JPH08102961A - クロマキー方法およびキーイング関数を求める回路装置 - Google Patents
クロマキー方法およびキーイング関数を求める回路装置Info
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- JPH08102961A JPH08102961A JP7231638A JP23163895A JPH08102961A JP H08102961 A JPH08102961 A JP H08102961A JP 7231638 A JP7231638 A JP 7231638A JP 23163895 A JP23163895 A JP 23163895A JP H08102961 A JPH08102961 A JP H08102961A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/74—Circuits for processing colour signals for obtaining special effects
- H04N9/75—Chroma key
Landscapes
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Studio Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 クロマキー技法を改善したカラーキーイング
の方法および回路を提供する。 【解決手段】 第１サブ空間がキー領域と遷移色とを含
み、第２サブ空間および境界領域が前景に関連する第１
のビデオ画面の色ベクトルを含むように、境界領域によ
り色空間を、２つのサブ空間に分割するステップと、第
１サブ空間（Ａ）内に位置する色ベクトルに対して、キ
ー領域の色ベクトルベクトルが境界領域内に位置するキ
ーイング関数決定するステップとを有する。
の方法および回路を提供する。 【解決手段】 第１サブ空間がキー領域と遷移色とを含
み、第２サブ空間および境界領域が前景に関連する第１
のビデオ画面の色ベクトルを含むように、境界領域によ
り色空間を、２つのサブ空間に分割するステップと、第
１サブ空間（Ａ）内に位置する色ベクトルに対して、キ
ー領域の色ベクトルベクトルが境界領域内に位置するキ
ーイング関数決定するステップとを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロマキー方法お
よびそれと関連する回路装置に関する。
よびそれと関連する回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】広義ではクロマキーは、以下の目的をも
って２枚のビデオ画面を混合し、１つの総合的な画面に
することを意味するものと解釈されている。その目的と
は、できる限り誤りなく第１のビデオ画面の前景を、背
景としての第２のビデオ画面の前面にはめ込むことであ
る。（たとえばドイツ連邦共和国特許公開第４０１７８
７８号公報参照） ２つの画面を自動的に混合するために、第１のビデオ画
面の背景をできる限り１つの色にすべきである。このた
めに通常青色が用いられ、その色はキーカラーと呼称さ
れる。第１のビデオ画面の前景にこの色が含まれていて
はならない。その場合総合的な画面に、明らかな誤りが
生じることがあるからである。実際混合の際に、第１の
ビデオ画面の色情報は、画素毎にスキャンされる。色情
報がキーカラーを持つ画素の色情報と一致するとこの画
素は、第２のビデオ画面の対応する画素データに置換さ
れる。キーカラーが前景にあると、総合的な画面内のそ
の位置に前景が透過する。
って２枚のビデオ画面を混合し、１つの総合的な画面に
することを意味するものと解釈されている。その目的と
は、できる限り誤りなく第１のビデオ画面の前景を、背
景としての第２のビデオ画面の前面にはめ込むことであ
る。（たとえばドイツ連邦共和国特許公開第４０１７８
７８号公報参照） ２つの画面を自動的に混合するために、第１のビデオ画
面の背景をできる限り１つの色にすべきである。このた
めに通常青色が用いられ、その色はキーカラーと呼称さ
れる。第１のビデオ画面の前景にこの色が含まれていて
はならない。その場合総合的な画面に、明らかな誤りが
生じることがあるからである。実際混合の際に、第１の
ビデオ画面の色情報は、画素毎にスキャンされる。色情
報がキーカラーを持つ画素の色情報と一致するとこの画
素は、第２のビデオ画面の対応する画素データに置換さ
れる。キーカラーが前景にあると、総合的な画面内のそ
の位置に前景が透過する。
【０００３】その方法の改善は、たとえば単一のキーカ
ラーの代わりにキーカラーの濃淡の差も、第１のビデオ
画面の背景に利用することである。上述の理由により、
これらの濃淡の差は第１のビデオ画面の前景に生じては
ならない。そうでなければ前景と背景とを自動識別する
簡単な評価基準が失われるからである。
ラーの代わりにキーカラーの濃淡の差も、第１のビデオ
画面の背景に利用することである。上述の理由により、
これらの濃淡の差は第１のビデオ画面の前景に生じては
ならない。そうでなければ前景と背景とを自動識別する
簡単な評価基準が失われるからである。
【０００４】前景と背景との識別の困難な側面は、ビデ
オ画面内の遷移色の現象である。遷移色は、ビデオ画面
内、たとえば前景の対称物と、前景の背後の背景のキー
カラーとのエッジに生じる。簡単に説明すると青色のキ
ーカラーと赤色の背景を用いる場合、紫色を介して赤色
から青色に変化する遷移領域が、画面上の前景と背景と
の間に生じる。たとえばビデオカメラの光学的な焦点の
ボケ、またはビデオ画面のフィルタ処理により、これら
の遷移色が生じる。
オ画面内の遷移色の現象である。遷移色は、ビデオ画面
内、たとえば前景の対称物と、前景の背後の背景のキー
カラーとのエッジに生じる。簡単に説明すると青色のキ
ーカラーと赤色の背景を用いる場合、紫色を介して赤色
から青色に変化する遷移領域が、画面上の前景と背景と
の間に生じる。たとえばビデオカメラの光学的な焦点の
ボケ、またはビデオ画面のフィルタ処理により、これら
の遷移色が生じる。
【０００５】そのような遷移領域の画素が、カラーキー
イング処理を施されずに、第２のビデオ画面の対応する
画素に置換されない場合、前景の対象物は、とりわけ妨
害をきたす青みがかったエッジまたは紫色のエッジで総
合的な画面に現れる。他方で処理結果が不自然にはっき
りした画像である場合、これらの遷移領域の画素を、第
２のビデオ画面の対応する画素に完全に置換することが
できない。ある色の遷移（赤から青への遷移、または緑
から青への遷移）に対しては、キーカラー成分は２次元
の色平面で定義することができる。これらの遷移色は共
にキーカラーのベクトルと交差するベクトル成分を持
ち、この特徴によりそれらをベクトルの基本成分に分割
することができる。しかし典型的にはそのような方法
は、色の遷移が色平面を正反対に移り変わり無彩色の軌
跡を通る場合、たとえば無彩色の軌跡を通って黄色から
青色に遷移する場合には通用しない。実際黄色は、青色
のキーカラーと反方向の成分である。これら２つの色ベ
クトルの任意の加算ベクトルは、もはや平行四辺形を構
成せず、簡単な方法で基本成分に分割することができな
い。したがって灰色の遷移領域では、キーイング関数
（以下を参照）の値を表すことができない。黄色の前景
の対象物のカラーキーイング処理の後には、灰色のエッ
ジが不可避に生じる。
イング処理を施されずに、第２のビデオ画面の対応する
画素に置換されない場合、前景の対象物は、とりわけ妨
害をきたす青みがかったエッジまたは紫色のエッジで総
合的な画面に現れる。他方で処理結果が不自然にはっき
りした画像である場合、これらの遷移領域の画素を、第
２のビデオ画面の対応する画素に完全に置換することが
できない。ある色の遷移（赤から青への遷移、または緑
から青への遷移）に対しては、キーカラー成分は２次元
の色平面で定義することができる。これらの遷移色は共
にキーカラーのベクトルと交差するベクトル成分を持
ち、この特徴によりそれらをベクトルの基本成分に分割
することができる。しかし典型的にはそのような方法
は、色の遷移が色平面を正反対に移り変わり無彩色の軌
跡を通る場合、たとえば無彩色の軌跡を通って黄色から
青色に遷移する場合には通用しない。実際黄色は、青色
のキーカラーと反方向の成分である。これら２つの色ベ
クトルの任意の加算ベクトルは、もはや平行四辺形を構
成せず、簡単な方法で基本成分に分割することができな
い。したがって灰色の遷移領域では、キーイング関数
（以下を参照）の値を表すことができない。黄色の前景
の対象物のカラーキーイング処理の後には、灰色のエッ
ジが不可避に生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、カラ
ーキーイング処理の際に全ての遷移色を処理する、包括
的で汎用性のある方法および回路構成を提供することで
ある。
ーキーイング処理の際に全ての遷移色を処理する、包括
的で汎用性のある方法および回路構成を提供することで
ある。
【０００７】ここで「色空間」、「画素の色ベクト
ル」、または「対応する画素」等の用語を、以後以下に
定義するように用いる。
ル」、または「対応する画素」等の用語を、以後以下に
定義するように用いる。
【０００８】１． 広義では画素の色情報は、２つのク
ロミナンス値Ｃｂ、Ｃｒおよび輝度値Ｙを意味するもの
と解釈されている。狭義では色情報は、２つのクロミナ
ンス値Ｃｂ、Ｃｒのみを意味するものと解釈されてい
る。一般に色情報について述べる場合には、２つの説明
を両方の場合に適応する。
ロミナンス値Ｃｂ、Ｃｒおよび輝度値Ｙを意味するもの
と解釈されている。狭義では色情報は、２つのクロミナ
ンス値Ｃｂ、Ｃｒのみを意味するものと解釈されてい
る。一般に色情報について述べる場合には、２つの説明
を両方の場合に適応する。
【０００９】２． 画素の色情報は、デカルト座標系を
用いて表される色空間の点Ｐとされ、その座標は、画素
の色情報により決定される。広義では色情報成分は、３
次元の色空間ＦＲ3 内の点であり、狭義では色情報成分
は、２次元の色空間ＦＲ2 内の点である。一般に用語、
色空間を用いる場合、その定義は次元と無関係である。
用いて表される色空間の点Ｐとされ、その座標は、画素
の色情報により決定される。広義では色情報成分は、３
次元の色空間ＦＲ3 内の点であり、狭義では色情報成分
は、２次元の色空間ＦＲ2 内の点である。一般に用語、
色空間を用いる場合、その定義は次元と無関係である。
【００１０】
【外６】
【００１１】
【外７】
【００１２】５． ２つの異なるビデオ画面に含まれる
２つの画素は、画面上で同一の幾何学的座標を持てば、
それらは対応するものと定義される。
２つの画素は、画面上で同一の幾何学的座標を持てば、
それらは対応するものと定義される。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、以下の
ステップ ａ） 第１サブ空間がキー領域と可能性のある遷移色と
を含のに対して、第２サブ空間および境界領域が前景に
関連する第１のビデオ画面の色ベクトルを含むように、
（ｎ−１）次元の境界領域により色空間を、２つのサブ
空間に分割するステップと、
ステップ ａ） 第１サブ空間がキー領域と可能性のある遷移色と
を含のに対して、第２サブ空間および境界領域が前景に
関連する第１のビデオ画面の色ベクトルを含むように、
（ｎ−１）次元の境界領域により色空間を、２つのサブ
空間に分割するステップと、
【００１４】
【外８】
【００１５】
【外９】
【００１６】
【外１０】
【００１７】本発明による遷移色の処理において、輝度
成分を含ませることにより、２次元空間（前述を参照）
で簡単に解くことのできない問題を解くことができる。
成分を含ませることにより、２次元空間（前述を参照）
で簡単に解くことのできない問題を解くことができる。
【００１８】
【外１１】
【００１９】
【外１２】
【００２０】本発明のこれらの利点および他の利点は、
以下に説明する実施の形態から明らかである。
以下に説明する実施の形態から明らかである。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１に、一般に決められた座標系
Ｃｂ、Ｃｒ（原点は黒点と一致する）を有する２次元の
色空間ＦＲ2 （慣例に従って以下では色平面と呼称す
る）を示す。
Ｃｂ、Ｃｒ（原点は黒点と一致する）を有する２次元の
色空間ＦＲ2 （慣例に従って以下では色平面と呼称す
る）を示す。
【００２２】配色を決定するために６角形が示され、色
平面の第１象限のふちから始めて６角形の周りを反時計
周りに、紫色、赤色、黄色、緑色、シアン、青色が配色
されている。
平面の第１象限のふちから始めて６角形の周りを反時計
周りに、紫色、赤色、黄色、緑色、シアン、青色が配色
されている。
【００２３】色平面ＦＲ2 に、影をつけた領域つまりキ
ー領域と、境界曲線Ｇで区分される境界領域とを示す。
境界曲線Ｇは色平面ＦＲ2 を２つのサブ平面、つまりサ
ブ平面Ａ、Ｂに分割する。サブ平面Ｂに第１のビデオ画
面の前景の色が含まれるのに対し、サブ平面Ａにはキー
カラーおよび可能性のある遷移色が含まれる。ビデオ画
面内にサブ平面Ｂの全ての色が、実際に前景色として生
じるのではない。サブ平面Ａについても、ビデオ画面内
に全ての可能性のある遷移色が必ずしも遷移色として生
じる必要はないと言える。前述の前提に従って、加色法
による混合により遷移色が作られるこれらの前景の色
は、境界曲線Ｇ上に位置している。
ー領域と、境界曲線Ｇで区分される境界領域とを示す。
境界曲線Ｇは色平面ＦＲ2 を２つのサブ平面、つまりサ
ブ平面Ａ、Ｂに分割する。サブ平面Ｂに第１のビデオ画
面の前景の色が含まれるのに対し、サブ平面Ａにはキー
カラーおよび可能性のある遷移色が含まれる。ビデオ画
面内にサブ平面Ｂの全ての色が、実際に前景色として生
じるのではない。サブ平面Ａについても、ビデオ画面内
に全ての可能性のある遷移色が必ずしも遷移色として生
じる必要はないと言える。前述の前提に従って、加色法
による混合により遷移色が作られるこれらの前景の色
は、境界曲線Ｇ上に位置している。
【００２４】
【外１３】
【００２５】
【外１４】
【００２６】たとえば２枚の画面のシーケンスを自動的
に混合して総合的な画面のシーケンスにする場合、主な
作業は総合的なシーケンスに適するキーイング関数を求
めることである。前述の処理では、第１シーケンスの画
面の色構成（総合的な画面に対して前景に現れる）は、
基本的にこのシーケンスの全ての画面に対して同一であ
ることを前提とする。たとえば第１シーケンスの画面の
前景がニュースキャスターである場合、全ての前景は、
同じ（青色の）背景の前で同じ服を着ている同一のキャ
スターに関連する。
に混合して総合的な画面のシーケンスにする場合、主な
作業は総合的なシーケンスに適するキーイング関数を求
めることである。前述の処理では、第１シーケンスの画
面の色構成（総合的な画面に対して前景に現れる）は、
基本的にこのシーケンスの全ての画面に対して同一であ
ることを前提とする。たとえば第１シーケンスの画面の
前景がニュースキャスターである場合、全ての前景は、
同じ（青色の）背景の前で同じ服を着ている同一のキャ
スターに関連する。
【００２７】
【外１５】
【００２８】
【外１６】
【００２９】
【外１７】
【００３０】
【外１８】
【００３１】図２に、色空間ＦＲ3 において、最も一般
的な場合に対して条件をどのように拡げて解釈するかを
示す。この場合、点集合Ｓは３次元の点集合であり、点
集合Ｇは、２次元の点集合である。
的な場合に対して条件をどのように拡げて解釈するかを
示す。この場合、点集合Ｓは３次元の点集合であり、点
集合Ｇは、２次元の点集合である。
【００３２】次に３次元の色空間ＦＲ3 に対して、以下
の簡単な前提を基にして実施例を説明する。
の簡単な前提を基にして実施例を説明する。
【００３３】
【外１９】
【００３４】
【外２０】
【００３５】
【外２１】
【００３６】
【外２２】
【００３７】
【外２３】
【００３８】
【外２４】
【００３９】
【外２５】
【００４０】
【外２６】
【００４１】空間ＦＲ2 に前述の特別な場合を完全に適
応することができることに注意すべきである。式（１）
および（２）を同一の形にすることができる。唯一の違
いは、その中の全てのベクトルは、２つの成分しか持た
ないことである。したがって式（４）は、原点を通る直
線の式である。もっと複雑な場合では境界領域は、開始
点が原点である２つの半直線から構成される。しかし２
次元処理を用いて不満足な解が全く得られないまたはほ
とんど得られない場合、その問題の３次元処理は好適で
ある。
応することができることに注意すべきである。式（１）
および（２）を同一の形にすることができる。唯一の違
いは、その中の全てのベクトルは、２つの成分しか持た
ないことである。したがって式（４）は、原点を通る直
線の式である。もっと複雑な場合では境界領域は、開始
点が原点である２つの半直線から構成される。しかし２
次元処理を用いて不満足な解が全く得られないまたはほ
とんど得られない場合、その問題の３次元処理は好適で
ある。
【００４２】
【外２７】
【００４３】
【外２８】
【００４４】
【外２９】
【００４５】
【外３０】
【００４６】
【外３１】
【００４７】
【外３２】
【００４８】
【発明の効果】本発明により、カラーキーイング処理の
際に全ての遷移色を処理する、包括的で汎用性のある方
法および回路構成を提供することができる。
際に全ての遷移色を処理する、包括的で汎用性のある方
法および回路構成を提供することができる。
【図１】２次元の色空間、つまり色平面に対して最も一
般的な形で本発明を説明する図である。
般的な形で本発明を説明する図である。
【図２】３次元の色空間で本発明の特別な実施例を説明
する図である。
する図である。
【図３】キーカラーにより決定される角度を幾何学的に
示す図である。
示す図である。
【図４】キーイング関数を計算する回路構成のブロック
図である。
図である。
１ 変換ユニット ２ 分子Ｚを計算するユニット ３ 加算器 ４ 除算ユニット ５ メモリ
Claims (5)
- 【請求項１】 第１のビデオ画面の一部が総合的な画面
の前景を表し、第２のビデオ画面が背景を表すように、
第１のビデオ画面の画素データを第２のビデオ画面の画
素データと混合し、第１のビデオ画面の背景に関連する
全ての色ベクトルが、ｎ次元の色空間でキー領域（Ｓ）
を構成するクロマキー技法において、以下のステップ、 ａ） 第１サブ空間（Ａ）がキー領域（Ｓ）と可能性の
ある遷移色とを含むのに対して、第２サブ空間（Ｂ）お
よび境界領域（Ｇ）が前景に関連する第１のビデオ画面
の色ベクトルを含むように、（ｎ−１）次元の境界領域
（Ｇ）により色空間を、２つのサブ空間（Ａ、Ｂ）に分
割するステップと、 【外１】 とを有することを特徴とするクロマキー方法。 - 【請求項２】 【外２】 請求項１に記載の方法。
- 【請求項３】 境界領域（Ｇ）の点は、 【外３】 請求項１または２に記載の技法。
- 【請求項４】 【外４】 請求項３に記載の技法。
- 【請求項５】 【外５】 請求項３または４記載のキーイング関数（ｋ）を求める
回路構成。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4432337.9 | 1994-09-10 | ||
| DE4432337A DE4432337A1 (de) | 1994-09-10 | 1994-09-10 | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Farbstanzen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102961A true JPH08102961A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3616680B2 JP3616680B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=6527950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23163895A Expired - Fee Related JP3616680B2 (ja) | 1994-09-10 | 1995-09-08 | クロマキー方法およびキーイング関数を求める回路装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5719640A (ja) |
| EP (1) | EP0701379B1 (ja) |
| JP (1) | JP3616680B2 (ja) |
| DE (2) | DE4432337A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998037702A1 (fr) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Sony Corporation | Dispositif et procede de traitement de signaux video, dispositif synthetiseur d'images, et dispositif d'edition |
| KR100555481B1 (ko) * | 1999-08-09 | 2006-03-03 | 삼성전자주식회사 | 카메라 시스템에서 칼러 키잉 수행장치 |
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| DE19639355B4 (de) * | 1996-09-25 | 2006-05-04 | Bts Holding International Bv | Verfahren und Anordnung zum Farbstanzen |
| GB2336055B (en) | 1998-04-01 | 2002-10-16 | Discreet Logic Inc | Image processing |
| GB2336054B (en) | 1998-04-01 | 2002-10-16 | Discreet Logic Inc | Processing image data |
| US6456300B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-09-24 | Autodesk Canada Inc. | Method and apparatus for processing image data to produce control data |
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| JP3642258B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2005-04-27 | 松下電器産業株式会社 | 映像合成装置 |
| US7508455B2 (en) * | 2004-03-26 | 2009-03-24 | Ross Video/Live Production Technology | Method, system, and device for automatic determination of nominal backing color and a range thereof |
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1994
- 1994-09-10 DE DE4432337A patent/DE4432337A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-08-28 DE DE59508378T patent/DE59508378D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-28 EP EP95202321A patent/EP0701379B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-08 JP JP23163895A patent/JP3616680B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-11 US US08/526,677 patent/US5719640A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| US5719640A (en) | 1998-02-17 |
| EP0701379A2 (de) | 1996-03-13 |
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