JPH05145849A

JPH05145849A - 映像合成方法および映像合成装置

Info

Publication number: JPH05145849A
Application number: JP30584791A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Morimoto; 明宏森本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】セルフキー信号と前景映像との乗算に起因す
る縁どりをなくし、画質の向上を図る。【構成】前処理回路８において、前景映像のうちクリ
ップレベル以下の信号をクリップレベルまで引き上げ、
この処理後の信号と、前景映像の関数であるセルフキー
信号とを乗算する。さらに、キー信号反転回路４による
セルフキー信号の反転信号と背景信号とを乗算し、これ
ら２つの乗算後の信号を加算して映像を合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キー信号を用いて前景
映像と背景映像とを合成する映像合成方法および映像合
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】映像合成装置において、キー信号を用い
て前景映像と背景映像とを合成することが通常行われて
いる。このキー信号は、２つの映像の混合の割合を制御
する信号であり、映像合成装置の内部で発生する場合、
映像合成装置の外部から与えられる場合、前景映像ある
いは背景映像から作成する場合の３種類がある。このう
ち、前景映像あるいは背景映像から作成されたキー信号
を一般にセルフキー信号といい、前景映像あるいは背景
映像の関数として与えられる。以下、前景映像からセル
フキー信号を作成した場合について説明する。

【０００３】図５は入力である前景映像とセルフキー信
号の関係の一例を示している。入力信号である前景映像
信号のうち、スライスレベル以下の信号はセルフキー信
号が″０″になり、クリップレベル以上の信号はセルフ
キー信号が″１″となる。前景映像のうち、スライスレ
ベル以上であり、クリップレベル以下の信号のセルフキ
ー信号は″０″から″１″に直線的に変化する。このセ
ルフキー信号によって前景映像と背景映像とを合成する
ことは、例えば、カメラから取り込んだ前景映像として
の文字や図形を背景映像にはめ込むスーパーインポーズ
などで行われている。

【０００４】図６は従来の映像合成装置の一例を示すブ
ロック図である。図６において、１１は前景映像入力端
であり、図５に示すような特性をもつキー信号発生回路
３および乗算器５に接続される。キー信号反転回路３の
出力はキー信号反転回路４および乗算器５に接続され
る。背景映像入力端２およびキー信号反転回路４の出力
は乗算器６に接続され、乗算器５と乗算器６の出力はと
もに加算器７に接続され、合成映像出力端８に出力され
る。

【０００５】上記構成からなる従来例の動作を説明す
る。まず、前景映像をｆ、背景映像をｇ、セルフキー信
号をｋｅｙ、合成映像をｈとすると、キー信号反転回路
４の出力は１−ｋｅｙとなり、合成映像ｈは下式（１）
で表せる。

【０００６】ｈ＝ｆ×ｋｅｙ＋ｇ×（１−ｋｅｙ） ……（１）式（１）は、セルフキー信号による合成だけでなく、映
像合成装置の内部で発生したキー信号や、外部から与え
られたキー信号による映像合成においても用いられる。
また、乗算器を減らすため、下式（２）のように変形さ
れて用いられる場合もある。

【０００７】ｈ＝（ｆ−ｇ）×ｋｅｙ＋ｇ ……（２）次に具体的な動作について図７を用いて説明する。簡単
化のため、横軸をラスタスキャン方向の距離ｘとしてあ
る。図７において、（ａ）は前景映像信号を示し、簡単
化のために黒レベルから白レベルまで１次直線の傾きを
有する信号とし、ペデスタルは無視してある。（ｂ）は
図５に基づいて前景映像から作成したキー信号であり、
これと上記前景映像とを乗算器５で乗算することによ
り、乗算器５の出力は（ｃ）に示す通りとなるが、前景
映像と、前景映像の関数であるキー信号との乗算が行わ
れているため、キー信号が″０″から″１″に変化して
いる遷移領域（図中Ａ領域）で非直線となっている。
（ｄ）は背景映像信号であり、簡単化のため映像値を一
定としている。乗算器６の出力は（ｅ）に示す通りであ
り、加算器７の出力つまり合成映像は（ｆ）に示すもの
となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の映像合成装置では、前景映像と、その関数であるセ
ルフキー信号との乗算を行っているため、キー信号が″
０″から″１″に変化している遷移領域で合成映像に縁
どりが生じるという問題があった。これは図７（ｆ）に
Ｂで示した特性が落ち込んで領域であり、これにより視
覚上大きな画質劣化となって現れる。

【０００９】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、縁どりをなくして画質を向上させる優れた映像合
成装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、前景映像信号の任意のレベル以下の信号を
一定のレベルまで引き上げる前処理を施すことにより、
キー信号と前景映像との乗算を起因として発生する合成
映像の縁どりをなくすようにしたものである。

【００１１】

【作用】したがって本発明によれば、前景映像信号のう
ち、任意のレベル以下の信号を一定レベルに引き上げる
ことにより、キー信号が″０″から″１″に変化する遷
移領域において合成映像の落ち込みがない。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示すブロック
図である。図１において、１は前景映像入力端であり、
前処理回路８およびキー信号発生回路３に接続されてい
る。前処理回路８の出力は乗算器５に接続され、キー信
号発生回路３の出力は乗算器５およびキー信号反転回路
４に接続されている。また、背景映像入力端２およびキ
ー信号反転回路４の出力は乗算器６に接続され、乗算器
５および乗算器６の出力は加算器７に接続されている。
加算器７の出力は合成映像出力端９に接続されている。
合成映像出力端９からは前景映像と背景映像とを合成し
た合成映像が出力される。

【００１３】図２は上記前処理回路８の入出力特性を示
す図であり、入力である前景映像がクリップレベル以下
の信号はクリップレベルに引き上げ、クリップレベル以
上の信号の場合は入力と同じ値の信号を出力することに
より前景映像に前処理を行う。

【００１４】第１の実施例では、式（１）または式
（２）で示したような処理を行う。図３は第１の実施例
における前景映像と背景映像の合成の様子を示す特性図
であり、図３を用いて第１の実施例の動作について説明
する。（ａ）は図７（ａ）で示した前景映像と同じであ
り、またクリップレベル、スライスレベルも同じ値であ
る。（ａ）に示す前景映像に対して前処理回路８で上述
したような処理を行い、（ｂ）に示す出力信号を得る。
キー信号発生回路３では前景映像をもとに図５に示すよ
うなセルフキー信号を発生する。次に前処理後の前景映
像信号とセルフキー信号とを乗算器５で乗算し、（ｄ）
に示す特性の出力を得る。また、（ｅ）に示す背景信号
と、キー信号反転回路４の出力、つまり（１−ｋｅｙ）
とを乗算し、（ｆ）に示す出力を得る。次に加算器７に
おいて、乗算器５の出力と乗算器６の出力とを加算し、
（ｇ）に示す特性の出力を得る。

【００１５】したがって第１の実施例によれば、図３
（ｇ）に示す領域Ｄと図７（ｆ）に示す領域Ｂとのそれ
ぞれを比較して明らかなように、本実施例では破線部分
の落ち込みがなく、視覚上大きな劣化となる縁どりが発
生せず、画質を向上させるという効果を有する。

【００１６】なお、本実施例において前処理回路８の処
理として、図２に入出力特性を示しているが、必ずしも
クリップレベル以下の信号をクリップレベルまで引き上
げなければならないものではなく、任意のレベルを設定
し、このレベルに引き上げることでよいものである。ま
た、入力される前景映像信号のうち、スライスレベル以
下の信号（図２中Ｃで示した部分）については、必ずし
もレベルを引き上げる必要はない。というのは、乗算器
５におけるセルフキー信号との乗算により、スライスレ
ベル以下の値は前景映像信号のレベルにかかわらず０に
なるからである。

【００１７】また、図４に本発明の第２の実施例を示
す。この実施例は、背景映像の関数としてセルフキー信
号をキー信号発生回路１０で発生させ、前処理回路１１
において図２に示す特性、つまり背景映像のうちクリッ
プレベル以下の信号を一定レベルまで引き上げる前処理
を行い、上記前処理後の背景映像とセルフキー信号とを
乗算器１４で乗算し、セルフキー信号をキー信号反転回
路１２で反転させた出力と前景映像とを乗算器１３で乗
算する。最後に乗算器１３の出力と乗算器１４の出力と
を加算器１５で加算することによって合成映像を合成映
像出力端９より出力するものである。この場合も、図３
（ｇ）に示す特性の合成映像が得られる。

【００１８】このように、背景映像からセルフキー信号
を作成する場合は、背景映像に対してクリップレベル以
下の信号を一定レベルまで引き上げることにより、セル
フキー信号と背景映像との乗算を起因として発生する合
成映像の縁どりをなくし、画質の向上を図ることができ
るという効果を有する。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記実施例から明らかなよう
に、前景映像信号からセルフキー信号を作成する場合、
前景映像信号の任意のレベル以下の信号を一定のレベル
まで引き上げる前処理を行うことにより、セルフキー信
号と前景映像信号との乗算を起因として発生する合成映
像の縁どりをなくし、画質を向上させるという効果を有
する。

【００２０】また、背景映像信号からセルフキー信号を
作成する場合、背景映像信号の任意のレベル以下の信号
を一定のレベルまで引き上げる前処理を行うことによ
り、セルフキー信号と背景映像信号との乗算を起因とし
て発生する合成映像の縁どりをなくし、画質を向上させ
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図

【図２】第１の実施例における前処理回路の特性を示す
特性図

【図３】第１の実施例の動作状態を示す特性図

【図４】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図

【図５】入力映像信号とセルフキー信号との関係を示す
特性図

【図６】従来の映像合成装置の構成を示すブロック図

【図７】従来例の動作状態を示す特性図

【符号の説明】

１前景映像入力端２背景映像入力端３キー信号発生回路４キー信号反転回路５、６乗算器７加算器９合成映像出力端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前景映像の関数であるキー信号を用いて
前景映像と背景映像とを合成する方法において、前景映
像信号の任意のレベル以下の信号を一定レベルまで引き
上げる過程を備えた映像合成方法。
【請求項２】前景映像の関数であるキー信号を発生す
るキー信号発生回路と、前景映像信号の任意のレベル以
下の信号を一定レベルまで引き上げる前処理回路とを備
えた映像合成装置。
【請求項３】背景映像の関数であるキー信号を用いて
前景映像と背景映像とを合成する方法において、背景映
像信号の任意のレベル以下の信号を一定レベルまで引き
上げる過程を備えた映像合成方法。
【請求項４】背景映像の関数であるキー信号を発生す
るキー信号発生回路と、背景映像信号の任意のレベル以
下の信号を一定レベルまで引き上げる前処理回路とを備
えた映像合成装置。