JPH0763176B2

JPH0763176B2 - ビデオ修正装置

Info

Publication number: JPH0763176B2
Application number: JP58038409A
Authority: JP
Inventors: リンゼイ・ウイリアム・マクドナルド
Original assignee: クロスフィールドエレクトロニクスリミティド
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: DE3372236D1; JPS58181358A; US4617592A; EP0089174B1; EP0089174A1

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明はビデオ修正装置（video retouching sysstem;V
RS）に関する。

〔従来の技術〕

ビデオ修正装置においては、画像源（例えば、スキャナ
ー、ファクシミリ装置、画像データを格納したディスク
パック）からの信号は更新記憶装置（即ち、リフレッシ
ュ・メモリ）に転送され、さらに信号は表示監視装置に
転送され、表示監視装置において格納された画像が表示
される。この更新記憶装置からのビデオ信号は制御入力
端子が接続された表示修正装置に送られる。表示修正装
置は制御入力端子における信号に従いかつ操作員の設定
に依存して対話的に応答する。

より詳しく説明すると、操作員の設定によるパラメータ
と画像修正装置にて具体化されるアルゴリズムは、上記
更新記憶装置から監視装置へのビデオ信号経路に沿って
転送されるカラー画像信号に変化をもたらすことにな
る。表示修正装置は、一般的には、色調の調整、黒及び
白レベル、カラーバランス、色合の調整等を行う。ま
た、同一出願人による欧州特許出願第82303693.4号（特
願昭57−121359号参照）に開示されているカラー置換も
可能である。

〔発明の構成〕

本発明によれば、ビデオ修正装置において、画素信号を
格納する画像記憶装置と、画像記憶装置の信号に応答す
る表示監視装置と、操作員により制御することにより表
示監視装置に与える信号を変化させる表示修正装置と備
える。さらに、ビデオ修正装置は、多ビット信号（例え
ば各画素（赤、緑、青）毎に８ビット（１バイト）信
号）を格納する修正記憶装置を備え、この多ビット信号
の各個は表示画素の座標に対応する。さらに、表示修正
装置は修正記憶装置における多ビット信号に応答し、操
作員による制御の下で表示された画像の対応画素を変化
させる。例えば、修正記憶装置には、表示画像を修正す
るに際してぼかし効果（ビネット効果）が得られるよう
な値が格納される。

表示修正装置にマスク記憶装置を接続することは既に従
来から知られている。このマスク記憶装置では画像領域
と境を接する１つの領域にわたり１ビット画素が存在
し、マスク記憶装置の画素値（以下、マスク画素値）は
画像の画素に対して１対１の対応関係にある。マスク画
素値は表示修正装置を制御し、画像の画素の１つの領域
に対してはいくつかの連続的な動作上の変化を受容せし
め、他の領域に対しては変化を受容させない。

マスク画素値は、１つの方法として操作員が監視装置を
監視し画像上の対象となる領域のアウトラインをカーソ
ルで移動させた結果としてコンピュータにより設定され
る。即ち、コンピュータは領域のアウトライン内の全て
の画素に対して１つの値のマスク画素値を割り当て、ア
ウトライン外の全ての画素に対して他の値のマスク画素
値を割り当てる。例えば、「１」のマスク画素値がアウ
トラインの内側の画素に割り当てられ、アウトラインの
外側には「０」のマスク画素値が割り当てられる。

一方、他の方法として、マスク画素値は、画像を２つの
互いに排他的な領域に分けコンピュータにより設定され
る。即ち、異なる値のマスク画素値を各領域に割り当て
る。この場合、コンピュータは各画像の画素をレビュー
し、画像画素の色を決定し、その色と所定の範囲の色の
比較する。もし、色がは範囲内にあるならば、１つの値
（例えば、０）のマスク画素値はマスク記憶装置内の対
応するマスク画素値に割り当てられる。一方、色が範囲
外にあるときは、他の値（例えば、１）のマスク画素値
が割り当てられる。

本発明の好適な実施例では、マスク記憶装置及び修正記
憶装置は表示監視装置を制御する上で互いに連携して動
作し、これらの出力は表示修正装置に入力される。本発
明のビデオ修正装置において、修正記憶装置と連携して
マスク記憶装置を使用することは、本発明による得られ
る利点を非常に増大させる。その理由は、マスク記憶装
置は所望の縁部を正確に規定することができ、本発明の
ビデオ修正装置において多ビット信号を記憶しておくこ
とは、画像の漸次的な変化とマスク記憶装置により規定
された領域にて得られるソフトな縁部とを可能にする。
このような組合わせの利点として、例えば、絵画中の対
象物の陰影を表す修正が領域に導入されると、対象物の
縁はマスクにより規定することができ、陰茎領域におけ
る色調又は色のグラデーションは修正記憶装置にて多ビ
ット値により実施することができる。

画像の修正において自然な外観を与えるソフトな縁を提
供できないことは、マスク記憶装置を使用する上で不利
なこととなる。また、マスク記憶装置が使用されるとき
に、ラスター方向へ傾斜しているマスクの縁部は階段状
の外観を有する。コンピュータグラフィック装置では、
表示装置におけるラスターラインの方向へ傾斜している
ラインの外観を改善する技術は知られているが（一般
に、ラスターライン間隔よりも高い解像度において交差
点を計算することと、次いで中間濃度値を求めるために
平均化又は補間を行うことを含む）、変化は一般に１つ
の画素の距離を越えてもたらされる。この周知の「アン
チ−エイリアシング（anti−aliasing）」技術は、描画
技術における画像修正に使用される範囲では適切な効果
を与えていない。

また、本発明の好適な実施例においては、修正記憶装置
は操作員により制御されるパターン発生装置から所定の
アルゴリズムで規定された画素値Ａが供給される。所望
の修正が一度実行されると、修正画素値はこれらの画素
の元の値に代わって主画像記憶装置に入力される。この
主画像記憶装置は高い解像度用のものであり、一方、法
事監視装置及び修正記憶装置にデータを供給する更新記
憶装置は、低い解像度用のものである。修正されたデー
タが高い解像度の画像記憶装置に入力されると、高解像
度を持つ修正パターンを発生するようにデータ処理（例
えば、隣接する低解像度の画素間の補間）を行う。

多くのビデオ修正装置の不利な点として、視認される以
前に元のデータが変化してしまうことであり、一度変化
すると元のデータは常に回復できないことである。修正
された表示が十分に満足されるときのみ主画像記憶装置
を修正することにより、この困難世性を克服している。

〔実施例〕

本発明のビデオ修正装置をより理解するために、本発明
の実施例を添付の図面に沿って詳細に説明する。

第１図は表示監視装置に適用する色信号を導くために周
知の装置である。第１図において、元のデータ（原画，
図示せず）はモータ12により駆動される透明ドラム10の
周囲に巻き付けられている。ハウジング14内のランプか
らの光はプリズム16及び18（ドラム10内）により反射さ
れ、反射光は透明な原画を通って解析ヘッド20内の光電
子増倍管に送られる。解析ヘッド20は回折講師24及びピ
ックアップ26の制御の元でサーボシステムにより駆動さ
れるリードスクリュー22に取り付けられる。サーボシス
テムは制御ユニット28、サーボ増幅器30及びサーボモー
タ32により構成される。

解析ヘッド20内では、光は３個の別々のフィルタを通過
後、対応する３個の光電子増倍管に送られる。その結
果、原画の赤色、青色、緑色成分を示す３つ信号が補正
回路（図示せず）を介してヘッド20からアナアログ・デ
ジタル変換器34に供給される。アナログ・デジタル変換
器34からは、複数の信号が制御器36及びバスライン38を
経て画像記憶装置40に供給される。ピックアップ26から
導かれたタイミング信号もまた制御器36に供給され、制
御器36はドラム回転の必要像加量におけるサンプルを画
像記憶装置40に送出することができる。

第２図は本発明の一実施例としてのビデオ修正装置のブ
ロック線図である。第２図において、原画像を構成する
画像記憶装置40からの信号は更新記憶装置42に入力さ
れ、表示修正装置44を経て表示監視装置46に入力され
る。マスク記憶装置48及び修正記憶装置50もまた制御装
置52と共に表示修正装置44に接続される。各装置を以下
に詳しく説明する。

画像記憶装置40は画像の各画素（赤、緑、青）を規定す
るデジタルデータ、即ち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青
色（Ｂ）の各成分毎の画素値が格納されている。各画素
は図示の左上を原点とする座標（x,y）を有する。例え
ば、緑色画素であればＧ（0,0）,G（0,1）,G（0,2）…
…である。画像記憶装置40に格納されたこれらの値は更
新記憶装置42に供給される。ここで、これらの値はま
た、１バイト値（ｓ）で与えられる。更新記憶装置42で
は変数ｓ（x,y）で与えられる。即ち、ｓ（0,0）,s（0,
1）,s（0,2）……の形態で画像菊奥装置40のように左上
を原点とする座標（x,y）で格納される。マスク記憶装
置48は各画素毎に「１」又は「０」の値を格納する。例
えば、ｓ（0,0）＝1,s（0,1）＝1,s（0,2）＝０の如く
である。この情報は更新記憶装置42のデータと共に表示
修正装置44に供給される。

例えば、処理対象となる特定の画素において上述のマス
ク画素値が「１」のときは、表示修正装置44は請求項１
及び後述する関係式に示すように、値ｓ′を出力する。
一方、マスク画素値「０」のときは表示修正装置44から
の出力は値ｓそのままである。

修正記憶装置50は値Ａを格納する。この値Ａは表示修正
装置44で行われる修正に使用される。値Ａの格納形態
は、Ａ（0,0）,A（0,1）,A（0,2）……の如くであ
る、。これらの値は各画素の座標（x,y）に対応してい
る。値Ａはパターン発生装置53により規定される。パタ
ーン発生装置53は一般的なマイクロプロセッサであり、
所定のアルゴリズムの算出を行う。即ち、本発明では、
Ａ（x,y）＝F6（x,y,mod）を行う。ここで“mod"は特殊
な画像修正、例えば陰影のための値である。このアルゴ
リズムにより各画素の座標（x,y）及び特定の画像修
正、例えば陰影（mod）を行う。このように、修正記憶
装置50は、表示修正装置44上の各画素に対して１マルチ
ビット（この場合は１バイト）配置を行う記憶装置であ
る。従って、修正記憶装置50は画像全面の修正情報を有
しており、バイト面とも称する。

マスク記憶装置48は上述のように「１」又は「０」を規
定するので、表示画面上で変える部分と変えない部分を
特定することができる。また、パターン発生装置53は前
述のように修正記憶装置50に値Ａを供給し例えば画像に
陰影を追加する場合には有効である。

例えば、特定の陰影を加える場合に、本発明ではマスク
画素値により主な特徴である鋭い縁部を規定する利点を
もたらし、その結果、修正記憶装置50において鋭い縁部
を規定する必要がない。陰影は原画像に影響を与えずに
暗音又は輝点により作られる。暗点化又は輝点化するこ
とは制御装置52から表示修正装置44への制御入力を変化
させることにより行われ、従って、修正記憶装置50に格
納された陰影値は変わらない。

他の例として、パターン発生装置53は画像上に画像を重
ねて描くために使用される。画像の色は画像の位置と同
様に、原画を影響に与えることなく変化させることがで
きる。この例では修正記憶装置50又はバイト面は、いず
れかに選択された座標、例えば、暗点化又は輝点化する
ための輝度信号、又は色信号に供給される値を含む。

修正記憶装置50の値Ａが更新記憶装置42の値ｓに作用す
る方法は、表示修正装置44におけるアルゴリズムにより
決定される。組合せは簡単な線型であるが、他に指数関
係又は三角関数の場合もある。

例えば以下のアルゴリズムが使用される。即ち、ｓ′＝ｓ＋A/255×Ｓ ……（１）ここで、ｓ′は表示修正装置から表示監視装置に送出される信
号、ｓは更新記憶装置から出力される信号、Ａはパターン発生装置で規定され修正記憶装置に格納さ
れた各画素値の値、Ｓは所望の画像変化を行うために選択された任意係数、
である。

このアルゴリズムの効果は原画上の透明な部分に加えら
れる。

第３図は第２図に示すビデオ修正装置において上述した
アルゴリズムを実施するための表示修正装置44の一実施
例ブロック構成図である。図に示すように、更新記憶装
置42から、各々は各画素に対して１バイトで表され、画
像の赤色、緑色、青色成分を示す３つの信号は、ライン
42R,42G,42Bを経て、対応する算術論理ユニット54R,54
G,54Bに供給される。

マスクゲート58は接続路50Xを経て各画素に対する１バ
イト信号を受け、さらに接続路48Mを経てマスク記憶装
置48からの１バイト信号を受ける。マスクゲート58は、
接続路48Mの信号が「１」か「０」かに従って、接続路5
0Xの１バイト信号を送信又は停止する。

マスクゲート58を出力したバイト信号は記憶装置（ルッ
クアップテーブル）60R,60G,60Bに供給される。これら
のルックアップテーブルは、修正記憶装置50から導かれ
る１バイト濃度信号により、赤色、緑色、青色の修正に
対する適切な特性を提供するように設けられる。ルック
アップテーブル60R,60G,60Bは操作員により制御される
制御装置52によりロードされる。

ルックアップテーブル60R,60G,60Bの出力は各々対応す
る算術論理ユニット54R,54G,54Bに供給される。各算術
論理ユニットはライン42の画像記憶の信号に修正データ
の加算し、又は修正データを減算することができる。全
て「０」のバイト信号は陰極線管電子銃（CRT）の非励
磁を表し、全て「１」のバイト信号はCRTの最大零時を
表す。従って、加算モードにおいて算術論理ユニット54
を使用すると画面は明るくなり、一方、減算モードを使
用すると画面は暗くなる。即ち表示監視装置に供給され
る信号は、全て「０」の時はCRTを励磁をせず、一方全
ての「１」の時は最大に励磁される。言い換えれば、全
て「０」の時は「黒色」である。

算術論理ユニット54において加算又は減算で生じる信号
は、範囲外制限回路62R,62G,62Bに供給される。この回
路における制限は、結果的に範囲外を生じる加算又は減
算を考慮するために必要である。

結果的に修正された色信号は、修正信号Ｒ′,G′,B′を
提供するためにデジタル・アナログ変換器64R,64G,64B
を経て表示監視装置60に供給される。ここで、３つのル
ックアップテーブル60R,60G,60Bの全てが同一の濃度プ
ロフィールでロードされ、かつ３つの算術論理ユニット
54の全てが同じモード（例えば、加算モード）で動作し
ていると仮定すると、操作は中間カラー軸に沿ってしか
しながら、もし異なるコードでルックアップテーブルを
ロードすることにより、色合いのある結果を達成するこ
とができる。

範囲外制限回路62による制限とともに加算及び減算の効
果は第４図（ａ）及び（ｂ）に示される。ここで、値ｓ
は原画からの信号、ｘは修正信号（ｘ＝A/255・ｓ）、
ｓ′は制限及び加算の結果、Ｚは任意の変数、である。
値Ｚは制限の効果を示すために便宜的に使用される変数
である。

前述のように、修正記憶装置には、表示画像を修正する
際してぼかし効果（ビネット効果）が得られるような値
が格納されるが、第４図に示すように、直線的なぼかし
効果の場合に、値Ｚに対応する方向において漸次増大す
る各画素の値ｓを表している。即ち、第４図は、加算及
び効果を示す値“s"及び“X"（このＸは方向を示すもの
ではない）を示す。例えば、表示監視装置が１バイトで
制御されるとすると、これらの値は０〜255となる。し
かし、値ｓ及び値Ｘもまた０〜255の間を変化し、例え
ば値ｓ及びＸの各々が255のときはその合計（ｓ＋Ｘ）
は255より大きくなる。この値は表示監視装置に表示で
きないので、上限は255に制限される。

後述の式（２）又は（３）に示すように、値Ｓが増大す
れば値ｓ′も増大し、従って画素は明るく見えるような
り、値Ｓが減少すれば値ｓ′も減少し、画素は暗くな
る。

第２図の表示修正装置44において実施するアルゴリズム
は、以下の式で表される。

ｓ′＝（１−ｋ・A/255）ｓ＋Ｋ・A/255・Ｓ……（２）このアルゴリズムを使用する効果はより不透明色を可能
とし、その不透明度はｋの値の選択により決定される。
ｋが１の値であれば、全体的に不透明である。ここで値
ｋは、元の画素値“s"に基づく値ｓ′に与える貢献度を
示している。例えば、値ｋが「０」であれば、元の画素
値ｓに何ら貢献せず、一方、値ｋが「１」であれば値A/
nに依存して貢献する。

なお値“n"は正規化された値であり、上述したように画
素が１バイトのときは０〜255の範囲で使用され、明ら
かなように、10進数“255"は２進数“11111111"であ
る。

上記の式（１）及び（２）において、ｓは色座標の選択
に基づいて決める任意の色度又は輝度パラメータであ
る。カラー装置と１つ間はそれ以上の付加的な座標のた
めの類似したアルゴリズムもある。

式（１）及び（２）に基づいてまとめると、例えば、マスク画素値＝１のときは、ｓ′（x,y）＝（１−ｋ・Ａ（x,y）/n）ｓ＋ｋ・Ａ（x,y）/n・Ｓ ……（３）で表され、それ以外ではｓ′（x,y）＝ｓ（x,y）で表せ
る。

第５図は本発明のさらに他の実施例ブロック線図であ
る。本図の例では、２つの画像記憶装置42−１及び42−
２があり、各々は表示修正装置44への信号を供給する。
表示修正装置44は、第２図に示すように、マスク記憶装
置48及び修正記憶装置50からの信号を受ける。第２図の
場合では、その動作は操作員により制御される制御装置
52により制御される。表示修正装置44のアルゴリズムは
２つの画像記憶装置42−１及び42−２からの画素、如何
にして記憶装置50から導かれたアルゴリズムに対する加
重値に結合するかを決定する。例えば、値ｓ及び値Ｓが
画像（更新）記憶装置42−１及び42−２の信号であると
すると、式（２）で与えられるアルゴリズムは、合成出
力ｓ′を生じるために、２つの画像信号Ｓ及びｓを混合
又は重畳する効果を有する。この場合に、記憶された画
像データはどちらの画像にも修正されない。組合せの効
果は表示監視装置で視認することができ、制御装置52を
介して操作員との対話的な制御が可能となる。修正記憶
装置50は、前述のように画素当たり１バイトに限定され
るものではない。適切には少なくとも画素当たり８ビッ
ト前後のマルチビット値を記憶することができる。

表示画像が一度満足されると、画像記憶装置40に記憶さ
れた画素値は、表示修正装置44で実施されたと同じ方法
で修正される。これは、修正記憶装置50の内容を表すデ
ータを表すデータを供給するパターン発生装置（マイク
ロコンピュータ）により実行され、さらに制限装置52に
より表示修正装置44に供給され、表示修正装置44により
実行されるのと同じアルゴリズムを実行するためにプロ
グラムされた制御命令がコンピュータにより実行され
る。最終的に画像記憶装置40の新たな内容は第６図に示
す方法で画像再生又は色分離を実施するために使用され
る。

第６図においてカラー分離を形成するための資料（即
ち、原画）はドラム62の周囲が巻かれ露光される。制御
装置64からのタイミング信号の制御の下で、画像記憶装
置40からの信号はデジタル・アナログ変換器66を経て露
光ヘッド68に供給され、各色毎のアナログ信号は露光ヘ
ッド68において光源を変調するために使用される。この
場合、カラー分離は光感光紙により形成される。露光ヘ
ッド68はリードスクリュー70上に取り付けられ、このリ
ードスクリュー70は第１図のリードスクリュー22と同じ
方法で駆動される。

通常の場合、原画は画像記憶装置40に記憶されるが、他
の場合として例えば、ファクシミリ装置の場合も可能で
ある。後者の場合では更新記憶装置42は単に画像記憶装
置で構成される。

〔発明の効果〕【図面の簡単な説明】

第１図は、表示監視装置に適用する色信号を導くための
従来の装置の構成図である。第２図は本発明の一実施例としてのビデオ修正装置の構
成図である。第３図は第２図に示す装置の表示修正装置の詳細構成図
である。第４図は第３図に示す信号処理装置による加算及び減算
の説明図である。第５図は本発明の他の実施例としてのビデオ修正装置の
構成図である。第６図は記憶された信号から色分離を発生する従来装置
の構成図である。（符号の説明） 10……ドラム、12……モータ、 14……ハウジング、16,18……プリズム、 20……解析ヘッド、22,70……リードスクリュー、 24……回折格子、26……ピックアップ、 28,52……制御ユニット、30……サーボ増幅器、 32……サーボモータ、34,64,66……テジタル・アナログ
変換器、 36……制御器、38……バスライン、 40……記憶装置、42……更新記憶装置、 44……表示修正装置、46……表示監視装置、 48……マスク記憶装置、50……修正記憶装置、 53……パターン発生装置、54……算術論理ユニット、 58……マスクゲート、60……ルックアップテーブル、 62……範囲外制限回路、68……露光ヘッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−87044（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−42157（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−22708（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ修正装置であって、該ビデオ修正装
置は、各色毎の画素を格納する画像記憶装置（40）と、
各画素ごとの表示画面に対応する多ビット信号を格納す
る修正記憶装置（50）と、該画像記憶装置（40）からの
各画素信号（ｓ）を受け、下式により決定された値に従
って該画素信号（ｓ）を修正し表示画素信号（ｓ′）と
して該表示監視装置（46）に供給する表示修正装置（4
4）と、表示画面を監視する表示監視装置（46）とを備
えており、該下式は、ｓ′＝（ｌ−ｋ・A/n）ｓ＋ｋ（A/n）Ｓにより与えられ、ここで、ｓ′は該表示修正装置から該表示監視装置に出力される
表示画素信号、ｓは更新記憶装置から該表示修正装置に送出される画素
信号、Ａはパターン発生装置で決定され修正記憶装置に格納さ
れる値であり、画像記憶装置の各画素の座標に対応する
値、ｎは０＜A/n＜１の関係を満たす整数、Ｓは表示画面の所望の変化を実行するために選択される
任意の係数、ｋは修正値の画面への作用を制御する係数、該表示修正装置は、上式により算出した該表示画素信号
（ｓ′）を該表示監視装置に送出することを特徴とする
ビデオ修正装置。
【請求項２】該ビデオ修正装置は、該表示修正装置（4
4）に接続されかつ画像領域と境を接する区域にわたる
複数の１バイト画素を記憶するマスク記憶装置（48）を
さらに備え、該マスク記憶装置（48）からの該１バイト
画素の値は、第１の更新記憶装置（42−１）からの画素
信号の１つの領域を与え、これは該表示修正装置（44）
による変化を受け入れるものであり、かつ他の領域を与
え、これは該表示修正装置（44）による変化を受け入れ
ないものであるようになっている請求項１に記載のビデ
オ修正装置。
【請求項３】該表示修正装置（44）は各表示監視用カラ
ー信号（42R,42G,42B）のための個々のルックアップテ
ーブル（60R,60G,60B）および該各表示監視用カラー信
号のための個々の信号結合回路（54R,54G,54B）を備
え、該ルックアップテーブルの各々は該修正記憶装置
（50）からの信号を受けるように入力を接続し、該信号
結合回路の各は対応するルックアップテーブルからの信
号および該第１の更新記憶装置（42−１）からの信号を
受けるよう入力を接続し、該信号結合回路からの出力信
号は該表示監視装置（46）を制御するために用いられよ
うになっている請求項１又は２に記載のビデオ修正装
置。
【請求項４】該ビデオ修正装置は該表示修正装置（44）
へ信号を供給するように接続された第２の更新記憶装置
（42−２）をさらに備え、該表示修正装置（44）は修正
記憶装置（50）からの信号の制御の下に２つの更新記憶
装置（42−1,42−２）からの画像信号を併合させるよう
に動作する請求項1,2,又は３に記載のビデオ修正装置。