JPH04229784A - 映像信号の発生方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の発生方法、
もっと詳しくいえば、複合映像を表し複数のディジタル
入力映像信号を組合せて作成する映像信号の発生方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル映像効果の作成技術において
、２つ以上の映像（又は画像）が３次元空間において互
いに飛抜けるように見える効果を作成することが必要な
場合がある。例えば図１に示すように、３つの別々の画
像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を表示スクリーン（例えば陰極線管
の表示スクリーン）Ｓの周りで互いに飛抜けるように動
かすことが要求されることがある。図１は、３つの全部
の画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が互いに交差する瞬間を凍結し
てスクリーンＳに表示した場合の複合映像（又は画像）
を示し、図２，３，４は上記特殊の瞬間に表示された画
像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の各部分を縮尺で示したものである
。

【０００３】このような効果を作成する公知の技法を図
５により説明する。この技法は、３つの別個のディジタ
ル映像効果（ＤＶＥ）発生器（ディジタル多効果（ＤＭ
Ｅ）発生器ともいう。）ＤＭＥ１，ＤＭＥ２，ＤＭＥ３
を使用する。連続する画素を表す一連のサンプルを含む
３つの通常のディジタル映像信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をそ
れぞれＤＭＥ発生器ＤＭＥ１〜ＤＭＥ３に供給する。こ
れらの信号Ｓ１〜Ｓ３は、処理前にはそれぞれ画像（平
面）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を表す。すなわち、これらは、歪
められないでスクリーン全体を占める通常の画像である
。ＤＭＥ発生器ＤＭＥ１〜ＤＭＥ３は、それぞれ信号Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３を処理して、それらが表す画像（平面）
をフィールド毎に操作する（切取り、縮小、回転、切断
など）ため、操作された画像を表す処理された信号を作
成し、映像バスＶＢ１，ＶＢ２，ＶＢ３に出力する。こ
れらの処理された信号は、見るとき、図１に示す画像Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の１つをそれぞれ含んでいる。ただし、
それらは（他の画像によって一部が隠されたものでなく
全部が見えるものである。各画像は、スクリーンＳの全
体の大きさに対応する中間的（例えば普通の青か黒）背
景画像Ｂの中に挿入される。

【０００４】映像バスＶＢ１，ＶＢ２，ＶＢ３は、ＤＭ
Ｅ発生器ＤＭＥ１〜ＤＭＥ３からの３つの処理された信
号を一緒に組合せる結合装置ＣＢのそれぞれの入力に接
続される。結合装置ＣＢは、３つの処理された信号を単
純に混合することはできない。というのは、そうすると
、画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の見えない（隠れた）部分が隠
されないで前方に見えるべき画像と混合されるからであ
る。所望の隠蔽を行うため、結合装置ＣＢは、ＤＭＥ発
生器ＤＭＥ１〜ＤＭＥ３から結合装置ＣＢに伸びるΖバ
スΖＢ１，ΖＢ２，ΖＢ３を介して供給される情報を使
用して、映像バスＶＢ１〜ＶＢ３の信号の組合せを制御
する。ΖバスΖＢ１〜ΖＢ３の情報は、映像バスＶＢ１
〜ＶＢ３の信号の各画素に対し、当該画像の画素のスク
リーン面の後方への変位（深さ）、すなわち、Ｘ及びＹ
軸がスクリーン上にありΖ軸がスクリーンと直角の平行
座標における画素の位置を表している。結合装置ＣＢは
、ΖバスΖＢ１〜ΖＢ３の深さ情報を画素毎に比較し、
最も小さいΖ値をもつ画素、すなわち目視者に最も近い
画素を出力として選択する。つまり、結合装置ＣＢは、
ΖバスΖＢ１〜ΖＢ３の深さ情報に基いて所望の被隠蔽
面の除去を行っている。

【０００５】しかし、上述の技法には２つの欠点がある
。その１つは、３つのＤＭＥ（ＤＶＥ）発生器を必要と
することである。これは、普通の解像度テレビジョン方
式に対してさえもＤＭＥ発生器が高価であり、高解像度
テレビジョン（ＨＤＴＶ）方式の場合はなおさら高価で
あるから、コストが大きいという不利を課すことになる
。

【０００６】２つ目の欠点は、個々の画像が交わる端縁
に沿って複合画像の質が低下することである。これは、
上述のように画像の切替えが深さ情報によって制御され
、深さ情報はサンプリング（画素）周波数で発生される
ため、上述の端縁がギザギザになることによる。図６に
より、これをもつと詳細に説明する。図６は、図１と似
ているが幾分簡単な場合を示す。すなわち、ただ２つの
画像（平面）ＰＡ及びＰＢを組合せるもので、これら２
つの面は端縁（又は境界）ｐ１−ｐ２で交差し、この端
縁で上述のギザギザ問題が起きる。この問題は、画像Ｐ
Ａ及びＰＢの空間解像度によって発生する。ここで、個
々の画像ＰＡ及びＰＢは、画像の各画素を表すサンプル
より成るディジタル映像信号によって表されるものとす
る。すなわち、各画像を画素の直交する列又は格子より
成るものと考えることができ、その各水平列の中心に水
平走査線があり、これらの水平列の幅は走査線間の距離
に等しい。（この点について図７を参照されたい。この
図に、図６と似た複合画像の一部が示されている。ただ
し、端縁ｐ１−ｐ２に対応する端縁（又は境界）Ｂ１が
異なった位置にあり走査線Ｌに対応する画素ｐに分割さ
れている。）したがって、空間解像度は画素の大きさに
よって決まり、画素の大きさはまた、使用する映像方式
のフィールド又はフレーム当たりのライン（走査線）数
によって決まる。

【０００７】明らかに、一般に、画像ＰＡ及びＰＢを組
合せて複合画像を作る場合、２つの画像ＰＡとＰＢが交
差する端縁Ｂ１（ｐ１−ｐ２）は、画素の境界と正確に
は一致しない。すなわち、一般に、端縁は画素を横断（
交差）する。したがって、画像ＰＡとＰＢを組合せると
き、端縁が交差する各画素の画像内容を決めなければな
らない。よって、例えば、画素の大部分を画像ＰＡとＰ
Ｂの一方が占めるべきか或は他方が占めるべきかによっ
て、各画素が一方の画像を完全に含むか或は他方の画像
を完全に含むかを決めるとすると、画像間の所望の境界
は、実際には画素解像度で階段状に境界に近似させたも
のとなる。これは、図７を見ればよく判るであろう。 図７では、所望の境界（端縁ｐ１−ｐ２に対応する）は
線Ｂ１で、階段状に近似させたものは線Ｂ２で示してあ
る。したがって、実際の端縁にはギザギザが生じ、画像
ＰＡとＰＢ間にエイリアジング（重複歪み）がある。ギ
ザギザの程度は、端縁が水平に近いか又は垂直に近い場
合に顕著となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
した第１の欠点、すなわち、各入力映像信号に対しそれ
ぞれＤＭＥ（ＤＶＥ）発生器を使用しなければならない
点を少なくとも部分的に解決することである。本発明の
もう１つの課題は、上述した第２の欠点、すなわち、個
々の映像（又は画像）が交わる所での複合映像（又は画
像）の劣化（端縁のギザギザ）を少なくとも部分的に解
決することである。本発明の他の課題は、上述した第１
及び第２の欠点の両方を少なくとも部分的に克服するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の入力デ
ィジタル映像信号をそれらが表す映像を操作するために
処理し、この処理した信号を組合せて操作された映像が
互いに飛抜けるように見える複合映像を表す出力映像信
号を作成する方法を提供する。その特徴は、次のとおり
である。第１段階において、１つのディジタル映像効果
発生器が、入力映像信号の１つを受け、該１つの入力信
号が表す上記映像に加えるべき操作を表すデータに応動
して、該１つの入力信号をそれが表す上記映像が意図し
た操作を受けるように処理する。上記第１段階で処理さ
れた信号を記録する。少なくとも１つの次の段階におい
て、ディジタル映像効果発生器は、他の入力映像信号を
受け、入力信号のすべてが表す上記映像に加えるべき操
作を表すデータに応動して、該他の入力信号をそれらが
表す上記映像が意図した上記操作を受けるように、且つ
、その操作された映像から複合映像では見えない部分を
除去するように処理する。上記少なくとも１つの次の段
階で処理された信号をその前の段階で記録した信号の中
に挿入する。

【００１０】

【作用】本発明方法は、深さ情報を使用して結合装置を
切替えるのではなく、被隠蔽面除去に必要な操作された
映像部分を切取ることにより、ただ１つのディジタル映
像効果発生器を用いて所望の効果を達成しうるので、上
記第１の欠点を解決もしくは少なくとも軽減する。この
方法は、ただ１つの上記発生器を使用し連続的段階にお
いて各段階間で記録をしながら行うことができる。

【００１１】少なくとも１つの次の段階で処理された信
号は、該信号により表される画像の少なくとも１つの端
縁が複合映像において他の処理された信号で表される映
像と交差する場合、反エイリアジング処理を受けること
ができ、これによりエイリアジングが減少する。

【００１２】この反エイリアジング処理は、問題の端縁
におけるギザギザを解消もしくは少なくとも減少するの
で、上記第２の欠点を解消もしくは少なくとも軽減する
。

【００１３】エイリアジングを回避するには、問題の端
縁の精度を上げること、すなわちサンプリング周波数よ
り高い解像度で表示することが必要である。その方法の
１つは、コンピュータ製図法に用いられるものであるが
、計算により端縁が交差する各画素を識別し、端縁が交
差する各画素について画素の強度に対する適当な値を計
算することである。しかし、端縁は非常に多数の画素と
交差するので、それらの画素の全部に対し必要な計算を
行うのに極めて長い時間がかかる（時には何時間のオー
ダーとなる。）。したがって、この方法は映像信号の実
時間処理には現在のところ利用できず、それゆえ、少な
くとも現在は本発明における反エイリアジング処理には
使用できない。

【００１４】実時間映像処理を行うのに十分速い、問題
解決の１つの方法は、２次元ディジタル低域通過フィル
タを使用することである。このフィルタは、複合映像の
各画素に対し周りの画素に重みを付けて組合せた１つの
値を導出することにより、実際にギザギザを除いてエイ
リアジングを隠し、高周波の画像内容を表す。したがっ
て、この方法は本発明に使用できる。しかし、このフィ
ルタを使用すると、端縁の外観が軟調となる。すなわち
端縁が鮮明に表示されない欠点が生じる。これは、望ま
しくないことである。

【００１５】後述の本発明実施例で行われる反エイリア
ジング処理によれば、上述したエイリアジングを減少す
るのに２次元フィルタを使う必要がなく、硬調の（鮮明
な）端縁を得ることができる。その反エイリアジング処
理は、実時間で、すなわち映像信号の速度で行われる。 この点に関し、各フィールドに対する端縁データから必
要な情報を発生するのは、各走査線（ライン）に対して
１回のみ行うべきであり、全ラインに対する全体の情報
により、端縁が交差する全画素の処理を行うことができ
る。その方法は、１ラインにおいて端縁が交差する各画
素に対する個々の計算を行う（これは、水平線に極めて
近い端縁は従来の映像方式において数百の画素と、高解
像度（ＨＤＴＶ）方式（１１２５ライン方式）では１千
以上の画素と交差する可能性があることからみて時に極
めて遅くなるであろう。）のではなく、各ラインに対し
、スタート画素位置、スタート画素キー値及び各端縁の
勾配だけを確かめればよく、これらは該勾配によって決
まる量だけ各スタート・キー値を増減するのに用い、そ
れにより、該ラインに対応する画素列における各端縁交
差画素を実時間で処理することができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明する
。図８は、図１〜４により述べた効果を作成するため本
発明方法に用いる装置の例を示すブロック図である。 この装置は、１つのＤＭＥ（ＤＶＥ）発生器１及びその
制御ユニット２を有する。ＤＭＥ発生器１はそれ自体公
知の操作器３を含み、これは、バス４を介して加えられ
るディジタル映像信号を、制御ユニット２からバス５に
より送られる制御（操作）データに従って処理し、バス
６に処理した映像を生じる。この処理には、ディジタル
映像信号を、それが表す映像（又が画像）がフィールド
毎に制御データによって決められる操作（切取り、縮小
、回転、切断など）を受けるようにサンプル（画素）毎
にマッピングすることが含まれる。

【００１７】制御データは、制御ユニット２によりスク
リーンにおける選択された画像の運動路に従い、フィー
ルド毎に画像の操作を独特な方法で決める。制御データ
は、例えば、３次元入力空間における画像のコーナー位
置を決める１組の平行座標と、現在のフィールドにおけ
る画像内のすべての点に対して行おうとする操作を決め
、これを３次元出力空間に変換する４×４マトリックス
と、目視者とスクリーンの間隔を座標系のΖ軸に沿う距
離で示し、そのＸ及びＹ座標が被操作画像が表示される
スクリーンに平行な軸に沿う間隔を示す遠近感と呼ぶパ
ラメータとを含んでいる。

【００１８】バス６はミキサ７に接続され、該ミキサに
はバス８を介して中間的（例えば普通の青又は黒）背景
信号が供給される。したがって、ミキサ７の出力に接続
されたバス９に、各１フィールドに対し画素毎に、バス
６における操作されたディジタル映像信号がバス８の中
間的背景信号内に挿入（キー）された複合映像を生じる
。上述したＤＭＥ発生器と制御ユニット２は、従来構成
のものである。これより、本発明方法を行うためにＤＭ
Ｅ発生器１に組入れた特徴について述べる。本発明方法
を行う場合、それぞれ異なる映像信号に対しそれらが表
す画像のそれぞれ異なる操作を含む処理を行い、それら
を組合せて被操作画像が互いに飛抜けるように見える複
合画像を表す出力映像信号を作成するのに、ＤＭＥ発生
器１によって順に（段階的に）処理を行い、それらの段
階の間で記録を行ったのち組合せる。少なくとも第１段
階に続く段階において、信号の処理には、上述のような
操作器３による画像の操作が含まれるだけでなく、複合
画像において見えない（図１〜４及び６により述べたよ
うに）部分を被操作画像から切取ることによる被隠蔽面
除去が含まれる。キー処理器１０がこの被隠蔽面除去を
行う。これは、種々の画像の位置を知れば簡単な幾何学
の問題であるから、容易に可能である。キー処理器１０
にこれを行わせるため、制御データをＤＭＥ発生器１に
段階毎に供給する代わりに、全段階に対する制御データ
をＤＭＥ発生器に各段階に対して供給し、各段階のフィ
ールド毎に（ただし、第１は除く。）キー処理器１０が
被隠蔽面除去が必要かどうかを計算し、必要の場合、適
当な情報をミキサ７に送ってそれを行わせるようにする
。

【００１９】更に具体的にいえば、キー処理器１０は、
バス５を介して制御ユニット２から制御データを受け、
そのデータを使ってキー値信号ＫＶを計算し、これを線
１１を介してミキサ７に供給し、バス６の操作された映
像信号のバス８における背景信号への挿入（キーイング
）を制御する。各段階の各フィールドに対し画素毎に作
られるキー値信号ＫＶは、上述の切取り（被隠蔽面除去
）を行うだけでなく、適切な場合は、後述のように反エ
イリアジング処理を行って処理された信号が表す被操作
画像の端縁（特に他の処理された信号が表す画像と交差
する場合の端縁）におけるエイリアジング（ギザギザ）
を減少する。

【００２０】図９は、図８のキー処理器の具体例を示す
ブロック図である。同図に示すように、キー処理器１０
は端縁データ発生器１２を有する。該データ発生器１２
は、マイクロプロセッサで構成したものでよく、制御デ
ータからフィールド毎に現在の段階に対する被操作画像
（切取りのある）の端縁を特定する端縁データを計算す
る。端縁データは、例えば端縁を定める番号のリストの
形のもの、或は後述のような端縁を定める方程式の形の
ものでよい。

【００２１】キー処理器１０はまた、端縁データ発生器
１２が計算した端縁データからキー値信号ＫＶを計算す
るキー値計算部１３を具える。キー値計算部１３は、ラ
インレート情報計算器１４及びキー値発生器１５を具え
る。キー処理器１０の具体例は、図１３〜２１によりあ
とで詳細に述べる。

【００２２】これより、本発明方法の実施にＤＭＥ発生
器１を使用するやり方について述べる。ＤＭＥ発生器１
の動作の例として、図６に示した効果を作成することを
考える。第１段階において、バス４を介してＤＭＥ発生
器１に加えられる映像信号が未操作画像ＰＡを表すもの
とすると、操作器３は、バス６に図１１に示すような画
像ＰＡを表す操作された信号を生じる。

【００２３】画像ＰＡを表す被操作信号は、ミキサ７に
おいてバス８の背景信号の中に挿入される。この挿入は
、キー処理器１０が発生したキー値ＫＶの制御の下に行
われる。これにより、上述のように反エイリアジング処
理が行われ、端縁のギザギザを少なくする。この第１段
階では、画像の切取り（被隠蔽面除去）は行われない。 ミキサ７の出力は、バス９を介してビデオテープレコー
ダ（ＶＴＲ）ＶＴＲ１に直接送られ、テープに記録され
る。

【００２４】第２段階において、ＤＭＥ発生器１に加え
られる映像信号は未操作画像ＰＢを表し、操作器３は、
バス６に図１２に示すような被操作画像ＰＢを表す信号
を生じる。第１段階におけるように、第２段階で生じた
被操作画像ＰＢを表す信号がミキサ７においてバス８の
背景信号に挿入される。この挿入は、キー処理器１０が
発生したキー値信号ＫＶの制御の下で行われる。これに
より、（ｉ）　被操作画像ＰＢの、複合画像において画
像ＰＡにより隠れた部分（図６）は、バス９に生じる被
処理信号が図１２に示すような操作され切取られた映像
を表すよう切取られ、（ｉｉ）上述の反エイリアジング
処理が行われ、端縁のギザギザが減少する。

【００２５】第２段階の間、バス９を介してミキサ７か
ら出力される信号は、直接ＶＴＲには供給されない。代
わりに、図１０に示すように、該信号はキーヤー（挿入
器）１６の第１入力に前景信号として供給される。同時
に、第１段階でＶＴＲのＶＴＲ１に記録された信号がキ
ーヤー１６の第２入力に背景信号として供給される。２
つの信号は、同期してキーヤーに供給される。図６に示
す複合画像を表す合成信号がキーヤー１６から出力され
、ＶＴＲのＶＴＲ２に記録される。こうして、所望の効
果が作成される。

【００２６】ＤＭＥ発生器１の動作の次の例として、図
１〜４により上述した効果を作成する場合を考える。第
１段階において、バス４を介してＤＭＥ発生器１に加え
られる映像信号が未操作画像Ｐ１〜Ｐ３のどれか１つ、
例えばＰ１を表すものとすると、操作器３は、バス６に
操作された画像Ｐ１の全体を表す信号を生じる。

【００２７】被操作画像Ｐ１を表す信号は、ミキサ７に
おいてバス８の背景信号の中に挿入される。この挿入は
、キー処理器１０が発生するキー値信号ＫＶの制御の下
に行われる。これにより、（ｉ）　画像Ｐ１の、複合画
像において画像Ｐ２及びＰ３により隠された（図１及び
２）部分は、バス９に生じる被処理信号が図２に示すよ
うな操作され切取られた映像を表すように切取られ、（
ｉｉ）上述した反エイリアジング処理が行われ、端縁の
ギザギザを減少する。

【００２８】ミキサ７の出力信号は、バス９を介してＶ
ＴＲのＶＴＲ１に直接供給され、テープに記録される。

【００２９】第２段階において、ＤＭＥ発生器１に加え
られる映像信号が（例えば）未操作画像Ｐ２を表すもの
とすると、操作器３は、バス６に被操作画像Ｐ２の全体
を表す信号を生じる。

【００３０】第１段階におけるように、第２段階で生じ
た被操作画像Ｐ２を表す信号は、ミキサ７においてバス
８の背景信号の中に挿入される。この挿入は、キー処理
器１０が発生したキー値信号ＫＶの制御の下に行われ、
これにより　（ｉ）画像Ｐ２の、複合画像において画像
Ｐ１，Ｐ３により隠された（図１及び３）部分は、バス
９に生じる被処理信号が図３に示すような操作され切取
られた映像を表すように切取られ、（ｉｉ）上述の反エ
イリアジング処理が行われ、端縁のギザギザを減少する
。

【００３１】第２段階において、ミキサ７の出力信号は
ＶＴＲには直接供給されない。代わりに、図１０に示す
ように、該信号はキーヤー１６の第１入力に前景信号と
して供給される。同時に、第１段階でＶＴＲのＶＴＲ１
に記録した信号はキーヤー１６の第２入力に背景信号と
して供給され、２つの信号は同期してキーヤーに供給さ
れる。図１に示す複合画像の画像Ｐ１及びＰ２（画像Ｐ
３を除く。）を表す合成信号がキーヤー１６から出力さ
れ、ＶＴＲのＶＴＲ２に記録される。

【００３２】第３段階において、バス４を介してＤＭＥ
発生器１に加えられる映像信号が未操作画像Ｐ１〜Ｐ３
の残りの１つ、すなわち未操作画像Ｐ３を表すものとす
ると、操作器３は、バス６に被処理画像Ｐ３の全体を表
す信号を生じる。

【００３３】第１及び第２段階におけるように、第３段
階で生じた被操作画像Ｐ３を表す信号は、ミキサ７にお
いてバス８の背景信号の中に挿入される。この挿入は、
キー処理器１０が発生したキー値信号ＫＶの制御の下に
行われ、これにより、（ｉ）　画像Ｐ３の、複合画像に
おいて画像Ｐ１，Ｐ２により隠された（図１〜４）部分
は、バス９の被処理信号が図４に示すような操作され切
取られた映像を表すように切取られ、（ｉｉ）上述の反
エイリアジング処理が行われ、端縁のギザギザを減少す
る。

【００３４】第３段階において、ミキサ７の出力信号は
ＶＴＲに直接供給されない。代わりに、図１０に示すよ
うに、該信号はキーヤー１６の第１入力に前景信号とし
て供給される。同時に、第２段階でＶＴＲのＶＴＲ２に
記録された信号はキーヤー１６の第２入力に背景信号と
して供給され、２つの信号はキーヤーに同期して供給さ
れる。画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を表し図１に示すような複
合画像を示す合成信号がキーヤー１６から出力され、Ｖ
ＴＲのＶＴＲ３に記録される。こうして、所望の効果が
作成される。

【００３５】上述のように、図８のＤＭＥ発生器１のキ
ー処理器１０（図９）を構成する１つの方法を図１３〜
２０により詳細に説明する。なお、英国特許出願公告第
ＧＢ−Ａ−２，２３０，３９９も参照されたい。それに
は、以下述べるキー処理器が開示され、特許請求されて
いる。

【００３６】図１４は、図９のキー処理器１０の具体例
を示すブロック図である。図１４のキー処理器は、図８
のミキサ７による第１及び第２の映像信号、すなわち、
バス８及び９にあって第１及び第２画像をそれぞれ表す
信号の組合せを制御し、（バス９に）複合画像を表す映
像信号を生じる。第１の画像（バス６の信号により表さ
れるもの）を以下キー画像ＫＰと呼ぶこととし、図１３
に示すように、これを第２画像（バス８の信号により表
されるもの）の中に挿入して図１３に示すような複合画
像を作る。この第２画像を以下背景画像Ｂと呼ぶことに
する。

【００３７】図１４のキー処理器は、組合せる画像の各
画素に対し、組合せる画像の１画素を導出するために混
合すべきキー及び背景画像ＫＰ及びＢの比率を示すキー
値（その性質及び作り方は後述する。）を発生する。い
いかえると、該キー処理器は、画素毎にミキサ７に対す
る混合比信号を発生する。キー値は、ゼロ（組合せる画
像の当該画素が背景画素Ｂのみを含むことを示す）から
１（組合せる画像の当該画素がキー画像ＫＰのみを含む
ことを示す）まで変化し、例えば０〜２５５の範囲の数
に対応する８ビットによって表される。

【００３８】説明上、キー画像ＫＰを、矩形画像の全体
又は一部分を操作し、その操作が３軸の１つ以上を中心
とする矩形の回転（及び、所望により、該軸の１つ以上
に沿う平行移動）を含むような４辺形であるとする。そ
うすると、矩形に基いているものの、該キー画像は（複
合画像の平面に展開される、すなわちスクリーンに見え
るように）、多くの場合４つの直線端縁（図１３のＥ１
〜Ｅ４）の幾つか又は全部が互いに直角以外の角度で交
わることになる。図１３はそのような操作の一例を示し
、同図では、基本となる矩形キー画像は或る程度３つの
軸の周りに回転している。キー処理器を含む上述の装置
は、それ自体は公知のように、キー画像の連続するフィ
ールドを１つ以上のフィールドメモリ（操作器３内の）
に記憶する。これらのフィールドは、画素で構成された
標準フィールドに対応する。いいかえると、図１３に示
す特別なフィールドの場合（キー画像はその外郭がフィ
ールド毎に変わるよう連続的に操作されると考えられる
。）、フィールドメモリは、キー画像の区域の外側の画
素に対する情報（すなわちキー画像を表すもの）のみを
含む。したがって、キー画像フィールドメモリから１フ
ィールドのキー画像情報が背景画像Ｂの１フィールドと
共に対応する画素が一緒に処理されるように同期してミ
キサ７に供給されると、これらの２つのフィールドは組
合されて図１３に示すような複合画像の１フィールドを
生じる。勿論、このためには、キー値（混合比）がキー
画像ＫＰの全く外側にある画素に対してゼロ（ゼロのキ
ー画像ＫＰ及び１００％の背景画像Ｂに対応）で、キー
画像の全く内側にある画素に対して１（１００％のキー
画像ＫＰ及びゼロの背景画像Ｂに対応）であることが必
要である。キー画像ＫＰの端縁Ｅ１〜Ｅ４と交差するそ
れらの画素に対し、図１４のキー処理器により０〜１の
キー値が設定される。それは、後述のように、少なくと
も上述の端縁がギザギザになるエイリアジング現象を減
少するためである。

【００３９】図１４の装置は、フィールドレート・マイ
クロプロセッサ２０を有する。ここに、「フィールドレ
ート」は、マイクロプロセッサ２０が後述のようにフィ
ールド当たり１回のみその動作を実行する意味である。 各フィールドに対し、図９の端縁データ発生器１２に対
応するフィールド・マイクロプロセッサ２０は、バス５
を介してＤＭＥ制御ユニット２より制御データを受ける
。上述のように、制御データは、ＸＹ座標系（軸が画像
の水平及び垂直方向、例えば図１３に示すようなもの）
におけるキー画像ＫＰの４つのコーナー（かど）の位置
を特定するが、浮ぶ点のような、したがって実際上無限
に変化する各コーナーのＸ，Ｙ位置を表す画素の位置は
制限されない。

【００４０】各フィールドに対し、マイクロプロセッサ
２０は、キー画像方位情報をキー画像の各端縁Ｅ１〜Ｅ
４を定める情報（例えば４つの方程式）に翻訳する。こ
れは、簡単な３角法の問題である。例えば、図１３の端
縁Ｅ１は、方程式ｙ＝ａ−（ｘ−ｂ）ｔａｎ　θによっ
て定められる。ただし、ａ及びｂは、端縁Ｅ１及びＥ３
が交差するキー画像ＫＰのコーナーの座標値、ｔａｎ　
θは端縁の勾配（傾度）（これは、端縁Ｅ１の対向端の
コーナーの座標値を減算することにより容易に計算でき
る。）である。各フィールドのスタート時又はスタート
前に、４つの方程式を定める（したがって、該フィール
ドの端縁Ｅ１〜Ｅ４を定める）データを線２１及び２２
を介して第１ラインレート・マイクロプロセッサ２３及
び第２ラインレート・マイクロプロセッサ２４に供給す
る。（データを並列で転送する場合、線２１及び２２は
実際には多ビット・バスとなる。後述の図１５における
他の接続についても同線で、以後「線」と呼ぶ。）ここ
で、「ラインレート」は、マイクロプロセッサ２３，２
４が各フィールドの各ライン毎に後述の動作を行う意味
である。 これらのマイクロプロセッサ２３及び２４は、図９のラ
インレート情報計算器１４に対応する。

【００４１】図１３に戻って見ると、組合せた画像のラ
インＬ１に先行する（上方の）水平走査線は、キー画像
ＫＰの端縁Ｅ１〜Ｅ４と交差していない。ラインＬ１と
Ｌ３の間のライン、例えばラインＬ２は、まず端縁Ｅ１
と交差し、次に端縁Ｅ２と交差している。ラインＬ３と
Ｌ５の間のライン、例えばラインＬ４は、まず端縁Ｅ１
と交差し、次に端縁Ｅ４と交差している。ラインＬ５と
Ｌ７の間のライン、例えばラインＬ６は、まず端縁Ｅ３
と交差し、次に端縁Ｅ４と交差している。ラインＬ７に
続く（下方の）ラインはすべて、端縁と交差していない
。すなわち、各走査線は、端縁Ｅ１〜Ｅ４と交差しない
か、又は端縁Ｅ１〜Ｅ４の２つと交差するかのどちらか
である。上述の解析は、図１３に示すキー画像ＫＰの特
別な方位についてのものであるが、同じ論理が一般にも
あてはまる。すなわち、キー画像ＫＰがどんな操作を受
けようとも、キー画像の最上位から最下位までの走査線
は必ずキー画像の２つの端縁と交差するものである。 また、任意の１フィールドに対し端縁を定めるデータを
知れば、各走査線につき、キー画像の端縁と交差するか
どうか、もし交差するとすれば、どの２つの端縁が交差
し且つどこで交差するかを確かめるのは、簡単な問題で
ある。これから詳述するように、ラインレート・マイク
ロプロセッサ２３及び２４は、これを利用するものであ
る。すなわち、これらのマイクロプロセッサは、１フィ
ールドの各走査線に対し、これに供給される当該フィー
ルドに対する端縁方程式データを処理し、当該ラインに
対応する画素列がキー画像の端縁と交差するかどうかを
決定する。そのような端縁交差が生じると決定した場合
、第１ラインレート・マイクロプロセッサ２３は、２端
縁交差の始め（第１）の分に関する情報を出力し、第２
ラインレート・マイクロプロセッサ２４は、２端縁交差
のあと（第２）の分に関する情報を出力する。具体的に
いえば、第１ラインレート・マイクロプロセッサ２３は
、線２５に、第１のスタート画素、すなわち、キー画像
ＫＰの第１端縁が上記画素列と交差し始める画素列の１
画素の水平位置を決める第１スタート画素位置信号を出
力し、線２６に、第１端縁の勾配を示す第１勾配信号を
出力し、線２７に、第１スタート画素のキー値を表す第
１スタート・キー値信号を出力する。同様に、第２ライ
ンレート・マイクロプロセッサ２４は、線２８に、第２
のスタート画素、すなわち、キー画像ＫＰの第２端縁が
上記画素列と交差し始める画素列の１画素の水平位置を
決める第２スタート画素位置信号を出力し、線２９に、
第２端縁の勾配を表す第２勾配信号を出力し、線３０に
、第２スタート画素のキー値を表す第２スタート・キー
値信号を出力する。各走査線に対しラインレート・マイ
クロプロセッサ２３及び２４が生じた上記信号は、キー
値発生器３２（図９のキー値発生器１５に対応）に供給
される。キー値発生器３２は、これらの信号を用いて画
素列のすべての画素に対するキー値を発生する。該キー
値は、上述したように、ミキサ７に供給され背景画像Ｂ
とキー画像ＫＰを表す映像信号の組合せ又は混合を制御
する。上述の信号は、ラインレート・マイクロプロセッ
サ２３，２４により全走査線に対して発生される。 ただし、端縁交差が起こらない走査線の場合、該信号の
値は、キー値発生器３２に交差がないことを実効的に示
すようなものとする。具体的にいえば、その第１及び第
２スタート画素位置のラインに対する値を、背景画像の
右手端縁を越える仮想的もしくは無効の画素位置、すな
わち「画面外」画素位置を示す値に設定することができ
る。

【００４２】キー値発生器３２は、算数及び論理ユニッ
ト（ＡＬＵ）３４を有し、その動作を制御するため、配
列器（シーケンサ）３６、スイッチ３８、ラインアドレ
ス・カウンタ４０、第１及び第２アドレス比較器４２及
び４４、比較及びクリップ回路４６より成る制御手段を
有する。

【００４３】第１及び第２勾配信号を運ぶ線２６及び２
９はスイッチ３８の各入力に接続され、該スイッチは、
線４８を介する配列器３６の制御の下に、第１及び第２
勾配信号のどちらかを（線５０を介して）ＡＬＵ３４に
加えることができる。第１及び第２スタート・キー値信
号を運ぶ線２７及び３０は、直接ＡＬＵ３４に接続され
る。第１及び第２スタート画素位置信号を運ぶ線２５及
び２８は、それぞれ第１及び第２アドレス比較器４２及
び４４の第１入力に接続される。第１及び第２アドレス
比較器４２，４４の第２入力は、線５２によりラインア
ドレス・カウンタ４０の出力信号を受けるよう接続され
る。線５４及び５６は、第１及び第２アドレス比較器４
２，４４の出力をそれぞれ配列器３６の各入力に接続す
る。配列器３６の他の入力は、線５８を介して比較及び
クリップ回路４６から帰還される信号を受けるよう接続
される。配列器３６の出力は、後述のように制御線６０
を介してＡＬＵ３４の動作を制御する。１フィールドの
各ラインの各画素に対し、ＡＬＵ３４は線６２にキー値
を出力する。線６２の各キー値は、比較及びクリップ回
路４６（ここで、後述のように基準値と比較され（選択
的に）クリップされる。）を介して線６４（図８の線１
１に対応）に供給され、そこからミキサ７にキー値が送
られる。

【００４４】図１４のキー処理器は、図１３に示す特別
なキー画像ＫＰをもつフィールドに対し次のような動作
をする（異なるキー画像を含むフィールドにおいても同
様である。）。上述のように、キー画像ＫＰの現在の端
縁Ｅ１〜Ｅ４を決める端縁方程式データは、フィールド
レート・マイクロプロセッサ２０によりそのフィールド
のスタート時又はスタート前に第１及び第２ラインレー
ト・マイクロプロセッサ２３，２４に入力される。フィ
ールドの第１ラインのスタート前に、該マイクロプロセ
ッサ２３，２４は、端縁方程式データを処理し、そのラ
インに対し、第１及び第２勾配信号の値、第１及び第２
キー値信号、第１及び第２スタート画素位置信号を生じ
る。これらの信号の値（もっと具体的には、第１及び第
２スタート画素位置信号の値）は、上述のように、その
ラインに対応する画素列がキー画像の端縁と交差するか
どうかを示す。図１３の場合、第１ラインに対してかよ
うな交差は生じない。したがって、該ラインの間、ライ
ンレート・マイクロプロセッサ２３，２４によってそれ
らの出力線２５，２６，２７，２８，２９，３０に出力
される勾配、スタート・キー値、スタート画素位置信号
の値（もっと具体的には、線２５，２８のスタート画素
位置信号の値）は、交差がないことを示すようなもので
あり、配列器３６は、該ラインの間中ＡＬＵ３４をその
まま静止状態におく。その状態で、ＡＬＵ３４は、各画
素に対しゼロのキー値を線６２に加え、これが比較及び
クリップ回路４６を介して線６４に、更にミキサ７に送
られ、これにより、そのライン全部に対しては複合画像
は背景画像を含むだけとなる。各画素に対し、ＡＬＵ３
４より線６２に加えられるキー値は、比較及びクリップ
回路４６で１の基準値及びゼロの基準値と比較され、比
較結果（キー値＝１又はキー値＝０）は線５８を介して
配列器３６に帰還される。したがって、第１ラインの各
画素に対し、この帰還される信号は、キー値がゼロであ
ることを示す。その結果、配列器３６はＡＬＵ３４を上
述の静止状態に保持する。

【００４５】上述の処理は、図１３のラインＬ１までの
全ラインに対して繰返され、ＡＬＵ３４は、静止状態の
ままであり、各値がゼロのキー値をミキサ７に伸びる線
６４に加え続ける。しかし、現在の走査線がキー画像Ｋ
Ｐの端縁と交差し始めると、ＡＬＵ３４は、算数動作を
行い始め異なる画素に対し異なるキー値を発生する。

【００４６】まず、対応する画素列が端縁Ｅ１と（図１
５及び１６に示すように）交差し、次いで端縁Ｅ２と（
図１８に示すように）交差する走査線（ライン）Ｌ２を
考える。先行するラインの間、ラインレート・マイクロ
プロセッサ２３及び２４は、ラインＬ２に対する第１及
び第２勾配信号、第１及び第２スタート画素位置信号、
第１及び第２スタート・キー値信号の値の計算を終了し
ている。（交差はラインＬ２で起こるので、第１及び第
２スタート画素位置信号の値は真の又は「画面内の」画
素位置を示す。）これらの信号は、該マイクロプロセッ
サ２３，２４により該ラインのスタート時又は直前に出
力される。該ラインのスタート時又は前に、スイッチ３
８は配列器３６により図１４に示す状態におかれ、第１
勾配信号がＡＬＵ３４に線５０を介して加えられる。ま
た、第１及び第２スタート・キー値信号が（線２７，３
０を介して）ＡＬＵ３４に加えられ、それらの表すキー
値が直ちに中に取込まれる。

【００４７】ラインアドレス・カウンタ４０は、ライン
Ｌ２に沿う連続する画素のアドレスを表す信号を出力す
る。すなわち、カウンタ４０が生じる信号は、現在のラ
イン（いまの例ではラインＬ２）に沿う現在の画素位置
を示す。その信号は、第１アドレス比較器４２において
第１スタート画素、すなわちキー画像の端縁Ｅ１がライ
ンＬ２に対応する画素列と交差する第１の画素のアドレ
ス又は位置と比較される。該比較器４２が現在の画素が
第１スタート画素であることを検知する前は、配列器３
６は、ＡＬＵ３４を各画素に対しゼロのキー値を出力す
る上述の静止状態においている。該比較器４２は、現在
の画素が第１スタート画素であることを検知すると、線
５４に信号を出し、配列器３６は、これに応動してＡＬ
Ｕ３４を制御線６０を介してもう１つの状態に動かす。 ＡＬＵ３４は、第１スタート・キー値信号で表される第
１キー値を有しており、第１スタート・キー値信号で表
されるものと等しいキー値を出力する。それから、ＡＬ
Ｕ３４は、連続する各画素に対し、第１勾配信号で示さ
れる端縁Ｅ１の勾配の大きさで決まる大きさの画素当た
りの所定量だけ該キー値を増加させる。ＡＬＵ３４が線
６２に出力するこのような各画素キー値は、比較及びク
リップ回路４６を介して線６４に送られ、そこからミキ
サ７に送られる。これにより、連続する画素に対するキ
ー値は、端縁Ｅ１と交差する現在の画素の位置がキー画
像に向かって行くに従い、次第に１に近付くよう高めら
れる。これにより、複合画像の端縁Ｅ１におけるギザギ
ザ及びエイリアジングがほぼ抑制され、硬調の端縁が得
られる。これら各連続画素キー値は、比較及びクリップ
回路４６において上述のゼロ及び１の基準キー値と比較
される。比較の結果、キー値がＡＬＵ３４によって１ま
で上げられた（増加された）ことが分かると、キー値発
生器３２は、現在の画素が全くキー画像ＫＰ内に位置し
、端縁Ｅ１の交差が終了してこれ以上キー値の増加は必
要ないと判断し、線５８にそれを表す信号を出して配列
器３６によりＡＬＵ３４を制御し、連続する画素に対し
一定のキー値を出力し算数動作を行わない静止状態に戻
す。ただし、いまの例では、当該画素はキー画像ＫＰ内
にあるので、その一定値は１である。配列器３６はまた
、線５８の信号に応動してスイッチ３８を切替える。

【００４８】上述のキー値上昇（又は増加）処理は、図
１５及び１６によりよく理解できるであろう。図１６は
、キー画像の端縁Ｅ１と交差する画素を含むラインに対
応する画素列の一部を示す。ラインレート・マイクロプ
ロセッサ２３により線２５に生じる信号が第１スタート
画素、すなわちラインＬ２に対応する画素列に端縁Ｅ１
が交差し始める画素の位置又はアドレス（ラインＬ２に
沿う位置）を示すことは、すでに説明した。スタート画
素位置の計算は、端縁Ｅ１に対する方程式に基く初歩的
な問題である。というのは、現在の走査線より画素の半
分の高さだけ下になる画素列の下限を決めるラインに端
縁Ｅ１が交差する図１６の点Ｉで表される水平座標点の
計算を含むにすぎないからである（明らかに、点Ｉの水
平座標を知れば、それが位置する画素列に沿う画素が分
かる。）。また、上述のように、ラインレート・マイク
ロプロセッサ２３により線２７に生じる信号は、第１ス
タート画像のキー値を示す。次に、第１スタート画像の
キー値の計算方法を詳細に述べる。

【００４９】上述のとおり、キー値は、組合せた画像の
画素に含まれるべき第１画像の比率を表す。したがって
、任意の画素に対するキー値は、キー画像の内側に入る
該画素の面積（全面積に対する）又は全面積に対する該
画素の比率と考えられる。よって、端縁Ｅ１と交差する
図１５の（例えば）７の画素の各々、すなわち第１スタ
ート画素及びこれに続く６つの画素に対するキー値は、
陰影を付けた面積を全面積で割ったものである。 （その先行画素のキー値は勿論ゼロで、その後続画素の
キー値は１である。）

【００５０】明らかに、画素の位置及び端縁Ｅ１の位置
を知れば、端縁Ｅ１と交差する全部の画素を識別でき、
それらの各々に対するキー値を正確に計算することは、
簡単な数学の問題である。しかし、これらの全画素の識
別及びそれらのキー値の計算の動作は、簡単であるもの
の非常に時間がかかる。この点に関し、水平に極めて近
く傾斜しているキー画像端縁は、普通のビデオ方式（５
２５又は６２５ライン）では数百の画素と交差し、ＨＤ
ＴＶ方式（１１２５ライン）では２０００画素に近い数
字となることを考えて頂きたい。そして、この数字は、
ラインと交差する２つのキー画像端縁が共に水平に近い
場合は２倍となる。少なくとも現在の技術では、映像信
号の１ライン期間内にこのような計算を行うことは技術
的に無理である。この問題を解決するため、本発明では
、キー処理器は端縁Ｅ１と交差する画素の全部を識別せ
ず、また、それらの各々に対するキー値を少なくとも直
接個々に計算しない。すなわち、これらの動作を間接的
に行い（後述）実時間で行なえるようにする。

【００５１】この点に関し、ラインレート・マイクロプ
ロセッサ２３は、キー画像ＫＰ内に入る第１スタート画
素の全画素面積に対する陰影面積を計算することにより
、第１スタート画素に対するキー値を計算する（その値
を線２７に加える信号によって示す）。ラインレート・
マイクロプロセッサ２３はまた、端縁の勾配（すなわち
、図１３の例において端縁Ｅ１に対するｔａｎ　θ）を
計算し、その値を線２６に加える信号によって示す。図
１６を見れば分かるように、第１スタート画素及び最後
の画素が端縁Ｅ１と交差する瞬間を無視すれば、連続す
る各画素における陰影面積の増加（すなわち、キー値の
増加）は、同一で、その上端縁の勾配ｔａｎ　θに正比
例している（具体的にいえば、面積の変化はＷ２　・ｔ
ａｎ　θに等しい。ただし、Ｗは画素の幅、ｔａｎθは
勾配である。）。上述のキー処理器は、端縁Ｅ１と交差
する全画素を識別しそれらの各キー値を計算する代わり
に、第１スタート画素に対するキー値のみを識別、計算
し、それからキー値発生器３２において、第１スタート
画素に対するキー値を第１端縁の勾配によって決まる画
素当たりの量だけキー値が１になるまで増加し、第１ス
タート画素に続く画素のキー値を求める。この少数の計
算のみを行うことにより、映像信号のただ１ライン期間
内で計算ができ、実時間で信号を処理することが可能と
なる。

【００５２】次の理由により、上述の技法は、これまで
述べたように正確に行うにはやや近似的である。すなわ
ち、図１５及び１６をよく見れば分かるように、点Ｉが
２つの隣接する画素列の画素間の境界に正確に一致しな
い限り、該スタート画素と後続画素間及び端縁Ｅ１と交
差する最後の２画素間の陰影面積の変化（したがって、
キー値の変化）は、端縁Ｅ１と交差する他の連続する画
素間の同一変化とは異なっている。また、その結果、キ
ー画像ＫＰ内に完全に入る最初のものと識別された画素
（その増加されたキー値が１に達したことにより）は、
実際にキー画像内に完全に入る最初の画素と正確には一
致しないことになる。しかしながら、その不正確さは、
大抵の場合、複合画像で殆ど認識できず、実時間で動作
が行なえるのに比べれば大したことではない。ただし、
後述の増進技法を使用すれば、上述の不正確さを大幅に
減少しうる。

【００５３】その増進技法によれば、各ラインレート・
マイクロプロセッサ２３及び２４は、（前と同様）スタ
ート画素位置又はアドレス及びスタート・キー値（該ス
タート画素のキー値）を計算し、（前と同様）それぞれ
スタート画素位置（アドレス）及びそのスタート・キー
値を表すスタート画素位置信号及びスタート・キー値信
号を生じる。また、前と同様に、各マイクロプロセッサ
２３及び２４は勾配信号を生じる。しかし、勾配信号に
より表される勾配は、キー画像の端縁Ｅ１〜Ｅ４の１つ
の実際の勾配に関して、端縁が画素列と交差する正確な
位置を考えに入れ、上述の僅かな不正確さを少なくとも
部分的に補正するように、幾分調整が施される。上記各
マイクロプロセッサ２３及び２４は、次のようにして勾
配に対して調整した値を計算する。これらは、スタート
画素位置及びスタート・キー値を計算すると共に、終端
画素位置（アドレス）及び終端キー値、すなわち、キー
画像の端縁と画素列の交差が終わる走査線に対応する画
素列の画素（「終端画素」）の位置（アドレス）及びキ
ー値を計算する（終端画素位置及び終端キー値は、スタ
ート画素位置及びスタート・キー値の計算と全く同様に
して計算しうる。）。更に、上記各マイクロプロセッサ
２３及び２４は、スタート及び終端の画素位置の差、す
なわち該スタート・キー値からキー値を増加（又は減少
）すべき画素の数Ｎを計算する。（したがって、図１５
の場合、ラインレート・マイクロプロセッサ２３は更に
、第１終端画素の面積を計算して第１終端キー値を計算
し、第１スタート及び終端画素の位置（アドレス）を減
算し、図１５の例では６に等しい数Ｎを与える。）それ
から、上記各マイクロプロセッサ２３及び２４は、スタ
ート及び終端キー値間の差を計算し、その差を数Ｎで割
ることにより、調整された勾配を発生する。こうして得
られる勾配は、端縁が隣接する画素間の境界で正確に画
素列と交差する場合、キー画像の当該端縁の実際の勾配
と正確に等しい。そうでない場合、これは、スタート画
素と次の画素間及び終端画素と先行画素間のキー値の変
化が他の画素（もし、在る場合）間の変化と異なること
を考えに入れると、端縁が画素列と交差する実際の位置
を考えに入れた勾配（画素以下の精度）とは、或る意味
ではやや異なる。こうして、実際の勾配の代わりに調整
された勾配を使用し、図１４の装置のラインレート・マ
イクロプロセッサ２３及び２４により勾配信号の一方又
は両方を作成すると、上述の僅かな不正確さは大幅に減
少する。

【００５４】明らかなように、上述の増進により、走査
線毎にラインレート・マイクロプロセッサ２３，２４で
行うべき処理量が増加する。しかしながら、少なくとも
該増進技法の使用を後述のように制限すれば、現在水準
のマイクロプロセッサで十分な処理速度が得られること
が分かった。

【００５５】これまでの説明で分かるように、上述の僅
かな不正確さ（上述の増進をしない場合の）は、キー画
像の端縁と交差する画素の数により、したがって該端縁
の勾配によって決まる。すなわち、勾配が小さい場合（
端縁が多くの画素と交差する）、その不正確さは一般に
無視できるが、端縁が例えば２又は３の画素と交差する
大きな勾配の場合は、不正確さは一層認識され、この場
合上記の増進の価値が大きくなる。したがって、当該端
縁の勾配がラインレート・マイクロプロセッサ２３，２
４に記憶された所定の限界を越える（該マイクロプロセ
ッサ内で決定される）場合にのみ、上記の増進を使用す
るのがよい。例えば、所定の限界を約０．１とし、０．
１より小さい勾配（端縁が１０より多くの画素と交差す
るとき）では増進技法を使用せず、約０．１より大きい
勾配（端縁が１０かこれより少ない画素と交差するとき
）に対し増進技法を使用する。

【００５６】勾配が１．０より大きい場合（すなわちθ
＞４５°）、端縁は１画素又は２画素と交差することに
なる。図１７は、端縁Ｅ１（例えば）が１．０より大き
な勾配をもち１画素（第１スタート画素）とのみ交差す
る場合の例を示す。すなわち、端縁Ｅ１は、ラインＬ２
に対応する画素列とその１つの画素において交差し始め
ると共に交差し終わる。しかし、本装置は上述と同様の
動作をする。したがって、図１７の場合、０〜１のキー
値（具体的には第１スタート画素のキー値）が第１スタ
ート画素に対してのみ発生され、該キー値は直ちに次の
画素で１に上がる。図１７のような１画素にのみ端縁が
交差する場合、上述の数Ｎの値はゼロになる。スタート
及び終端キー値間の差を数Ｎで割って算出する調整され
た勾配を無意味な値とするのを防ぐため、適当な補正策
（例えば、Ｎの最小値を１に制限する）を取ることがで
きる。

【００５７】上述した図１４の好適な具体例を要約する
と、（例えば）約０．１より小さい勾配に対しては増進
技法を用いず、（例えば）約０．１より大きい勾配に対
しては増進技法を用いる。したがって、各ラインレート
・マイクロプロセッサ２３及び２４が生じる勾配信号は
、勾配が（例えば）約０．１より小さい場合、キー画像
ＫＰの当該端縁の正確な勾配を表し、勾配が（例えば）
約０．１より大きい場合、調整された勾配（端縁が画素
列と交差する位置に対応する量だけ（画素以下の精度と
しては）正確な勾配より僅かに異なる。）を表す。

【００５８】増進技法を用いる勾配値の範囲の制限は、
次の理由によりラインレート・マイクロプロセッサ２３
及び２４に対する処理の負担を減じる。（例えば）約０
．１より大きい勾配に対し増進技法を用いる場合、上述
のＮの値（キー値を増したり減じたりすべき画素の数）
は、約１０から下方は１に及ぶ。上述のようにスタート
及び終端キー値間の差は数Ｎで割らねばならない。 実際は、差に１／Ｎを乗ずる方がラインレート・マイク
ロプロセッサ２３，２４の動作が早くなる。更に速度を
上げるには、ラインレート・マイクロプロセッサ２３，
２４に、考えられるＮの値の各々に対する１／Ｎを記憶
した参照表を設けるのがよい。そうすると、１／Ｎを計
算しなくてよい。したがって、制限した範囲のＮ値を使
用すれば、記憶すべき１／Ｎの値の数が減るので、この
方法を利用し易くなる。

【００５９】増進技法と非増進技法をどんなに組合せて
用いる場合でも、或いは増進技法のみを用いる場合でも
、当該端縁が垂直に近付くにつれ勾配が無限に近付くこ
と（すなわち、θ→９０°に従いｔａｎ　θ→∞）を考
えに入れねばならない。したがって、各ラインレート・
マイクロプロセッサ２３及び２４は、端縁が水平に対し
９０°に近い或る角度だけ傾く場合の最大値に勾配を制
限して、当該端縁の勾配を計算する。

【００６０】図１４のキー処理器の動作に戻り、ライン
Ｌ２に対応する画素列とキー画像の端縁Ｅ１との交差が
終了すると、ＡＬＵ３４は、キー画像ＫＰが入り込んで
から連続する画素に対し１のキー値を出力する静止状態
にあることを思出して頂きたい。また、スイッチ３８が
切替えられると、第２ラインレート・マイクロプロセッ
サ２４により線２９に生じる第２勾配信号がＡＬＵ３４
に加えられる。

【００６１】第２アドレス比較器４４が配列器３６に線
５６の信号で現在の画素が第２スタート画素であること
を示すと、配列器３６はＡＬＵ３４を他の状態に変える
。ＡＬＵ３４は、線３０の第２スタート・キー値信号に
より表される第２キー値を取込み、現在の画素（第２ス
タート画素）に対し第２スタート・キー値信号により表
されるものと等しいキー値を出力する。それから、各連
続画素に対し、ＡＬＵ３４は、第２勾配信号により示さ
れる端縁Ｅ２の勾配によって決まる大きさの画素当たり
所定量だけキー値を減少する。線６２にＡＬＵ３４より
出力されるこれらの連続画素のキー値は、比較及びクリ
ップ回路４６を介して線６４に、それからミキサ７に送
られる。こうして、連続画素に対するキー値は、端縁Ｅ
２と交差する現在の画素の位置が背景画像Ｂの方に進む
につれ、ゼロに向かって減少する。これにより、端縁Ｅ
２における複合画像のギザギザ及びエイリアジングは大
幅に抑圧され、硬調な端縁が得られる。これらの連続画
素キー値は、比較及びクリップ回路４６において上述の
ゼロ及び１の基準キー値と比較される。比較の結果、キ
ー値がＡＬＵ３４によりゼロに下げられたことが分かる
と、キー値発生器３２は、現在の画素が完全に背景画像
Ｂ内にあり端縁Ｅ２の交差が終わりもはやキー値をこれ
以上減じる必要がないことを知り、線５８のそれを表す
信号により配列器３６でＡＬＵ３４を（線６０を介して
）制御させ、それを静止状態に戻し、連続画素に対しゼ
ロの一定キー値を出力し算数動作を行わないようにする
。ＡＬＵ３４は、ラインＬ２の残りに対してこの状態を
続ける。配列器３６はまた、線５８の信号に応動しスイ
ッチ３８を切替え図示の状態に戻し、次の走査線に対し
待機させる。

【００６２】図１８に、ラインＬ２に対応する画素列が
端縁Ｅ２と交差する場合、キー値を減少する上述の処理
を示す。この減少処理は、ラインＬ２に対応する画素列
が端縁Ｅ１と交差する場合、キー値を増加するのと全く
同様にして行われる。すなわち、ラインレート・マイク
ロプロセッサ２４は、第２スタート画素の位置、第２ス
タート画素のキー値（図１８の陰影を付けた面積）、端
縁Ｅ２の勾配（又は調整された勾配）を計算し、キー値
発生器３２は、前に第１スタート画素を１に向かって増
加したのと全く同様に、第２スタート画素キー値をゼロ
に向けて減少する。

【００６３】図１４のキー処理器の上述の動作説明は、
キー画像ＫＰの端縁Ｅ１，Ｅ２と交差するラインＬ２に
ついて行った。上述のように、キー画像ＫＰの他の部分
では、走査線はキー画像ＫＰの端縁Ｅ１〜Ｅ４の異なる
対と交差することになる。すなわち、ラインＬ４（ライ
ンＬ３及びＬ５間）は端縁Ｅ１及びＥ４と交差する。ラ
インＬ４と端縁Ｅ１との交差は、図１５，１６に示すよ
うにラインＬ２と端縁Ｅ１との交差と類似である。ライ
ンＬ４と端縁Ｅ４との交差は、図１９に示した。図１９
より、端縁Ｅ４の勾配の方向は図１８の端縁Ｅ２と反対
であるが、第２スタート画素からキー値を減少する必要
があることが分かるであろう。ラインＬ４の場合、第２
ラインレート・マイクロプロセッサ２４により発生され
る信号に応じてキー値発生器３２が行う減少操作は、ラ
インＬ２の場合と同じである。ただし、上記マイクロプ
ロセッサ２４からの信号に含まれる情報は、勿論異なっ
ており、端縁Ｅ２でなく端縁Ｅ４に関するものである。

【００６４】ラインＬ５，Ｌ７間のキー画像ＫＰの他の
部分では、ライン６は（例えば）端縁Ｅ３及びＥ４と交
差する。この場合、第１及び第２の交差点はそれぞれ図
２０及び１９に示すとおりであり、図２０より、端縁Ｅ
３の勾配方向は図１５の端縁Ｅ１と反対であるが、第１
スタート画素からキー値を増加する必要があることが分
かるであろう。ラインＬ６の場合、第１ラインレート・
マイクロプロセッサ２３により発生される信号に応じて
キー値発生器３２が行う増加操作は、ラインＬ２の場合
と同じである。ただし、上記マイクロプロセッサ２３か
らの信号に含まれる情報は、勿論異なっており、端縁Ｅ
１でなく端縁Ｅ３に関するものである。

【００６５】これまで述べたように、キー処理器は、キ
ーすなわち前景画像ＫＰを背景画像Ｂと組合せ（混合し
）、キー画像の区域においてキー画像のみが見えるよう
にすることができる。しかし、比較及びクリップ回路４
６において（選択的に）行われるクリップ動作は、変形
させることができる。すなわち、線６４に出力されるキ
ー値を１より小さい値にクリップ（制限）すると、キー
画像ＫＰの区域において、キー画像と背景画像が互いに
混合又は一緒にクロスフェードするように見える。例え
ば、比較及びクリップ回路４６に、クリップレベルを連
続画素にわたってゼロから１に増加しうる手段を設ける
と、キー画像ＫＰは、背景画像に急激に切替えられるの
ではなく、背景画像Ｂの中に徐々にフェードしてゆく効
果を得ることができる。

【００６６】或る場合には、第１及び第２のラインレー
ト・マイクロプロセッサ２３及び２４をただ１つのライ
ンレート・マイクロプロセッサに置換えることができる
。これは、１つのラインレート・マイクロプロセッサで
１ライン期間に上述した２つの別々のラインレート・マ
イクロプロセッサにより発生した信号を十分に早く発生
できるかどうかによって決まる。

【００６７】上述した（図１３〜２０の説明の始めで）
ように、キー画像ＫＰ、すなわち、ＤＭＥ発生器１（図
８）の操作器３からバス６に出力され、ミキサ７で背景
画像の中に挿入（キー）される画像は、操作された矩形
、すなわち４辺形であると仮定した。一般にはそうであ
るが、ミキサ７から伸びるバス９の信号で表される組合
せ画像に現れるキー画像は、通常、色々な形をしている
（例えば図３、４及び１２を参照）。また、或る場合に
は、複数の別々の画像部分より成ることもある（例えば
図２及び４を参照）。また、バス９の信号で表される組
合せ画像に現れる各キー画像の形は、その種々の部分が
他の画像、すなわち飛抜けてゆく画像により隠されるの
で、１つの段階の過程で変化することは勿論である。 いいかえると、効果作成の間の少なくとも或る時間に被
隠蔽面除去を行う必要があるため、キー処理器は、上述
のようなただ１つの４辺形キー画像を処理するだけでは
いけない。すなわち、キー処理器には、図１４のフィー
ルドレート・マイクロプロセッサ２０によって生じる特
定フィールドに対する特別な端縁データ（図９の端縁デ
ータ発生器１２）に従い、制御ユニット２から供給され
る制御データに応動して、４辺形でないキー画像を処理
し、且つ（又は）複数のキー画像部分を処理することが
実効的に要求される。すなわち、キー処理器は、除去す
べき被隠蔽面に対応する画素に対してはゼロのキー値を
生じ、入力キー画像の端縁に対応しない少なくとも１つ
の新しい端縁をミキサ７（操作された映像、すなわち被
隠蔽面除去前の画像）に対して決めなければならない。 また、少なくとも新しい端縁が組合せ画像において交差
する画像端縁に対応する場合には、新しい端縁に反エイ
リアジング処理を行わねばならない。

【００６８】図１４のキー処理器のフィールドレート・
マイクロプロセッサ２０及びラインレート・マイクロプ
ロセッサ２３、２４は、４辺形キー画像（操作された又
は操作されない矩形及び正方形）以外のものも処理する
ようにプログラムすることができる。すなわち、キー処
理器は、３つ以上の直線もしくは直線的端縁によって決
定されるどんな形のキー画像（被隠蔽面除去後）又はキ
ー画像部分、すなわち任意の多角画像を処理するよう容
易に設計することができる。

【００６９】キー処理器を種々の形のものが扱えるよう
にするには、キー処理器の上流部、例えば図１４のフィ
ールドレート・マイクロプロセッサ２０又はその後続回
路に、複数の形のうちどれにキー画像（被隠蔽面除去後
）もしくはその一部分が最も合うかを（その形を決める
制御データ又は端縁データから）決めるようプログラム
してもよい。これを行うと、その上流部は、その決定し
た形に適当な端縁データをキー処理器１０の下流部（ラ
インレート・マイクロプロセッサ２３及び２４、ライン
レート情報計算器１４、キー値発生器３２、１５）に送
る。ただし、この下流部が種々の形のものを処理しうる
場合に限る。その他の場合は、その上流部は、複数の下
流部のうち、それぞれ決められた形のものを処理しうる
適当な１つに端縁データを送る。１段階を行う過程の間
にすべてのフィールドに対する形状を正確に一致させる
ことはできないであろう。

【００７０】もう１つの方法は、各階段で各フィールド
に対し、各キー画像（被隠蔽面除去後）もしくはその各
部分を複数の３角形に分解し（これは、一般に容易に可
能である。）、それぞれ１つの３角形を扱いうる複数の
下流部の１つにおいて各３角形に対するキー値の発生を
扱うことである。これから、図２１及び２２によりその
やり方を説明する。

【００７１】図２１は、例えばコーナー（かど）Ｃ１〜
Ｃ６をもつ任意の６角形のキー画像（被隠蔽面除去後）
もしくはその部分を示す。該６角形の端縁を決める端縁
データは、キー処理器内のフィールドレート・マイクロ
プロセッサ２０（図１４）又は端縁データ発生器１２（
図９）で発生され、図２２に示す３角形発生器７０に送
られる。３角形発生器７０は、キー画像端縁データを複
数の３角形に分割し、キー画像の一部をなしその端縁と
して少なくとも１つのキー画像端縁をもつ各３角形を決
める端縁データの各組を出力する。図２１は、第１の例
として６角形を３角形発生器７０により４つの３角形Ｃ
１−Ｃ２−Ｃ３、Ｃ１−Ｃ３−Ｃ４、Ｃ１−Ｃ４−Ｃ５
及びＣ１−Ｃ５−Ｃ６に分割した場合を示す。この場合
、４つの３角形は、６角形の全面積を占め、互いに重な
らない。しかし、これは必要なことではない。すなわち
、第２の例として、６角形の６辺の１つを端縁としても
ち、他の２つの端縁が、６角形の内部で交差し上記１つ
の端縁の対向端にある２つのコーナー以外のコーナーＣ
１〜Ｃ６の１つにより構成される頂点まで伸びる６つの
３角形を使用することもできる。実際は、各３角形がそ
の端縁としてキー画像（被隠蔽面除去後）もしくはその
部分の端縁の１つのみをもつ３角形分割技法を用いるの
がよい。

【００７２】３角形発生器７０から出力される３角形を
決める端縁データの組は、複数の各キー値計算部１３の
それぞれの１つに供給される（上述の第１例の場合はそ
れらのうち４つに、上述の第２例の場合はそれらのうち
の６つに）。各キー値計算部１３は、図１４により述べ
たようなラインレート・マイクロプロセッサ２３及び２
４並びにキー値発生器３２を有する。ただ、上記マイク
ロプロセッサが３辺画像を決める端縁データ（４辺画像
を決める端縁データでなく）を扱うようプログラムされ
る点が異なる。したがって、４つ又は６つのキー値計算
部１３が６角形全体に対するキー値を出力する。４つ又
は６つのキー値計算部１３から出力されるキー値はオア
ゲート７２により組合され、合成されたキー値信号ＫＶ
が線１１を介して前と同様にミキサ７に送られる。

【００７３】以上、本発明の具体例を図面により説明し
たが、本発明は、これらの例に限らず特許請求の範囲内
において種々の変形、変更をしうるものである。

【００７４】

【発明の効果】上記〔作用〕の項の前段に記載したこと
は、本発明の効果に外ならないので重複記載を省略する
。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクリーンに表示された複合画像の例を示す正
面図である。

【図２】図１に表示された画像Ｐ１の部分を示す縮尺図
である。

【図３】図１に表示された画像Ｐ２の部分を示す縮尺図
である。

【図４】図１に表示された画像Ｐ３の部分を示す縮尺図
である。

【図５】従来の効果作成装置の例を示すブロック図であ
る。

【図６】２つの画像のみを含む簡単な複合画像の例を示
す正面図である。

【図７】２画像が交差する複合画像の一部を示す拡大図
である。

【図８】本発明方法に用いる装置の例を示すブロック図
である。

【図９】図８の装置のキー処理器の具体例を示すブロッ
ク図である。

【図１０】図８の装置により生じた複数の処理された映
像信号の本発明による組合せ方法を示すブロック図であ
る。

【図１１】図６の複合画像の一方を示す正面図である。

【図１２】図６の複合画像の他方を示す正面図である。

【図１３】背景画像の中に入れて複合画像を作るキー画
像を示す正面図である。

【図１４】キー処理器の更に詳細な具体例を示すブロッ
ク図である。

【図１５】キー画像の第１端縁と水平走査線に対応する
画素列との交差を示す拡大図である。

【図１６】図１５の破線の円内の部分を示す拡大図であ
る。

【図１７】第１端縁の傾きが水平に近くない場合の交差
例を示す拡大図である。

【図１８】キー画像の第２端縁と画素列との交差を示す
拡大図である。

【図１９】第４端縁と異なる画素列との交差を示す拡大
図である。

【図２０】第３端縁と更に異なる画素列との交差を示す
拡大図である。

【図２１】任意の６角形キー画像を示す説明図である。

【図２２】キー処理器の変形例を示すブロック図である
。

【符号の説明】

１　　ディジタル映像効果発生器 ＶＴＲ１　　記録手段 １６　　キーヤー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の入力ディジタル映像信号をそれ
   らが表す映像を操作するために処理し、この処理した信
   号を組合せて操作された映像が互いに飛抜けるように見
   える複合映像を表す出力映像信号を発生する方法におい
   て、第１段階で、上記入力映像信号の１つを１つのディ
   ジタル映像効果発生器に供給し、該映像効果発生器によ
   り、上記１つの入力信号が表す上記映像に加えるべき操
   作を表すデータに応じて、上記１つの入力信号をそれが
   表す上記映像が意図した操作を受けるように処理し、上
   記第１段階で処理された信号を記録し、少なくとも１つ
   の次の段階で、上記ディジタル映像効果発生器に他の又
   はもう１つの入力映像信号を供給し、該映像効果発生器
   により、上記入力信号のすべてが表す上記映像に加える
   べき操作を表すデータに応じて、上記他の入力信号をそ
   れらが表す上記映像が意図した上記操作を受けるように
   、且つ、その操作された映像から上記複合映像では隠れ
   る部分を除去するように処理し、上記少なくとも１つの
   次の段階で処理された信号をその前の段階で記録した信
   号の中に挿入することを特徴とする映像信号の発生方法
   。