JPH0686163A - 映像信号合成装置 - Google Patents

映像信号合成装置

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JPH0686163A
JPH0686163A JP25598492A JP25598492A JPH0686163A JP H0686163 A JPH0686163 A JP H0686163A JP 25598492 A JP25598492 A JP 25598492A JP 25598492 A JP25598492 A JP 25598492A JP H0686163 A JPH0686163 A JP H0686163A
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video signal
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Abstract

(57)【要約】 【目的】滑らかなエッジや交差領域が得られる映像信号
合成装置を実現する。 【構成】プライオリティ信号を生成する回路10と、各
キー信号の相補信号を生成する回路211〜213と、
各プライオリティ信号の相補信号を生成する回路214
〜216と、相補キー信号の全てを乗算しこの乗算した
信号の相補信号を合成キー信号として出力する回路30
と、合成キー信号の逆数演算を行い合成キー逆数信号を
生成する回路40と、映像信号のビデオ信号、キー信号
並びにその映像信号に対する各プライオリティ信号に、
その相補プライオリティ信号と重み付け対象の映像信号
の相補キー信号とを加算した信号を乗算して各ビデオ信
号の整形処理を行う回路51〜53と、整形処理された
ビデオ信号を加算する回路60と、加算ビデオ信号と合
成キー逆数信号を乗算して合成映像信号を生成する回路
70とを設け、3つ以上の映像信号を同時に合成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3つ以上の映像信号を
合成する映像信号合成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複数の2次元の映像信号を合成して3次
元の映像信号を得る映像信号合成装置として、DME(D
igital Multi Effector)コンバイナが知られている。図
4は、3つの映像信号を合成して3次元映像を得る従来
の3チャネルDMEコンバイナの基本構成を示してい
る。この3チャネルDMEコンバイナは、2つの第1お
よび第2の2チャネルコンバイナ1,2を、いわゆるカ
スケード接続して、まず、2つの映像信号DME1とD
ME2 とを第1の2チャネルコンバイナ1で合成し、こ
の合成映像信号DME12と残りの映像信号DME3 とを
第2の2チャネルコンバイナ2で合成することにより、
所望の合成映像信号DME123 を得るように構成されて
いる。
【0003】このような構成において、第1および第2
の2チャネルコンバイナ1,2に入力される映像信号
は、ビデオ信号V、キー信号Kおよび奥行き信号Zから
なり、キー信号Kおよび奥行き信号Zを所望の値で適宜
組み合わせることにより、合成映像のエッジおよび交差
領域をギザギザのない滑らかなものにすることができ
る。
【0004】ここで、2チャネルコンバイナの合成動作
における基本的なエッジ処理を、2つの平面A,Bが交
差する場合を例に、図5を用いて説明する。なお、図
中、BGはバックグランド、aは平面Bの上に平面Aが
ある領域のエッジ、bは平面Aの上に平面Bがある領域
のエッジ、cはバックグランドの上に平面Aがある領域
のエッジ、dは平面Aと平面Bとの交差領域をそれぞれ
示している。
【0005】エッジa; 下記(1) 式に示すように、A
入力のキー信号KA を用いてビデオ信号VA とVB とを
混合する。 KA ・VA +(1−KA )・VB …(1) (但し、0≦KA ≦1) エッジb; 下記(2) 式に示すように、B入力のキー信
号KB を用いてビデオ信号VA とVB とを混合する。 KB ・VB +(1−KB )・VA …(2) (但し、0≦KB ≦1) エッジc; 下記(3) 式に示すように、キー信号KA
B との合成キー信号KBGを用いて、絵Fとバックグラ
ンドBGとを混合する。 KBG・VF +(1−KBG)・VBG …(3) KBG=1−(1−KA )(1−KB ) 交差領域d;奥行き信号ZA ,ZB を用いて、一種のキ
ー信号であるプライオリティ信号ZABを生成し、下記
(4) に示すように、ビデオ信号VAとVB とを混合す
る。 ZAB・VA +(1−ZAB)・VB …(4) 2チャネルコンバイナは、以上の処理を行うことによ
り、滑らかなエッジおよび交差領域を有する合成映像を
得ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た機能を有する2台の2チャネルコンバイナをカスケー
ド接続した従来の3チャネルDMEコンバイナは、合成
する各画像に対応した映像信号の合成順序と絵の配置位
置の上下関係によっては、滑らかなエッジが得られず、
階段状をなす不自然なエッジしか得られないという問題
がある。
【0007】以下に、この問題についてさらに詳述す
る。なお、ここでは説明の簡単化のため、図6に示すよ
うに、A,B,Cの3つの平面画像を上からA,B,C
の順に重ね合わせる場合について、図7および図8を用
いて説明する。図7(a) に示すように、画像Aの映像信
号DMEA と画像Bの映像信号DMEB とを合成した後
で、合成映像信号DMEABと画像Cの映像信号DMEC
とを合成した場合、すなわち奥行き順に合成した場合に
は、AとBの合成画像ABはキー信号KによってAとB
とが混合されてAのエッジは滑らかになる。そして、合
成画像ABと画像Cとを合成した場合にも、キー信号K
によってBとCとが混合されてBのエッジは滑らかにな
る。
【0008】これに対して、図7(b) に示すように、画
像Aの映像信号DMEA と画像Cの映像信号DMEC
を合成した後で、合成映像信号DMEACと両画像ACの
中間に位置する画像Bの映像信号DMEB とを合成する
場合、Bのエッジはキー信号KによってBとCとが混合
されて滑らかになるが、Aのエッジはキー信号がないた
めギザギザとなってしまう。具体的には、先に画像Aと
画像Cとを合成したことにより、図8(a) に示すよう
に、Aのエッジ部分に見えてはいけないCの画が出てし
まう。Cの画を見えなくするには、両画像A,Cの合成
を行わなければよいが、この場合には、図8(b) に示す
ように、エッジがギザギザになる。
【0009】この問題は、上述したように、合成の順序
を配置順位の高い(また低い)順序で行えば回避できる
が、スイッチャの場合と異なり、DMEコンバイナの場
合には、一般に画の配置順位は、画素毎に変わってお
り、画面内の全ての場所で均一ではないため、単純に上
記問題を解決することはできない。
【0010】また、画像Aが半透明で画像Bが不透明の
場合にも、上述と同様の問題が起こる。すなわち、画像
Aと画像Cとを先に合成すると、AとCとが混合されて
しまい、Bが不透明で見えるはずのないCの画が見えて
しまうことがある。
【0011】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、3つ以上の映像信号を合成した
場合に滑らかなエッジおよび交差領域を得ることがで
き、しかも不自然な画が見えることがない映像を得られ
る映像信号合成装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の映像信号合成装置では、ビデオ信号、キー
信号および奥行き信号からなる少なくとも3つの映像信
号を合成する映像信号合成装置において、各奥行き信号
を相互に比較して、各映像信号間の奥行き方向における
重み付けを行いプライオリティ信号をそれぞれ生成する
回路と、各キー信号の相補信号を生成する回路と、上記
各プライオリティ信号の相補信号を生成する回路と、上
記相補キー信号の全てを乗算し、この乗算した信号の相
補信号を合成キー信号として出力する回路と、上記合成
キー信号の逆数演算を行い合成キー逆数信号として出力
する回路と、映像信号のビデオ信号、キー信号並びにそ
の映像信号に対する各プライオリティ信号に、その相補
プライオリティ信号と重み付け対象の映像信号の相補キ
ー信号とを加算した信号を乗算することにより各ビデオ
信号の整形処理を行う回路と、これら整形処理されたビ
デオ信号を加算する回路と、この加算ビデオ信号と上記
合成キー逆数信号を乗算して合成映像信号を生成する回
路とを有するようにした。
【0013】本発明の映像信号合成装置では、上記加算
ビデオ信号に、上記合成キー信号とバックグランドのビ
デオ信号を乗算した信号を加算してバックグランド付合
成映像信号を生成する回路を有するようにした。
【0014】本発明の映像信号合成装置では、上記各処
理を各画素毎に行うようにした。
【0015】
【作用】本発明の映像信号合成装置によれば、ビデオ信
号、キー信号および奥行き信号からなる少なくとも3つ
の映像信号が本装置に入力されると、プライオリティ信
号生成回路において、各奥行き信号が相互に比較され
て、各映像信号間の奥行き方向における重み付けが行わ
れて、これに応じたプライオリティ信号がそれぞれ生成
され、相補回路、ビデオ信号整形回路にそれぞれ出力さ
れる。相補回路において、各キー信号の相補信号、並び
に各プライオリティ信号の相補信号が生成される。ま
た、合成キー信号生成回路において、求められた相補キ
ー信号の全てが乗算され、さらにこの乗算信号の相補信
号が求められて、合成キー信号として合成キー逆数信号
生成回路に出力される。合成キー逆数信号生成回路で
は、合成キー信号の逆数が求められ、これが合成キー逆
数信号として合成映像信号生成回路に出力される。
【0016】ビデオ信号整形回路では、各入力映像信号
毎に、ビデオ信号、キー信号並びにその映像信号に対す
る各プライオリティ信号に、その相補プライオリティ信
号と重み付け対象の映像信号の相補キー信号とを加算し
た信号が乗算されて、ビデオ信号の整形処理が行われ、
これら整形ビデオ信号は、ビデオ信号加算回路にそれぞ
れ出力される。ビデオ信号加算回路では、整形ビデオ信
号の全てが加算され、この加算整形ビデオ信号が合成映
像信号生成回路に出力される。合成映像信号生成回路で
は、入力した加算整形ビデオ信号と合成キー逆数信号が
掛け合わされて、合成映像信号として出力される。
【0017】本発明の映像信号合成装置によれば、バッ
クグランド付合成映像信号生成回路において、上記加算
ビデオ信号に、合成キー信号とバックグランドのビデオ
信号を乗算した信号が加算されて、バックグランドが付
加された合成映像信号が出力される。
【0018】本発明の映像信号合成装置によれば、上記
各処理が各画素毎に行われる。
【0019】
【実施例】図1は、本発明に係る3チャネルの映像信号
合成装置の一実施例を示す構成図で、3つの画像A,
B,Cを従来の装置のように順次合成するのではなく、
同時に合成する装置を示している。
【0020】図1において、VA ,VB ,VC はそれぞ
れ画像A,B,C用映像信号のビデオ信号、KA
B ,KC はそれぞれ画像A,B,C用映像信号のキー
信号、Z A ,ZB ,ZC はそれぞれ画像A,B,C用映
像信号の奥行き信号、VBGはバックグランド用ビデオ信
号、10はプライオリティ信号生成回路、20は定数生
成および相補回路、30は合成キー信号生成回路、40
は合成キー逆数信号生成回路、51は第1のビデオ信号
整形回路、52は第2のビデオ信号整形回路、53は第
3のビデオ信号整形回路、60は整形ビデオ信号加算回
路、70は合成映像信号生成回路、80はバックグラン
ド付合成映像信号生成回路をそれぞれ示している。
【0021】プライオリティ信号生成回路10は、プラ
イオリティ判定回路101,102、103により構成
されている。プライオリティ判定回路101は、画像A
用映像信号の奥行き信号ZA と画像B用映像信号の奥行
き信号ZB とを入力して両映像信号のビデオ信号VA
Bに対応する画像の画素毎の重み付け、具体的には重
み付け係数の付与を行い、その結果をプライオリティ信
号ZABとして定数生成および相補回路20および第1の
ビデオ信号整形回路51にそれぞれ出力する。ここで、
プライオリティ信号ZABは、0≦ZAB≦1なる条件を満
足し、その値は合成映像における画像Aと画像Bとの表
出されるプライオリティ関係を示している。具体的に
は、プライオリティ信号ZABの値が「1」の場合には、
合成映像における画像Aが奥行き方向において画像Bの
上または前にあることを示す。これに対して、プライオ
リティ信号ZABの値が「0」の場合には、合成映像にお
ける画像Aが奥行き方向において画像Bの下または後に
ある、すなわち、画像Bが奥行き方向において画像Aの
上または前にあることを示す。
【0022】プライオリティ判定回路102は、画像A
用映像信号の奥行き信号ZA と画像C用映像信号の奥行
き信号Zc とを入力して両映像信号のビデオ信号VA
Cに対応する画像の画素毎の重み付けを行い、その結
果をプライオリティ信号ZACとして定数生成および相補
回路20および第1のビデオ信号整形回路51にそれぞ
れ出力する。ここで、プライオリティ信号ZACは、0≦
AC≦1なる条件を満足し、その値は合成映像における
画像Aと画像Cとの表出されるプライオリティ関係を示
している。具体的には、プライオリティ信号ZACの値が
「1」の場合には、合成映像における画像Aが奥行き方
向において画像Cの上または前にあることを示し、プラ
イオリティ信号ZACの値が「0」の場合には、合成映像
における画像Aが奥行き方向において画像Cの下または
後にある、すなわち、画像Cが奥行き方向において画像
Aの上または前にあることを示す。
【0023】プライオリティ判定回路103は、画像B
用映像信号の奥行き信号ZB と画像C用映像信号の奥行
き信号Zc とを入力して両映像信号のビデオ信号VB
Cに対応する画像の画素毎の重み付けを行い、その結
果をプライオリティ信号ZBCとして定数生成および相補
回路20および第2のビデオ信号整形回路52にそれぞ
れ出力する。ここで、プライオリティ信号ZBCは、0≦
BC≦1なる条件を満足し、その値は合成映像における
画像Bと画像Cとの表出されるプライオリティ関係を示
している。具体的には、プライオリティ信号ZBCの値が
「1」の場合には、合成映像における画像Bが奥行き方
向において画像Cの上または前にあることを示し、プラ
イオリティ信号ZBCの値が「0」の場合には、合成映像
における画像Bが奥行き方向において画像Cの下または
後にある、すなわち、画像Cが奥行き方向において画像
Bの上または前にあることを示す。
【0024】定数生成および相補回路20は、定数生成
器201,202,203,204,205,206お
よび相補回路211,212,213,214,21
5,216により構成されている。各定数生成器201
〜206は、定数「1」を生成し、生成した定数「1」
を、定数生成器201および202は第1のビデオ信号
整形回路51に、定数生成器203および204は第2
のビデオ信号整形回路52に、定数生成器205および
206は第3のビデオ信号整形回路53にそれぞれ出力
する。
【0025】相補回路211は、画像A用映像信号のキ
ー信号KA を入力し、定数「1」から入力値を減算し、
その結果を相補信号(1ーKA )として第2のビデオ信
号整形回路52に出力する。相補回路212は、画像B
用映像信号のキー信号KB を入力し、定数「1」から入
力値を減算し、その結果を相補信号(1ーKB )として
第1のビデオ信号整形回路51に出力する。相補回路2
13は、画像C用映像信号のキー信号KC を入力し、定
数「1」から入力値を減算し、その結果を相補信号(1
ーKC )として第1のビデオ信号整形回路51に出力す
る。
【0026】相補回路214は、プライオリティ信号生
成回路10のプライオリティ判定回路101から出力さ
れたプライオリティ信号ZABを入力し、定数「1」から
入力値を減算し、その結果を相補信号(1ーZAB)とし
て第2のビデオ信号整形回路52に出力する。相補回路
215は、プライオリティ信号生成回路10のプライオ
リティ判定回路102から出力されたプライオリティ信
号ZACを入力し、定数「1」から入力値を減算し、その
結果を相補信号(1ーZAC)として第3のビデオ信号整
形回路53に出力する。相補回路216は、プライオリ
ティ信号生成回路10のプライオリティ判定回路103
から出力されたプライオリティ信号ZBCを入力し、定数
「1」から入力値を減算し、その結果を相補信号(1ー
BC)として第3のビデオ信号整形回路53に出力す
る。
【0027】合成キー信号生成回路30は、乗算器30
1,302および相補回路303により構成されてい
る。乗算器301は、相補回路211の出力相補信号
(1−KA )と相補回路212の出力相補信号(1−K
B )とを掛算して、信号(1−KA )(1−KB )を出
力する。乗算器302は、乗算器301の出力信号(1
−KA )・(1−KB )と相補回路213の出力相補信
号(1−KC )とを掛算して、信号(1−KA )・(1
−KB )・(1−KC )を出力する。相補回路303
は、乗算器302の出力信号(1−KA )・(1−
B )・■(1−KC )を入力し、定数「1」から入力
値を減算し、その結果を以下に示す合成キー信号KBG
して出力する。 KBG={1−(1−KA )・(1−KB )・(1−KC )}
【0028】合成キー逆数信号生成回路40は、合成キ
ー信号生成回路30の相補回路303から出力された合
成キー信号KBGを入力し、その入力値の逆数をとり、合
成キー逆数信号(1/KBG)として合成映像信号生成回
路70に出力する。
【0029】第1のビデオ信号整形回路51は、混合器
511,512および乗算器513,514,515に
より構成されており、キー信号KA 、相補信号(1−K
B ),(1−KC )およびプライオリティ信号ZAB,Z
ACを用いて画像Aのビデオ信号VA の整形処理を行う。
【0030】混合器511および512は、図2および
下記(5) 式に示すような法則に基づいて入力信号の混合
処理を行う。すなわち、端子T1 に信号x、端子T2
信号I1 、端子T3 に信号I2 がそれぞれ入力される
と、端子T1 への入力信号xと端子T2 への入力信号I
1 との積x・I1 に、定数「1」から端子T1 への入力
信号xを減算した信号と端子T3 への入力信号I2 との
積を加算したものを出力信号Oとして端子T4 から出力
する。 O=x・I1 +(1−x)・I2 …(5) なお、以後に示す混合器は全てこの法則にしたがって出
力信号を得るように構成されている。
【0031】混合器511は、端子T1 にプライオリテ
ィ判定回路101から出力されたプライオリティ信号Z
ABを、端子T2 に定数生成器201から出力された定数
「1」を、端子T3 に相補回路212から出力された相
補信号(1−KB )をそれぞれ入力し、上記(5) 式の法
則にしたがって信号{ZAB+(1−ZAB)・(1−
B )}を乗算器513に出力する。
【0032】混合器512は、端子T1 にプライオリテ
ィ判定回路102から出力されたプライオリティ信号Z
ACを、端子T2 に定数生成器202から出力された定数
「1」を、端子T3 に相補回路213から出力された相
補信号(1−KC )をそれぞれ入力し、上記(5) 式にし
たがって信号{ZAC+(1−ZAC)・(1−KC )}を
乗算器513に出力する。
【0033】乗算器513は、混合器511の出力信号
{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB)}と混合器512
の出力信号{ZAC+(1−ZAC)・(1−KC )}とを
掛算して、信号[{ZAB+(1−ZAB)・(1−
B )}・{ZAC+(1−ZAC)・(1−KC )}]を
乗算器514に出力する。乗算器514は、乗算器51
3の出力信号[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}
・{ZAC+(1−ZAC)・(1−KC )}]と画像Aの
キー信号KA とを掛算して、信号[{ZAB+(1−
AB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・(1
−KC )}]・KA を乗算器515に出力する。乗算器
515は、乗算器514の出力信号[{ZAB+(1−Z
AB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・(1−
C )}]・KA と画像Aのビデオ信号VA とを掛算し
て、以下に示す第1のビデオ信号整形回路51の出力で
ある整形ビデオ信号MVA を整形ビデオ信号加算回路6
0に出力する。 MVA =[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・ (1−KC )}]・KA ・VA
【0034】第2のビデオ信号整形回路52は、混合器
521,522および乗算器523,524,525に
より構成されており、キー信号KB 、相補信号(1−Z
AB),(1−KA )およびプライオリティ信号ZBCを用
いて画像Bのビデオ信号VAの整形処理を行う。
【0035】混合器521は、端子T1 に相補回路21
4から出力された相補信号(1−ZAB)を、端子T2
定数生成器203から出力された定数「1」を、端子T
3 にプライオリティ判定回路103から出力されたプラ
イオリティ信号ZBCをれぞれ入力し、上記(5) 式の方式
にしたがって信号{(1−ZAB)+ZAB・(1−
A)}を乗算器523に出力する。
【0036】混合器522は、端子T1 にプライオリテ
ィ判定回路103から出力されたプライオリティ信号Z
BCを、端子T2 に定数生成器204から出力された定数
「1」を、端子T3 に相補回路213から出力された相
補信号(1−KC )をそれぞれ入力し、上記(5) 式にし
たがって信号{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}を
乗算器523に出力する。
【0037】乗算器523は、混合器521の出力信号
{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA)}と混合器522
の出力信号{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}とを
掛算して、信号[{(1−ZAB)+ZAB・(1−
A )}・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}]を
乗算器524に出力する。乗算器524は、乗算器52
3の出力信号[{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )}
・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}]と画像Bの
キー信号KB とを掛算して、信号[{(1−ZAB)+Z
AB・(1−KA )}・{ZBC+(1−ZBC)・(1−K
C )}]・KB を乗算器525に出力する。乗算器52
5は、乗算器524の出力信号[{(1−ZAB)+ZAB
・(1−KA )}・{ZBC+(1−ZBC)・(1−
C )}]・KB と画像Bのビデオ信号VB とを掛算し
て、以下に示す第2のビデオ信号整形回路52の出力で
ある整形ビデオ信号MVB を整形ビデオ信号加算回路6
0に出力する。 MVB =[{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )}・{ZBC+(1−ZBC)・ (1−KC )}]・KB ・VB
【0038】第3のビデオ信号整形回路53は、混合器
531,532および乗算器533,534,535に
より構成されており、キー信号KC 、相補信号(1−Z
AC),(1−ZBC),(1−KA )および(1−KB
を用いて画像Cのビデオ信号VC の整形処理を行う。
【0039】混合器531は、端子T1 に相補回路21
5から出力された相補信号(1−ZAC)を、端子T2
定数生成器205から出力された定数「1」を、端子T
3 に相補回路211から出力された相補信号(1−
A )をそれぞれ入力し、上記(5) 式にしたがって信号
{(1−ZAC)+ZAC・(1−KA )}を乗算器533
に出力する。
【0040】混合器532は、端子T1 に相補回路21
6から出力された相補信号(1−ZBC)を、端子T2
定数生成器206から出力された定数「1」を、端子T
3 に相補回路216から出力された相補信号(1−
BC)をそれぞれ入力し、上記(5) 式にしたがって信号
{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB )}を乗算器533
に出力する。
【0041】乗算器533は、混合器531の出力信号
{(1−ZAC)+ZAC・(1−KA)}と混合器522
の出力信号{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB )}とを
掛算して、信号[{(1−ZAC)+ZAC・(1−
A )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB )}]を
乗算器534に出力する。乗算器534は、乗算器52
3の出力信号[{(1−ZAC)+ZAC・(1−KA )}
・{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB )}]と画像Cの
キー信号KC とを掛算して、信号[{(1−ZAC)+Z
AC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−K
B )}]・KC を乗算器535に出力する。乗算器53
5は、乗算器534の出力信号[{(1−ZAC)+ZAC
・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−
B )}]・KC と画像Cのビデオ信号VC とを掛算し
て、以下に示す第3のビデオ信号整形回路53の出力で
ある整形ビデオ信号MVC を整形ビデオ信号加算回路6
0に出力する。 MVC =[{(1−ZAC)+ZAC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・ (1−KB )}]・KC ・VC
【0042】整形ビデオ信号加算回路60は、加算器6
01および602により構成されている。加算器601
は、第1のビデオ信号整形回路51の出力信号MVA
第2のビデオ信号整形回路52の出力信号MVB とを加
算し、下記に示す信号(MVA +MVB )を加算器60
2に出力する。 (MVA +MVB ) =[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC) ・(1−KC )}・KA ・VA +{(1−ZAB)+ZAB・(1− KA )}・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )・KB ・VB
【0043】加算器602は、加算器601の出力信号
(MVA +MVB )と第3のビデオ信号整形回路53の
出力信号MVC とを加算し、以下に示す信号(MVA
MVB +MVC )を合成映像信号生成回路70に出力す
る。 (MVA +MVB +MVC ) =[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC) ・(1−KC )}・KA ・VA +{(1−ZAB)+ZAB・(1− KA )}・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}・KB ・VB +{(1−ZAC)+ZAC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+Z BC・(1−KB )}・KC ・VC
【0044】合成映像信号生成回路70は、乗算器によ
り構成され、整形ビデオ信号加算回路60の出力信号
(MVA +MVB +MVC )と合成キー逆数信号生成回
路40の出力信号(1/KBG)とを掛算し、以下に示す
バックグランドが混合されていない合成映像信号VO
出力する。 VO =[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・ (1−KC )}・KA ・VA +{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )} ・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}・KB ・VB +{(1−Z AC)+ZAC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB ) }・KC ・VC ]×1/[{1−(1−KA )・(1−KB )・(1 −KC )}]
【0045】バックグランド付合成映像信号生成回路8
0は、上記(5) 式に基づく混合器により構成され、端子
1 に合成キー信号生成回路30から出力された合成キ
ー信号KBGを、端子T2 に合成映像信号生成回路70か
ら出力された合成映像信号VO を、端子T3 にバックグ
ランドのビデオ信号VOBG をそれぞれ入力し、下記に示
すバックグランド付合成映像信号VBGを出力する。 VOBG =[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・ (1−KC )}・KA ・VA +{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )} ・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}・KB ・VB +{(1−Z AC)+ZAC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB ) }・KC ・VC ]+(1−KA )・(1−KB )・(1−KC )・ VBG
【0046】図3は、互いに交差する3つの画像A,
B,Cを合成する場合のキー信号KA,KB ,KC およ
びプライオリティ信号ZAB,ZAC,ZBCの波形例を示し
ている。キー信号KA ,KB ,KC は0≦KA ,KB
C ≦1なる条件を満足し、この値は各画素毎に変化す
る。各キー信号KA ,KB ,KC の値が「1」の近い値
程、各画像A,B,Cの合成画像における寄与率は高
く、キー信号が「1」の画像は合成画像において100
%表出され、その画像の下あるいは後に位置する画像は
全く見えなくなる。一方、キー信号の値が「0」に近い
程、各画像A,B,Cの合成画像における寄与率は低く
なり、キー信号が「0」の画像は、合成画像に全く表出
されない。
【0047】プライオリティ信号ZAB,ZAC,ZBCもキ
ー信号と同様に0≦ZAB,ZAC,ZBC≦1なる条件を満
足し、前述したように、プライオリティ信号ZAB
AC,ZBCの値が「1」のとき、符号Zの2つの添字の
うち先行する添字、すなわ「A」,「B」の画像が上あ
るいは前にあることを示す。一方、プライオリティ信号
AB,ZAC,ZBCの値が「0」のとき、符号Zの2つの
添字のうち後行する添字、すなわ「B」,「C」の画像
が上あるいは前にあることを示す。また、2つの画像が
交差する領域XBC,XAC,XABでは、各プライオリティ
信号ZAB,ZAC,ZBCは値「0.5」をとる。これによ
り、これら交差領域XBC,XAC,XABは滑らかな領域と
なるように整形される。
【0048】次に、上記構成による動作を説明する。画
像A用のビデオ信号VA ,キー信号KA ,奥行き信号Z
A からなる映像信号、画像B用のビデオ信号VB ,キー
信号KB ,奥行き信号ZB からなる映像信号および画像
C用のビデオ信号VC ,キー信号KC ,奥行き信号ZC
からなる映像信号が本装置に入力されると、ビデオ信号
A ,VB ,VC はそれぞれ第1のビデオ信号整形回路
51,第2のビデオ信号整形回路52,第3のビデオ信
号整形回路53に入力され、キー信号KA ,KB ,KC
はそれぞれ相補回路211,212,213に入力さ
れ、奥行き信号ZA ,ZB ,ZC はそれぞれプライオリ
ティ信号生成回路10に入力される。
【0049】プライオリティ信号生成回路10では、プ
ライオリティ判定回路101において、奥行き信号ZA
とZB とを用いて画像Aと画像Bの合成画像における重
み付けが行われ、これに応じたプライオリティ信号ZAB
が生成されて、第1のビデオ信号整形回路51の混合器
511の端子T1 および相補回路214に出力される。
また、プライオリティ判定回路102において、奥行き
信号ZA とZC とを用いて画像Aと画像Cの合成画像に
おける重み付けが行われ、これに応じたプライオリティ
信号ZACが生成されて、第1のビデオ信号整形回路51
の混合器512の端子T1 および相補回路215に出力
される。また、プライオリティ判定回路103におい
て、奥行き信号ZB とZC とを用いて画像Bと画像Cの
合成画像における重み付けが行われ、これに応じたプラ
イオリティ信号ZBCが生成されて、第2のビデオ信号整
形回路52の混合器522の端子T1 および相補回路2
16に出力される。
【0050】相補回路211では、キー信号KA の相補
信号(1−KA )が生成され、この相補信号(1−
A )は第2のビデオ信号整形回路52の混合器521
の端子T3 および合成キー信号生成回路30の乗算器3
01に出力される。相補回路212では、キー信号KB
の相補信号(1−KB )が生成され、この相補信号(1
−KB )は第1のビデオ信号整形回路51の混合器51
1の端子T3 および合成キー信号生成回路30の乗算器
301に出力される。相補回路213では、キー信号K
C の相補信号(1−KC )が生成され、この相補信号
(1−KC )は第1のビデオ信号整形回路51の混合器
512の端子T3 および合成キー信号生成回路30の乗
算器302に出力される。
【0051】また、相補回路214では、プライオリテ
ィ信号ZABの相補信号(1−ZAB)が生成され、この相
補信号(1−ZAB)は第2のビデオ信号整形回路52の
混合器511の端子T1 に出力される。相補回路215
では、プライオリティ信号ZACの相補信号(1−ZAC
が生成され、この相補信号(1−ZAC)は第3のビデオ
信号整形回路53の混合器531の端子T1 に出力され
る。相補回路216では、プライオリティ信号ZBCの相
補信号(1−ZBC)が生成され、この相補信号(1−Z
BC)は第3のビデオ信号整形回路53の混合器532の
端子T1 に出力される。
【0052】合成キー信号生成回路30では、乗算器3
01により相補信号(1−KA )と(1−KB )とが掛
け合わされ、さらに乗算器302でこの掛け合わされた
信号(1−KA )・(1−KB )に相補信号(1−
C )が掛け合わされる。次いで、相補回路303にお
いて乗算器302の出力信号(1−KA )・(1−
B )・(1−KC )が「1」から減算されて、合成キ
ー信号KBGが生成され、合成キー逆数信号生成回路40
に出力される。合成キー逆数信号生成回路40では、合
成キー信号KBGの逆数「1/KBG」が求められ、合成キ
ー逆数信号として合成映像信号生成回路70に出力され
る。
【0053】一方、第1のビデオ信号整形回路51で
は、混合器511および512において、前述した(5)
式に応じて入力信号の混合処理が行われ、混合器511
から信号{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}が出力
され、混合器512からは信号{ZAC+(1−ZAC)+
(1−KC )}が出力される。混合器511および51
2の出力信号は、乗算器513で掛け合わされ、さらに
乗算器514でキー信号KA が、乗算器515でビデオ
信号VA が掛け合わされて、整形処理された信号MVA
が整形ビデオ信号加算回路60の加算器601に出力さ
れる。
【0054】同様に、第2のビデオ信号整形回路52で
は、混合器521および522において、前述した(5)
式に応じて入力信号の混合処理が行われ、混合器521
から信号{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )が出力さ
れ、混合器522からは信号{ZBC+(1−ZBC)・
(1−KC )}が出力される。混合器521および52
2の出力信号は、乗算器523で掛け合わされ、さらに
乗算器524でキー信号KB が、乗算器525でビデオ
信号VB が掛け合わされて、整形処理された信号MVB
が整形ビデオ信号加算回路60の加算器601に出力さ
れる。
【0055】同様に、第3のビデオ信号整形回路53で
は、混合器531および532において、前述した(5)
式に応じて入力信号の混合処理が行われ、混合器531
から信号{(1−ZAC)+ZAC・(1−KA )}が出力
され、混合器532からは信号{(1−ZBC)+ZBC
(1−KB )}が出力される。混合器531および53
2の出力信号は、乗算器533で掛け合わされ、さらに
乗算器534でキー信号KC が、乗算器535でビデオ
信号VC が掛け合わされて、整形処理された信号MVC
が整形ビデオ信号加算回路60の加算器602に出力さ
れる。
【0056】整形ビデオ信号加算回路60では、加算器
601において、第1のビデオ信号整形回路51の出力
信号MVA と第2のビデオ信号整形回路52の出力信号
MVB とが加算され、さらに加算器602においてこの
加算信号(MVA +MVB )と第3のビデオ信号整形回
路53の出力信号MVC とが加算され、信号(MVA
MVB +MVC )が合成映像信号生成回路70に出力さ
れる。
【0057】合成映像信号生成回路70では、整形ビデ
オ信号加算回路60の出力信号(MVA +MVB +MV
C )と合成キー逆数信号生成回路40による合成キー逆
数信号(1/KBG)とが掛け合わされる。これにより、
3つの画像A,B,Cのバックグランドが付加されてい
ない以下に示す合成映像信号VO が出力される。 VO =(MVA +MVB +MVC )・(1/KBG) =[{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・ (1−KC )}・KA ・VA +{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )} ・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}・KB ・VB +{(1−Z AC)+ZAC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB ) }・KC ・VC ]×1/[{1−(1−KA )・(1−KB )・(1 −KC )}]
【0058】また、合成映像にバックグランドを付加す
る場合には、バックグランド付合成映像信号生成回路8
0を構成する混合器の端子T1 に合成キー信号KBGが入
力され、端子T2 に合成映像信号生成回路70で生成さ
れた合成映像信号VO が入力され、端子T3 にバックグ
ランドのビデオ信号VBGが入力されて、以下に示すバッ
クグランド付合成映像信号VOBG が生成され、出力され
る。 VOBG =KBG・VO +(1−KBG)・VBG [{ZAB+(1−ZAB)・(1−KB )}・{ZAC+(1−ZAC)・ (1−KC )}・KA ・VA +{(1−ZAB)+ZAB・(1−KA )} ・{ZBC+(1−ZBC)・(1−KC )}・KB ・VB +{(1−Z AC)+ZAC・(1−KA )}・{(1−ZBC)+ZBC・(1−KB ) }・KC ・VC ]+(1−KA )・(1−KB )・(1−KC )・ VBG
【0059】以上説明したように、本実施例によれば、
従来のように3つの映像信号を2つずつ順次合成する代
わりに、3つの映像信号を同時に合成するように構成し
たので、3つの映像信号を合成した場合に滑らかなエッ
ジおよび交差領域を得ることができ、しかも不自然な画
が見えることがない映像を得られる。
【0060】なお、本実施例では、合成すべき映像信号
が3つの場合を例に説明したが、4つ以上の映像信号を
合成する場合にも、本発明を適用でき、上述した効果と
同様の効果を得られることは勿論である。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
3つ以上の映像信号を合成した場合に滑らかなエッジお
よび交差領域を得ることができ、しかも不自然な画が見
えることがない映像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号合成装置の一実施例を示
す構成図である。
【図2】図1の映像信号合成装置における混合器の動作
原理を説明するための図である。
【図3】互いに交差する3つの画像を合成する場合のキ
ー信号およびプライオリティ信号の波形例を示す図であ
る。
【図4】従来の3チャネルDMEコンバイナの基本構成
を示す図である。
【図5】2つの平面が交差する場合の2チャネルコンバ
イナの合成動作における基本的なエッジ処理を説明する
ための図である。
【図6】3つの画像の配置例を示す図である。
【図7】3つの画像の映像信号の合成順の例を示す図で
ある。
【図8】従来の3チャネルDMEコンバイナの課題を説
明するための図である。
【符号の説明】
10…プライオリティ信号生成回路 101,102,103…プライオリティ判定回路 20…定数生成および相補回路 201〜206…定数生成器 211〜216…相補回路 30…合成キー信号生成回路 301,302…乗算器 303…相補回路 40…合成キー逆数信号生成回路 51…第1のビデオ信号整形回路 511,512…混合器 513〜515…乗算器 52…第2のビデオ信号整形回路 521,522…混合器 523〜525…乗算器 53…第3のビデオ信号整形回路 531,532…混合器 533〜535…乗算器 60…整形ビデオ信号加算回路 601,602…加算器 70…合成映像信号生成回路 80…バックグランド付合成映像信号生成回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビデオ信号、キー信号および奥行き信号
    からなる少なくとも3つの映像信号を合成する映像信号
    合成装置において、 各奥行き信号を相互に比較して、各映像信号間の奥行き
    方向における重み付けを行いプライオリティ信号をそれ
    ぞれ生成する回路と、 各キー信号の相補信号を生成する回路と、 上記各プライオリティ信号の相補信号を生成する回路
    と、 上記相補キー信号の全てを乗算し、この乗算した信号の
    相補信号を合成キー信号として出力する回路と、 上記合成キー信号の逆数演算を行い合成キー逆数信号と
    して出力する回路と、 映像信号のビデオ信号、キー信号並びにその映像信号に
    対する各プライオリティ信号に、その相補プライオリテ
    ィ信号と重み付け対象の映像信号の相補キー信号とを加
    算した信号を乗算することにより各ビデオ信号の整形処
    理を行う回路と、 これら整形処理されたビデオ信号を加算する回路と、 この加算ビデオ信号と上記合成キー逆数信号を乗算して
    合成映像信号を生成する回路とを有することを特徴とす
    る映像信号合成装置。
  2. 【請求項2】 上記加算ビデオ信号に、上記合成キー信
    号とバックグランドのビデオ信号を乗算した信号を加算
    してバックグランド付合成映像信号を生成する回路を有
    する請求項1記載の映像信号合成装置。
  3. 【請求項3】 上記各処理が各画素毎に行われる請求項
    1または請求項2記載の映像信号合成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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