JPH02134080A

JPH02134080A - ビデオ信号処理方法および装置

Info

Publication number: JPH02134080A
Application number: JP1244873A
Authority: JP
Inventors: Martin G Snashall; マーティン・ジェラルド・スナシャル; Mark R Andrews; マーク・リチャード・アンドリューズ; David F Levy; デビッド・フレーザー・レビー
Original assignee: Abekas Video Systems Ltd
Current assignee: Abekas Video Systems Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1990-05-23
Also published as: US5043800A; CA1299737C; EP0360559A3; GB8822161D0; EP0360559A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ディジタルカラーテレビ信号のようなディ
ジタルビデオ信号を処理するだめの方法および装置、と
くにこのような信号のキーイングに関する。

ディジタルビデオ信号のキーイング技術（異なる画面の
重畳）に伴う特有の問題は、キーのエツジでピクセルの
「階段化（ｓｔａｉｒｓｔｅｐｐｉｎｇ）　Ｊが、たと
えばテレビスクリーン上に表示されている２つの画面の
間のエツジ、またはコンピュータモニタ上に表示されて
いるグラフィックス間のエツジにおいて見られることで
ある。この階段化は、カラービデオにおいて、キーのエ
ツジで色の急、激な変化が意図されている場合にとくに
見られる。

アナログビデオ信号の場合には、キーエツジをまたがる
波形の転移がスムーズなため、この階段化の問題はそれ
ほど深刻ではない。キーイングした画面のエツジを鋭く
するように、この転移以上の点で信号をクリップまたは
制限することが可能である。しかしディジタルキー信号
ではこれは不可能である。すなわちこのキーをディジタ
ル的にサンプリングする周波数は、転移波形を正値に示
すのに十分なほど高くなく、その結果、２つの画面ｆｆ
？Ｉのエツジでの転移がピクセル対ピクセルバイアスに
起こる。より正確なキーイングにはより速いサンプリン
グ（すなわちより小さいピクセル）が必要である。この
ピクセル毎のキーイングの切り換えが、上述の「階段化
」現象を引き起こす。

この発明は、キーイングされた画面間のきっちりした９
Ｊり換えを保持しながら、上記のような階段化を減少さ
せる。そしてこれは、テレビ信号のより速いディジタル
サンプリングを必要とすることなく行われる。

この発明によれば、各信号が表示すべき隣接のピクセル
に関連する情報を示すディジタルキーイング信号列を受
け入れる手段と、前記信号列の後続のディジタル信号を
所望のディジタルクリップレベルと比較し、前記クリッ
プレベルが隣り合った２つのディジタル信号間で生じた
場合、この隣り合った２つのディジタル信号間のクリッ
プレベルの位置をサブピクセルバイアスに断片的に補間
する手段と、この断片的レベルを出力ディジタル信号に
ディジタル的に伝達する手段とを備えたディジタルビデ
オ信号をキーイングするための装置が提供される。

またこの発明によれば、各信号が表示すべき隣接のピク
セルに関連する情報を示すディジタルキーイング信号列
を受け入れる段階と、前記信号列の後続のディジタル信
号を所望のディジタルクリップレベルと比較する段階と
、前記クリップレベルが隣り合った２つのディジタル信
号間で生じた場合、この隣り合った２つのディジタル信
号間のクリップレベルの位置をサブピクセルバイアスに
断片的に補間する段階と、この断片的レベルを出力ディ
ジタル信号にディジタル的に伝達する段階とを備えた、
ディジタルビデオ信号をキーイングするための方法が提
供される。

この発明の好適な実施例を図面を参照して説明する。

第１図を参照すると、キーイング信号は、キーのエツジ
を越えて０％から１（１０％まで変化し、そして所定の
時間内の３０％でキーイング（クリップ）するのが好ま
しいものと仮定する。またキーイング信号は所定のクリ
ップレベルで正確に半分（５０％）であるのが好ましい
ものと仮定する。

アナログキーイング信号についてのこの設定条件が第１
図（ａ）に示される。レベルセンサは、３０％でトリガ
ーするように設定され、その結果（「ＯＪからｒｌ、ま
で）が第１図（ｂ）に示される。第１図（ｂ）の信号は
、その波形を滑らかにするためにローパスフィルタに供
給してもよい。その結果が第１図（ｃ）に示される。キ
ーイング信号は０％から１（１０％まで変化し、そして
所定の時間内の３０％で生じた５０％クロスポイントを
有する。

対応するディジタルキーイング信号が第１図（ｄ）に示
される。この信号のためのサンプリング時間は、垂直な
破線のように、０，０．Ｉ　Ｏ，９０゜１（１０．１（
１０の連続するディジタルキー信号として示される。所
望の３０％クリップレヘレベ失われている。もしこれら
の信号がレベル検出器（または比較器）でキーイングに
使用されたならば、９０％レベルが選択される。これは
、９０％レベル（所望の位置から幾分離れた）で始まる
ピクセルのエツジでのキーイングをもたらす。

このキーイングは、完全なピクセルのエツジで、前述の
階段化現象を招く。

この問題は、テレビ信号を速い速度でサンプリングする
ことによって、すなわちより小さいピクセルを使うこと
によって軽減することが可能であるが、現行のカラーテ
レビ信号の周波数の制約の限度内では不可能である。キ
ー信号の速いサンプリングが第１図（ｅ）に示される。

この発明は、このような速い速度でのサンプリングを実
際に適用することなく、所望のキーの両側におけるディ
ジタル信号の少なくとも１つの値からクリップ位置を補
間することによって、これをシミュレートする。

最も簡単な補間は、２つのディジタルキーイング値開で
の直線補間である。たとえば第１図に示すように、ディ
ジタルキーイング値は、０，０゜ｔｏ、９０．１（１０
，１（１０であるが３０でクリンプまたはキーイングす
ることが望ましい。

この発明ではつぎのように補間する。キーイング信号が
一連の８ビツトのディジタルワード（６つの連続する８
ビツトのディジタルワードとしてのＯ２０，１０，９０
，１（１０，１（１０）であると仮定する。この発明は
、各々２つの連続するワード、すなわち、（ａ）ワードＯ，Ｏ，ｔｏについて、もし２つの連続す
るワードがクリップレベル３０未満であれば、キーイン
グ信号として８ピント「０」を出力する。

（ｂ）　ワード９０，１（１０，１（１０について、も
し２つの連続するワードがクリップレベル３０以上であ
れば、キーイング信号として８ビツト「１」を出力する
。

（Ｃ）　もしクリップレベル３０が２つの連続する１０
．９０の間を越えていれば、（ｉ）　　この２つの連続するワードが引き算される。

９Ｏ−１０＝８０（ｉｉ）２つのワードの２番目９０からクリップ。

レベル３０が引き算される。９Ｏ−３０＝６０（ｉｉｉ
　）この（１１）の結果が、（ｉ）の結果で割り算され
、６０÷８０＝３／４、これが「１」から引かれる（−
１／４）。

（１ｖ）この（ｉｉｉ　）の結果が８ビツトワードとし
て伝達される（後者は２５６の直列を有しているので、
（１０（１０（１０（１０−４０ｊ、１１１１１１１１
＝「１」、そして１／４は２進数６４、ずなわちｏｏｉ
ｏｏｏｏｏとして伝達される）。

上記の補間の結果は、８ビツトのディジタルフォーマッ
トの０，０．１／４．ｉ、１としてキーイング信号を再
構成することであり、これはクリップレベルに関してよ
り正確な記述を与える。

この再構成されたキーイング信号は、キーイング転換に
ある程度の柔らかさを加えるために、ディジタルローパ
スフィルタを通して濾波される。

このような濾波技術自体はよく知られている。もし３０
のクリップレベルに等しい時間内でキーイング信号が５
０％転換であることを望む場合には、上記のディジタル
技術がこれを達成するであろう（主としてサブピクセル
のレベルで）。この＋ｆｆ１間を行わないと、ディジタ
ル濾波によってピクセルエツジレベル９０で５０％転換
が生じる。

以上の説明は、クリップレベルを越えるプラス側の信号
についてなされている。しかしこの発明は、クリップレ
ベルを過ぎて下降するマイナス側の信号にも同様に適用
されるというのが好ましい。

第２図を参照すると、好ましい装置は、キーイング信号
および８ビツトディジタル形式の所望のクリップレベル
を受け入れる。このキーイング信号は、■ピクセル遅延
回路１０を、ついで差動回路１２を通過する。差動回路
１２の他方の入力は非遅延キーイング信号を受け入れる
。このクリソプレベル信号およびキーイング信号はコン
パレータ１４および別の差動回路１６にも供給される。

両差動回路の出力はデバイダ１８に供給され、その出力
は、プラス側入力に永久ｒｌＪを有する差動回路２０に
導かれる。差動回路２０およびコンパレーク１４の出力
は、エツジスイッチ２２に供給され、ついでローパスフ
ィルタ２４に（Ａ　給すｈる。フィルタ２４の出力は菱
形されたキーイング信号であり、これは通常の方法でビ
デオ信号のキーイングに使用される。

この装置の動作を、前述の０．０，１０，９０゜ｔｏｏ
、ｉｏｏキーイング信号およびクリップレベル３０の場
合について説明する。差動回路１２はＬ記の差Ｃ（ｉ）
　、’８０Ｊを与える。差動回路１６は上記の差Ｃ（ｉ
ｉ）　、ｒ６０」を与える。

回路１８および２０は、上記の商および差Ｃ（ｉｉｉ　
）、ｒ１／４Ｊを与える。コンパレータ１４は、連続す
る２つのキーイングワードの各レベルとクリップレベル
とを比較し、スイッチ２２をトリガーして、クリップレ
ベルが連続する２つのキーイングワード１０．９０の間
を越えているときのみ、差動回路２０からの出力を伝達
する。あるいは、スイッチ２２は、ランチとして作用し
、もし連続するキーイングワードがクリップレベル以下
であれば８ビツト「０」を、またもしこれらがクリップ
レベル上であれば、８ビツト「１」を伝達する。

ディジタルローパスフィルタ２４は、スイッチ２２から
の出力を受け入れる。そのフィルタ特性は、キーイング
信号に要求される柔らかさにしたがって決定される。こ
れは、スイッチ２２からの信号を、たとえば０および１
間での５０％変換（すなわちｌ／２）が、クリンプレベ
ルの両側での元の２つのキーイングワード（すなわちワ
ードＩＯおよび９０）間の範囲の１／４で起こるように
、スイッチ２２からの信号を変形する。この特定の例に
おいて、これは、キーイングレベルでの５０％変換が、
キーイング信号レベル３０％、すなわち２つの隣接する
ピクセルのエツジ間（１０および９０）に対応する時点
で起こるということを確実にする。この補間の効果は、
キーイング信号を実際に速い速度でサンプリングするこ
となく、サブピクセルキーイング効果を与えるというこ
とである。

直線ＤＩ間が必須でないことは明らかであろう。

第１図（ａ）のアナログ信号波形と同等の信号のより複
雑なディジタル化（ｆｉｔｔｉｎｇ）を達成することが
できる。これはたとえば、クリップレベルの両側でキー
イング信号の１つ以上のサンプルをとり、これらのサン
プルから非直線波形を構成することによって得られる。

このような補間技術自体はよく知られている。

ディジタル的にサンプリングされたテレビ信号は２次元
的性質であるために、この発明の技術は、水平および垂
直の両方向に等しく適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明するための種々の波形図であり
、第２図はこの発明の一実施例による装置の回路ブロフク
図である。図において、１０は遅延回路、１２，１６．２０は差動
回路、１４はコンパレータ、１８はデバイダ、２２はエ
ツジスイッチ、２４はローパスフィルタである。特許出願人　アヘカス・ビデオ・システムズ・リミテッ
ド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各信号が表示すべき隣接のピクセルに関連する情
報を示すディジタルキーイング信号列を受け入れる手段
と、前記信号列の後続のディジタル信号を所望のディジ
タルクリップレベルと比較し、前記クリップレベルが隣
り合った２つのディジタル信号間で生じた場合、この隣
り合った２つのディジタル信号間のクリップレベルの位
置をサブピクセルバイアスに断片的に補間する手段と、
この断片的レベルを出力ディジタル信号にディジタル的
に伝達する手段とを備えた、ディジタルビデオ信号をキ
ーイングするための装置。
（２）前記比較手段が、前記出力ディジタル信号に、前
記信号列の２つの連続するディジタル信号が前記クリッ
プレベルを越えず、かつ前記第１および第２の論理値間
の断片的レベルにある前記補間信号が前記クリップレベ
ルの補間された値を示すときに、第１の論理値を示すデ
ィジタル信号を与えるための手段とを有する請求項１記
載の装置。
（３）前記比較手段が、所定のクリップレベルの両側に
位置する２つの連続するディジタル信号を比較する手段
であり、および前記補間手段が、前記クリップレベルの
位置を直線的に補間する手段である請求項１または２記
載の装置。
（４）前記補間手段が、前記信号列の２つの隣り合った
ディジタル信号間の差を導くための手段と、前記ディジ
タル信号の１つと前記クリップレベルとの間の差を導く
手段と、前記の第１および第２の差を分割する手段とを
備えている請求項３記載の装置。
（５）前記比較手段が、前記クリップレベルが前記信号
列の２つの隣り合ったディジタル信号間を越えていると
きにのみ、前記分割手段の出力を前記出力キーイング信
号に伝達するための手段を備えている請求項４記載の装
置。
（６）前記出力キーイング信号を受け入れるためのディ
ジタルローパスフィルタをさらに備えている請求項１か
ら５のいずれか１項記載の装置。
（７）前記ビデオ信号を表示されたときに水平方向にキ
ーイングするように構成された請求項１から６のいずれ
か１項記載の装置。
（８）前記ビデオ信号を表示されたときに垂直方向にキ
ーイングするように構成された請求項１から７のいずれ
か１項記載の装置。
（９）各信号が表示すべき隣接のピクセルに関連する情
報を示すディジタルキーイング信号列を受け入れる段階
と、前記信号列の後続のディジタル信号を所望のディジ
タルクリップレベルと比較する段階と、前記クリップレ
ベルが隣り合った２つのディジタル信号間で生じた場合
、この隣り合った２つのディジタル信号間のクリップレ
ベルの位置をサブピクセルバイアスに断片的に補間する
段階と、この断片的レベルを出力ディジタル信号にディ
ジタル的に伝達する手段とを備えた、ディジタルビデオ
信号をキーイングする方法。
（１０）前記出力ディジタル信号に、前記信号列の２つ
の連続するディジタル信号が前記クリップレベルを越え
ず、かつ前記第１および第２の論理値間の断片的レベル
にある前記補間信号が前記クリップレベルの補間された
値を示すときに、第１の論理値を示すディジタル信号を
伝達する段階を備えた請求項９記載の方法。
（１１）前記補間が直線である請求項９または１０記載
の方法。
（１２）前記ディジタルビデオ信号がディジタルカラー
テレビ信号である請求項９から１１のいずれか１項記載
の方法。
（１３）第２図を参照して記載したような、ディジタル
ビデオ信号をキーイングするための装置。
（１４）第２図を参照して記載したような、ディジタル
ビデオ信号をキーイングするための方法。