ビデオスイッチ
５１０の選択信号Ｓ２は、ビデオスイッチ制御回路５５
０から与えられる。

【００３７】ビデオスイッチ制御回路５５０は、ＡＮＤ
回路４５１から与えられる切換信号ＣＮＴに応じて選択
信号Ｓ２を生成する回路である。ビデオスイッチ制御回
路５５０は、図６に示すように、比較値記憶回路５５２
と、色比較回路５５４と、ＡＮＤ回路５５６とを有して
いる。比較値記憶回路５５２は、背景ＢＧのＲＧＢ各色
の上限値ＤUR，ＤUG，ＤUBと下限値ＤLR，ＤLG，ＤLB
（図３）を記憶する。これらの上限値と下限値は、比較
値記憶回路５５２から読出されて色比較回路５５４に与
えられる。

【００３８】図８は、色比較回路５５４の内部構成を示
すブロック図である。色比較回路５５４は、ＲＧＢの各
色の色信号に対するウインドウ比較器５６０と、ＡＮＤ
回路５７０とを有している。ただし、図７では図示の便
宜上、Ｇ成分とＢ成分に対するウインドウ比較器は省略
されている。以下では、映像信号のＲ成分に対する色比
較回路５５４の処理について説明する。

【００３９】ウインドウ比較器５６０は、２つの比較器
５６２，５６４と、ＡＮＤ回路５６６とを有している。
第１の比較器５６２は、比較値記憶回路５５２から与え
られた上限値ＤURと、映像メモリ３１０から与えられた
第２の映像信号ＬＳＭＥＭのＲ成分とを比較する。一
方、第２の比較器５６４は、比較値記憶回路５５２から
与えられた下限値ＤLRと、第２の映像信号ＬＳＭＥＭの
Ｒ成分とを比較する。２つの比較器５６２，５６４の出
力はＡＮＤ回路５６６に入力される。この結果、ＡＮＤ
回路５６６から比較信号ＣR が出力される。比較信号Ｃ
R は、第２の映像信号ＬＳＭＥＭのＲ成分の値が上限値
ＤURと下限値ＤLRの範囲内にある場合にはＨレベルとな
り、上限値ＤURと下限値ＤLRの範囲外にある場合にはＬ
レベルとなる。Ｇ成分およびＢ成分に対するウインドウ
比較器５６０も同様にして比較信号ＣG ，ＣB をそれぞ
れ生成する。これらの比較信号ＣR ，ＣG ，ＣB は３入
力ＡＮＤ回路５７０に入力される。

【００４０】３入力ＡＮＤ回路５７０の出力である色比
較信号Ｓ１は、映像信号のＲＧＢの各色成分の値のすべ
てが、それぞれの上限値と下限値の範囲内にある場合に
Ｈレベルとなる。一方、少なくとも１つの色成分の値が
上限値と下限値の範囲外にある場合には、色比較信号Ｓ
１はＬレベルとなる。言い換えれば、色比較信号Ｓ１
は、第２の映像信号ＬＳＭＥＭで表わされる色が、図４
に示す指定色領域ＣＡの中に含まれる場合にはＨレベル
となり、指定色領域ＣＡの外にある場合にはＬレベルと
なる。指定色領域ＣＡの示す範囲は、図７（Ｂ）に示す
映像の背景ＢＧの色度を示しているので、第２の映像信
号ＬＳＭＥＭで表わされる色が、背景ＢＧと等しい色度
を有している部分では色比較信号Ｓ１がＨレベルとなる
（図７（Ｃ）参照）。

【００４１】図６に示すように、色比較信号Ｓ１は反転
されてＡＮＤ回路５５６の入力端子に与えられる。ＡＮ
Ｄ回路５５６の他方の入力端子には、ＡＮＤ回路４５１
から与えられる切換信号ＣＮＴが入力されている。切換
信号ＣＮＴがＨレベルの場合には、色比較信号Ｓ１がＡ
ＮＤ回路５５６で反転されて選択信号Ｓ２としてビデオ
スイッチ５１０に与えられる。すなわち、第２の映像信
号ＬＳＭＥＭで表わされる色が、背景ＢＧと等しい色度
を有している場合には信号Ｓ２がＬレベルとなり、第１
の映像信号ＬＳＰＣがビデオスイッチ５１０によって選
択される。一方、第２の映像信号ＬＳＭＥＭで表わされ
る色が、背景ＢＧの色と異なる場合には信号Ｓ２がＨレ
ベルとなり、第２の映像信号ＬＳＤＡがビデオスイッチ
５１０によって選択される。この結果、図７（Ｃ）に示
すように、コンピュータ本体５０で生成された映像の一
部に映像メモリ３１０に記憶された映像の所望の部分
（車両部分）のみがスーパーインポーズされる。

【００４２】なお、切換信号ＣＮＴがＬレベルの場合に
は、選択信号Ｓ２は常にＬレベルとなるので、ビデオス
イッチ５１０からは第１映像信号ＬＳＰＣが常に選択さ
れて出力される。

【００４３】スーパーインポーズ制御回路４２０は、コ
ンピュータ本体５０から出力された水平同期信号ＨＳＰ
Ｃおよび垂直同期信号ＶＳＰＣに応じて、３ポート映像
メモリ３１０に各種の制御信号を与えて映像メモリ３１
０からのデータの読出しのタイミングを制御するととも
に、ＤＡ変換器４１０にクロック信号ＣＫＤＡを与えて
いる。スーパーインポーズ制御回路４２０は、さらに、
３入力ＡＮＤ回路４５１に第１の許可信号ＳＥＮＢＬと
第２の許可信号ＳＳＥＮＢＬを供給しており、ＮＡＮＤ
回路４５０には第３の許可信号ＣＥＮＢＬを与えてい
る。なお、スーパーインポーズ制御回路４２０の内部構
成については後述する。

【００４４】電圧比較回路５４０は、基準電圧Ｖｒと第
１の映像信号ＬＳＰＣとを比較して、その比較結果に応
じた比較信号ＣＯＭＰをＮＡＮＤ回路４５０に与えてい
る。ＮＡＮＤ回路４５０には第３の許可信号ＣＥＮＢＬ
と比較信号ＣＯＭＰとが入力されており、第４の許可信
号ＮＥＮＢＬをＡＮＤ回路４５１に出力する。

【００４５】図９は、電圧比較回路５４０の内部構成を
示すブロック図である。電圧比較回路５４０は、ＲＧＢ
の各色のための３つの電圧比較器５４２，５４４，５４
６と、３入力ＯＲ回路５４８とを有している。３つの電
圧比較器５４２，５４４，５４６には、ＲＧＢ各色の基
準電圧Ｖrr，Ｖrg，Ｖrbがそれぞれ与えられている。第
１の映像信号ＬＳＰＣのＲＧＢの各信号成分は、電圧比
較器５４２，５４４，５４６において基準値Ｖrr，Ｖr
g，Ｖrbとそれぞれ比較され、それらの出力が３入力Ｏ
Ｒ回路５４８に与えられている。基準値Ｖrr，Ｖrg，Ｖ
rbは、第２の映像信号ＬＳＰＣの雑音レベルを越える所
定の値に設定されている。この結果、第１の映像信号Ｌ
ＳＰＣの３色すべての信号成分が基準値Ｖrr，Ｖrg，Ｖ
rbよりも小さい場合には、比較信号ＣＯＭＰがＬレベル
となり、許可信号ＣＥＮＢＬのレベルに係わらずに第３
の許可信号ＮＥＮＢＬがＨレベルになる。なお、電圧比
較回路５４０とＮＡＮＤ回路４５０による多重スーパー
インポーズの機能については更に後述する。

【００４６】Ｄ．スーパーインポーズの動作：図１０
は、スーパーインポーズの動作を示すタイミングチャー
トである。図１０の各信号は、図７（Ｃ）に示す水平な
走査線Ｌに沿った信号を示している。ただし、第１と第
２の映像信号ＬＳＰＣ，ＬＳＤＡの波形は簡略化されて
いる。図１０において、第１の許可信号ＳＥＮＢＬはＨ
レベルに指定されており、これによってスーパーインポ
ーズが許可されている。また、許可信号ＣＥＮＢＬはＬ
レベルに指定されており、これによって多重スーパーイ
ンポーズが禁止されている。許可信号ＣＥＮＢＬはＬレ
ベルに指定されているので、第３の許可信号ＮＥＮＢＬ
はＨレベルに固定されている。

【００４７】第２の許可信号ＳＳＥＮＢＬは、カラーモ
ニタ５２の画面上のスーパーインポーズ領域ＳＩＡ（図
７（Ｃ））内においてＨレベルとなる信号である。前述
したように、スーパーインポーズ領域ＳＩＡはオペレー
タによって予め指定されており、この指定に応じてスー
パーインポーズ制御回路４２０が第２の許可信号ＳＳＥ
ＮＢＬを生成している。第１と第３の許可信号ＳＥＮＢ
Ｌ，ＮＥＮＢＬは共にＨレベルなので、第２の許可信号
ＳＳＥＮＢＬに応じて切換信号ＣＮＴのレベルが切り替
わる。スーパーインポーズ制御回路４２０は、第２の許
可信号ＳＳＥＮＢＬがＨレベルである期間において映像
メモリ３１０の出力をイネーブルにする信号を出力して
おり、この結果、第２の映像信号ＬＳＤＡがビデオスイ
ッチ５１０に供給される。

【００４８】図７（Ｃ）の走査線Ｌ上において、位置Ａ
１とＡ２の間の区間、および、位置Ａ３とＡ４の間の区
間は、スーパーインポーズされる第２の映像（図７
（Ｂ））の背景ＢＧの部分に相当する。従って、これら
の区間では、色比較回路５５４（図６）の出力である色
比較信号Ｓ１がＨレベルとなる。また、位置Ａ２とＡ３
の間の区間では色比較信号Ｓ１はＬレベルとなる。位置
Ａ１とＡ４の間の区間では、切換信号ＣＮＴはＨレベル
に保たれているので、ＡＮＤ回路５５６の出力である選
択信号Ｓ２は色比較信号Ｓ１を反転したものとなる。従
って、選択信号Ｓ２は位置Ａ２とＡ３の間の区間におい
てＨレベルとなる。この結果、位置Ａ２とＡ３の間の区
間において第２の映像信号ＬＳＤＡが第１のＬＳＰＣに
スーパーインポーズされる。図７（Ｃ）の映像は、この
ようにして生成された第３の映像信号ＬＳＭＯＮ（図１
０（ｋ））に従って表示された映像である。

【００４９】以上説明したように、図５に示す映像処理
回路では、第２の映像における背景ＢＧをスーパーイン
ポーズせずに車両部分の映像のみをスーパーインポーズ
することができ、従って、パーソナルコンピュータで生
成した映像を表示するためのモニタ画面の面積を減少さ
せることがない。また、第２の映像を準備する際に車両
が移動する映像を撮像しておけば、カラーモニタ５２の
画面上で車両が移動する効果が得られる。

【００５０】なお、図１１に示すように、風景を表わす
第１の映像信号ＬＳＰＣに人物を表わす第２の映像信号
ＬＳＤＡをスーパーインポーズすると、風景の中を人物
が移動していくような映像が得られる。この際、第２の
映像信号ＬＳＤＡは、所定色のスクリーンの前で人物が
移動する様子を撮影することによって準備できる。

【００５１】図１２は、多重スーパーインポーズを行な
う場合の映像処理回路の動作を示すタイミングチャート
である。図１２（ｅ）の第３の許可信号ＣＥＮＢＬは、
オペレータによってＨレベルに指定されている。この
時、ＮＡＮＤ回路４５０（図６）の出力である許可信号
ＮＥＮＢＬは、比較信号ＣＯＭＰを反転した信号とな
る。比較信号ＣＯＭＰは、第１の映像信号ＬＳＰＣが所
定の雑音レベル以上の場合にＨレベルとなる信号であ
る。位置Ａ１とＡ４の間の区間では、第１と第２の許可
信号ＳＥＮＢＬ，ＳＳＥＮＢＬは共にＨレベルに保たれ
ているので、この区間において、切換信号ＣＮＴは許可
信号ＮＥＮＢＬと同じ挙動を示す。選択信号Ｓ２は切換
信号ＣＮＴと色比較信号Ｓ１を反転した信号とのＡＮＤ
演算の結果なので、位置Ａ２とＡ３の間においても切換
信号ＣＮＴがＬレベルである期間では選択信号Ｓ２はＬ
レベルとなる。この結果として得られる第３の映像信号
ＬＳＭＯＮは、第１の映像信号ＬＳＰＣの一部に第２の
映像信号ＬＳＤＡがスーパーインポーズされ、さらに、
第２の映像信号ＬＳＤＡの一部に第１の映像信号ＬＳＰ
Ｃがスーパーインポーズされた信号となる。

【００５２】図１３は、図１２（ｋ）に示す第３の映像
信号ＬＳＭＯＮに応じて表示された映像を示す平面図で
ある。図１３では十分に表現できていないが、車両の映
像の中に、コンピュータ本体５０が生成した文字が浮き
出て見える映像が得られている。

【００５３】図１４は、ビデオスイッチ制御回路５５０
内の色比較回路５５４とＡＮＤ回路５５６との間にＥＸ
ＯＲ回路５５８を設けた回路を示すブロック図である。
図１４のＥＸＯＲ回路５５８以外の回路要素は図６に示
すものと同じである。ＥＸＯＲ回路５５８の一方の入力
端子には色比較回路５５４から出力された色比較信号Ｓ
１が与えられており、他方の入力端子には反転信号ＩＮ
Ｖが入力されている。反転信号ＩＮＶは、色比較回路５
５４の出力信号Ｓ１を反転するか否かを制御する信号で
あり、そのレベルはオペレータによって指定される。

【００５４】図１５は反転信号ＩＮＶをＨレベルに設定
した場合における映像処理回路の動作を示すタイミング
チャートである。図１５（ａ）〜（ｈ）の各信号は、図
１０に示すものと同じである。反転信号ＩＮＶがＨレベ
ルに設定されている場合には、ＥＸＯＲ回路５５８の出
力信号Ｓ１ａは色比較信号Ｓ１を反転した信号となる。
従って、選択信号Ｓ２は図１５（ｌ）に示すように、位
置Ａ１とＡ２の間、および、位置Ａ３とＡ４の間の区間
ではＨレベルとなり、これらの区間では第２の映像信号
ＬＳＤＡが第３の映像信号ＬＳＭＯＮとして選択され
る。また、位置Ａ２とＡ３の間の区間では選択信号Ｓ２
はＬレベルとなり、第１の映像信号ＬＳＰＣが第３の映
像信号ＬＳＭＯＮとして選択される。図１６は、図１５
（ｍ）に示す第３の映像信号ＬＳＭＯＮによって表示さ
れる映像を示す平面図である。このように、反転信号Ｉ
ＮＶがＨレベルに設定されている場合には、第２の映像
の背景ＢＧのみがスーパーインポーズされた映像がカラ
ーモニタ５２に表示される。一方、反転信号ＩＮＶをＬ
レベルに設定すれば、図７（Ｃ）と同じ映像がカラーモ
ニタ５２に表示される。

【００５５】このように、ＥＸＯＲ回路５５８を追加し
た映像処理回路では、スーパーインポーズの対象とする
映像部分（車両部分）とスーパーインポーズしない映像
部分（背景）とを交換することが可能である。なお、図
１４に示す回路において多重スーパーインポーズの可否
を指定する許可信号ＣＥＮＢＬをＨレベルに設定すれ
ば、前述した図１２および図１３の場合と同様に、スー
パーインポーズされた領域（図１６の背景ＢＧの領域）
に、さらに第１の映像信号ＬＳＰＣの映像をスーパーイ
ンポーズすることができる。

【００５６】Ｅ．スーパーインポーズ制御部の内部構
成：図１７は、スーパーインポーズ制御回路４２０の内
部構成を示すブロック図である。このスーパーインポー
ズ制御回路４２０は、本出願人により開示された特開平
２−２９８１７６号公報の第１４図に記載された回路
に、レジスタ４４０を追加したものである。ただし、特
開平２−２９８１７６号公報の第１４図における許可信
号ＳＥＮＢＬは、本出願の図１７における許可信号ＳＳ
ＥＮＢＬと同じである。許可信号ＳＥＮＢＬ，ＣＥＮＢ
Ｌと、反転信号ＩＮＶのレベルは、オペレータの指定に
応じてレジスタ４４０内に設定される。ＮＯＲ回路４３
３の出力信号／ＲＥ１は、スーパーインポーズ領域ＳＩ
Ａ（図７（Ｃ））に第２の映像を表示するタイミング
で、映像メモリ３１０からの第２の映像信号ＬＳＤＡの
読出しを許可するイネーブル信号である。なお、スーパ
ーインポーズ制御回路４２０の詳細な機能と動作につい
ては、特開平２−２９８１７６号公報に記載されている
ので、ここでは省略する。

【００５７】Ｆ．変形例：上述の映像処理回路は正論理
で構成してもよく、また、負論理で構成してもよい。Ａ
ＮＤ回路４５１およびＮＡＮＤ回路４５０は、ＯＲ回
路、マルチプレクサ、アナログスイッチなどのスイッチ
機能を有する同等の回路でも容易に実現できる。

【００５８】また、図６における色比較回路５５４はデ
ジタル回路であるが、アナログ回路としてもよい。色比
較回路５５４をアナログ回路にする場合には、上限値Ｄ
U と下限値ＤL をアナログ値に変換して第２の映像信号
ＬＳＤＡと比較する。

【００５９】なお、第１の映像信号ＬＳＰＣはデジタル
映像信号なので、液晶表示体のようにデジタル映像信号
で動作するモニタを使用する場合には、図６のＤＡ変換
器４１０を省略して、ビデオスイッチ５１０としてデジ
タル式のセレクタを用いればよい。

【００６０】映像メモリ３１０に記憶させる映像信号と
しては、ＮＴＳＣ信号などの各種のテレビジョン信号を
利用することができる。また、ＣＤ−ＲＯＭ（コンハ゜クトテ゛
ィスクROM）に記憶されていた静止画や動画の圧縮映像デー
タを利用することもできる。また、コンピュータ本体５
０のビデオＲＡＭ６３０から映像処理回路に与えられる
第１の映像信号ＬＳＰＣは、静止画を表わす信号でもよ
く、また、動画を表わす信号でもよい。

【００６１】この発明は、パーソナルコンピュータに限
らず、プレゼンテ−ションツ−ル，教育ツ−ル，ゲ−ム
器，ＴＶ電話，デジタルＴＶ，複写機，通信機器等の各
種の映像機器に適用することが可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、第２の映像の中で所定の色度の範囲内
にある映像部分を第１の映像にスーパーインポーズする
か、または、第２の映像の中で所定の色度の範囲外にあ
る映像部分を第１の映像にスーパーインポーズする。従
って、不要な映像部分をスーパーインポーズすることな
く、第１の映像に第２の映像の所望の部分のみをスーパ
ーインポーズすることができるという効果がある。ま
た、選択信号生成手段により色比較信号のレベルを切換
えて、スーパーインポーズの態様を切換えることがで
き、さらに、多重スーパーインポーズ制御手段によっ
て、第１と第２の映像の多重スーパーインポーズを行な
うことができるという効果がある。

【００６３】請求項２に記載した発明によれば、第１の
映像の中で所定のレベル以上の部分のみが第２の映像に
スーパーインポーズされるという効果がある。

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】

【００７１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による映像処理回路を備えたコンピュー
タシステムを示す斜視図。

【図２】スーパーインポーズされる映像を示す平面図。

【図３】背景の映像データを色分解して得られた各色の
輝度を示すヒストグラム。

【図４】ＲＧＢ各色の上限値と下限値とによって規定さ
れる指定色領域ＣＡを示す色度図。

【図５】拡張ボード７０に含まれる映像処理回路を示す
ブロック図。

【図６】映像再生部ＩＲＵと映像メモリ３１０とを拡大
して示すブロック図。

【図７】映像再生部ＩＲＵによるスーパーインポーズの
機能を示す説明図。

【図８】色比較回路５５４の内部構成を示すブロック
図。

【図９】電圧比較回路５４０の内部構成を示すブロック
図。

【図１０】スーパーインポーズの動作を示すタイミング
チャート。

【図１１】スーパーインポーズされた映像の他の例を示
す平面図。

【図１２】多重スーパーインポーズを行なう場合の映像
処理回路の動作を示すタイミングチャート。

【図１３】図１２に示す第３の映像信号ＬＳＭＯＮに応
じて表示された映像を示す平面図。

【図１４】ビデオスイッチ制御回路にＥＸＯＲ回路を追
加した回路構成を示すブロック図。

【図１５】反転信号ＩＮＶをＨレベルに設定した場合に
おける映像処理回路の動作を示すタイミングチャート。

【図１６】図１５に示す第３の映像信号ＬＳＭＯＮによ
って表示される映像を示す平面図。

【図１７】スーパーインポーズ制御回路４２０の内部構
成を示すブロック図。

【図１８】従来技術によるスーパーインポーズされた映
像を示す平面図。

【符号の説明】

５０…パーソナルコンピュータ本体 ５２…カラーモニタ ５４…キーボード ５６…マウス ６０…ビデオプレーヤ ７０…拡張ボード １０１…音声入力端子 １０２…音声出力端子 １０３…映像信号端子 １１０…音声信号選択回路 １２０…音量制御回路 １３０…映像信号選択回路 １４０…映像信号デコーダ ２１０…ＡＤ変換器 ２２０…デジタイズ制御回路 ３１０…映像メモリ ３２０…映像データ選択回路 ３３０…映像メモリ制御信号選択回路 ３４０…書込制御回路 ３５０…読出制御回路 ３６０…ＦＩＦＯメモリ ３７０…ＦＩＦＯ読出制御回路 ４１０…ＤＡ変換器 ４２０…スーパーインポーズ制御回路 ４３３…ＮＯＲ回路 ４４０…レジスタ ４５０…ＮＡＮＤ回路 ４５１…ＡＮＤ回路 ５１０…ビデオスイッチ ５４０…電圧比較回路 ５４２，５４４，５４６…電圧比較器 ５５０…ビデオスイッチ制御回路 ５５２…比較値記憶回路 ５５４…色比較回路 ５５６…ＡＮＤ回路 ５５８…ＥＸＯＲ回路 ５６０…ウインドウ比較器 ５６２，５６４…比較器 ５６６…ＡＮＤ回路 ５７０…ＡＮＤ回路 ６１０…ＣＰＵバス ６２０…ＣＰＵ ６３０…ビデオＲＡＭ ７１０…テレビチューナ ７１１…テレビアンテナ ＡＣＵ…音声部 ＡＮＵ…アナログ部 ＡＳＥＸ…音声信号 ＡＳＭＯＮ…音声信号 ＡＳＴＶ…音声信号 ＢＧ…背景 ＣR ，ＣG ，ＣB …比較信号 ＣＡ…指定色領域 ＣＣ…書込選択信号 ＣＥＮＢＬ…第３の許可信号 ＣＫＤＡ…クロック信号 ＣＮＴ…切換信号 ＣＯＭＰ…比較信号 ＤL ，ＤLR…下限値 ＤU ，ＤUR…上限値 ＨＳＰＣ…水平同期信号 ＩＭＵ…映像メモリ部 ＩＮＶ…反転信号 ＩＲＵ…映像再生部 ＬＳＤＡ…第２の映像信号（アナログ信号） ＬＳＦＩＦ…映像信号 ＬＳＭＥＭ…第２の映像信号（デジタル信号） ＬＳＭＯＮ…第３の映像信号 ＬＳＰＣ…第１の映像信号 ＬＳＴＶ…映像信号 ＬＳＷＰＣ…映像信号 ＮＥＮＢＬ…許可信号 ＲＣＵ…読出制御部 ＲＥ１…読出イネーブル信号 Ｓ１…色比較信号 Ｓ２…選択信号 ＳＥＮＢＬ…第１の許可信号 ＳＩＡ…スーパーインポーズ領域 ＳＳＥＮＢＬ…第２の許可信号 ＳＳＴＶ…同期信号 Ｖｒ，Ｖrr，Ｖrg，Ｖrb…基準電圧 ＶＳＥＸ…映像信号 ＶＳＰＣ…垂直同期信号 ＶＳＴＶ…映像信号 ＷＣＵ…書込制御部 ＷＥＰＣ…映像メモリ制御信号 ＷＥＴＶ…映像メモリ制御信号

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−118787（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261992（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−58678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85596（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−86285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−220387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−74265（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210585（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−15366（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 3/00 300 G09G 5/02 H04N 5/278 H04N 9/74

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 論理演算を行なうプロセッサと、前記プ
   ロセッサにより制御されて第１の映像信号を第１の映像
   データとして記憶する第１の映像メモリと、映像を表示
   する表示手段とを備えるコンピュータシステムに適用さ
   れ、前記第１の映像信号で表わされる第１の映像の少な
   くとも一部に第２の映像信号で表わされる第２の映像を
   スーパーインポーズする映像処理装置であって、 前記第２の映像信号を第２の映像データとして記憶する
   第２の映像メモリと、 所定の色度の範囲を規定するための色範囲データを記憶
   するメモリと、 前記第２の映像信号を前記色範囲データと比較して、該
   比較結果を示す色比較信号を生成する色比較手段と、 前記色比較信号に応じて前記第１と第２の映像信号の一
   方を選択して前記表示手段に出力する選択手段と、前記色比較手段と前記選択手段との間に介挿され、前記
   色比較信号と所定の切換信号との論理演算を行なうこと
   によって選択信号を生成し、該選択信号を前記選択手段
   に与えることによって前記第１と第２の映像信号の一方
   を前記選択手段に選択させる選択信号生成手段と、 前記第１の映像にスーパーインポーズされた前記第２の
   映像の少なくとも一部に前記第１の映像をさらにスーパ
   ーインポーズするか否かを示す許可信号を、前記切換信
   号として生成する多重スーパーインポーズ制御手段と、 を備える 映像処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の映像処理装置であって、 前記多重スーパーインポーズ制御手段は、 前記第１の映像信号で表わされる３原色の色信号の少な
   くとも１つが所定のレベル以上である場合に前記許可信
   号を生成する手段、を有する映像処理装置。
3. 【請求項３】 論理演算を行なうプロセッサと、 前記プロセッサにより制御されて第１の映像信号を第１
   の映像データとして記憶する第１の映像メモリと、 映像を表示する表示手段と、 請求項１または２記載の映像処理装置と、 を備えるコンピュータシステム。