JPS6266791A - クロマキ−装置 - Google Patents

クロマキ−装置

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Publication number
JPS6266791A
JPS6266791A JP21562186A JP21562186A JPS6266791A JP S6266791 A JPS6266791 A JP S6266791A JP 21562186 A JP21562186 A JP 21562186A JP 21562186 A JP21562186 A JP 21562186A JP S6266791 A JPS6266791 A JP S6266791A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
color
key
video
hue
Prior art date
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Pending
Application number
JP21562186A
Other languages
English (en)
Inventor
クリストファ・アール・ハンセン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grass Valley Group Inc
Original Assignee
Grass Valley Group Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6266791A publication Critical patent/JPS6266791A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/74Circuits for processing colour signals for obtaining special effects
    • H04N9/75Chroma key

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、前景及び背景の2つのカラー映像信号を合成
するクロマキー装置に関ずろ。
〔従来技術と発明が解決しようとする問題点]TVプロ
タークション分野ではクロマキーと呼ばれる技術が広く
使用されており、ゲンロックされた2つのビデオ信号を
合成して、一方のビデオ信号(前景信号)が他方のビデ
オ信号(背景信号)の一部を背景として表わされるよう
に′N畳して1つの合成映像を生成する。このためには
キー信号を発生し、第1即ち前景信号の映像の各ピクセ
ルにつき、これを合成映像中に減衰することなく残すか
或は少なくとも一部分背景映像信号の対応ピクセルに置
換するかを決める。尚、この明細書中で「ピクセル」(
絵素)の語は、ビデオ信号のうち絵の内容に関係なくそ
の色が明瞭に決定できる絵の最小領域を意味し、また本
発明はデジタルシステムに限定するものではない。
このようなキー信号は前景信号の色成分から発生するの
が普通である。一般に、前景物体が均一な色のバックス
クリーンに現われるようにしてi?iJ景信号を形成す
ることにより行う。このスクリーンの色は前景物体中に
は現われない色から任意に選択する。前景を表わす信号
はミキサに大刀しで、キー信号に応じて背景を表わす信
号と合成される。
もしハードキーを希望すれば、キー信号は理想的にはス
クリーンの色と同じ色のビクセルについては1の値を有
し、他の色のビクセルについては0の値を有する。しか
し、スクリーンの色はその全体にわたり一様ではあり得
ないので、単色の有無によりキー信号の値とするのは好
ましくない。例えば、均一な照明のもとでスクリーンの
色が一様であるとしても、スクリーンの一部分は他の部
分よりも光源に近(、また一部には隘影が生じ、その結
果スクリーンの色が均一になることは実際上あり得ない
。更に、例えばスクリーンの傷やその他の不完全さのた
めに、スクリーンは一様な照明の下でも異なる色の部分
が生じ得る。従って、従来のクロマキー装置にあっては
キー信号を1とする色の幅を定めている。
色を明瞭に定義するには3つのアトリビュートか必要で
ある。例えばビデオカメラは赤(R)、緑(G)及び青
(B)の3原色の強度を夫々表わす3原色の色成分信号
f(、G、Bが発生する。これら3原色の色成分信号は
明度(Y)及び色度或いは色差(R−Y、B−Y)成分
に変換できる。色を特徴付ける他の3つのアトリビュー
トは色相、飽和度及び明度である。色相と飽和度は第2
図に示す如く明度に無関係に色度図(クロミナンス・ダ
イヤグラム)上のベクトルで表わすことができる。色度
図中、3つの色差軸(R−Y、 B−Y及mG−y)は
色度図の中心原点から3方向に出る。ある色の色相は選
択された(例えばB−Y )軸に対して角位置θで表わ
せ、その色の飽和度はベクトルの大きさで表わされる。
もし色差軸が等角であり(3原色の色成分を等しい重み
付けする)、また座標X−2を有する二次元直交(デカ
ルト)座標系が色度図の極座標系上に重ねられ、第3図
の如(両座標系の原点が一致し、直交座標系の+X軸が
極座標系のB−Y軸に対して角度ダであれば、3原色成
分R,G、 Bで表わされる色は直交座標系で次のよ5
に表わすことができる。
このXと2の値を用いてクロマキー装置のキー信号発生
に使用できる。BBCIJサーチデパートメントレポー
) 1984 / 16のV、G、 Devereux
 K ヨ6”Te1evision Animatio
n 5tore:Digital CJoma−Key
 and Mixer Units”には、キー信号K
が次式で表わされるクロマキーシステムが解説されてい
る。
K=X−amodZ  forX)amodZK = 
Ofor X(a +nod Zこれはキー信号値が一
定の点を結ぶとV影輪郭となり、これは■の先端が色度
図の中心に向かいY軸に対し【対称となる。
バックスクリーンの色はしばしば飽和した青色に選定す
るが、このクロマキーの原理はバックスクリーンの任意
の色に適用でき、実用上の制約はバックスクリーンの色
と同じ色が前景物体中に含まれていないことである。D
 eve r・IIJKの説明するシステムでは、バッ
クスクリーンの色は照明されるとX軸上であって、その
大きさかに=1のXの大きさ以上として色度図上にベク
トルで表わされるのが理想的である。このシステムによ
ると、バックスクリーンの色が変化しても正しいキー信
号が得られる。但し、スクリーンの色はに−1の輪郭を
超すベクトルで表わされ、その色の飽和度が十分小さい
限り、そのベクトルで表わされる色相がX軸上にある前
景物体の色の存在により偽のキー信号を発生してはなら
ない。
しかし、DeVereuxの説明するシステムは例えば
陰影部の如き低飽和度部で、Y軸を中心とする狭いセク
タ内での色相の小さな変化が許容できないという欠点が
ある。例えば、前景の色がX軸上のベクトルで表わされ
、低飽和度とすると、例えば照明の変化やカメラノイズ
で僅かに色相が変化すると、Kの値に大きな変化が生じ
、これは動作上好ましくない。
〔発明の概要〕 本発明の好適実施例では、ビデオキー信号発生器が3つ
の信号成分からキー信号を発生する。このキー信号は以
下のとおりである。3即ち、3つの信号成分を二次元極
座標系の原点から放射する略等角間隔のベクトルで表わ
し、原点から各軸方向への距離は飽囮度を、また方位角
は色相を表わすとき、一定キー信号値(例えばOまたは
1)の点の軌跡(輪郭)が、この他座樵と同じ原点を宵
しXと2座標を有する補助の二次元直交座体中Xが予定
の最小値以上の率一連続I宛であり、またZは上記Xの
最小値に対しては単一の値をとり それより大きいXの
値に対し2つの値をとるようにしている。
〔実施例〕
第1図は本発明によるクロマキー装置の一実施例を示す
図であり、夫々出力ビデ第1g号を発生する2台のビデ
オカメラ(102) 、 (104)を含をでいる。
ビデオカメラ(104)で発生されるビデ第46号はR
lq及びBの3つの色成分を有し、前景物体(106)
とバックスクリーン(108)よりなる前景シーンをな
す。ビデオカメラ(102)で発生される信号は成分信
号(例えばR,Q、 BまたはY、R−Y、 B−Y 
)がエンコードしたビデオ(例えばNTSC又はPAL
i5J準信号)であり、背景シーン(110)を表わす
13両カメラ(102) 、 (104)からの信号は
、従来のミキサ(120) K入力する。ミキサに入力
した両ビデオ信号は共に同じフオーム、即ちコンポーネ
ント又はエンコードされたフオームであり、従って、カ
メラ(102)で発生された信号がエンコードされたも
のであるが、ミキサ(120)への印加前にエンコード
されていれば、カメラ(104)からミキサ(120)
への信号路中にエンコーダ(122)を挿入し、なけれ
ばならない。更に、前景信号はミキサ(120)への印
加前に、例えばバックスクリーン(108)の色を抑圧
する等の前景信号の変更が好ましく、これは前景モデイ
ファイヤ(124)を用いて達成できる。
ミキサ(120)はカメラ(102)と(104)で得
た信号を合成して、物体(106)が背景(110)に
M畳された合成シーンを表わす信号を得る。これら両ゾ
ーンの合成は、背景信号と前景信号とにキー信号K及び
そのコンブリメントKを掛けることにより達成する。キ
ー信号にはキー発生器(140)とキー処理回路(15
2)とにより発生される。キー発生器(140)はオン
アクシス(軸上)色相セレクタ(142)とオフアクシ
ス色相セレクタ(144)より成る。各色相セVクタ(
142) 、 (144)は前景用カメラ(104)か
ら色成分R2G及びBtt受けるのみならず、入力Mと
Nに調節可能な色相角戸の三角関数を表わす信号を受け
る。両色相セVクタは等しく、次の形態の出力信号を発
生する。
色相セレクタ(142)の入力M、Nに5tnLA、c
osgに関連する信号を印加すると、出力信号Xは次の
ようになる。
これはB−Y軸に対し角度戸の線に沿った成分を表わし
ている。
色相セレクタ(144)に印加される信号はcslと−
sm g+であり、その結果、色相セレクタ(144)
からの出力信号Zは次のようになる。
この2の式はXの式で表わす線に垂直の線に沿う成分を
表わす。R,G、 Bの値の特定の合成についてのX及
びZの値はX及びZ軸を有するデカルト座標糸に変形し
たベクトル(R,G、B)を表わし、ここにX軸はB−
Y軸に対して角度2だゆ傾斜している。
第1図のクロマキー装置において、信号Zは二乗回路(
146)に印加され、その出力Zは係数aを掛けるマル
チプライヤ(148)に印加される。色相セレクタ(1
42)とマルチプライヤ(148)の出力とは減算回路
網(150)に入力して、下記の信号Kを得る。
K=X−aZ2 従って、Kの一定値の輪郭はその準線がZOjAに平行
であり、その焦点がX軸上にあるパラボラ(放物線)と
なることが判る。パラボラの幅、即ちXの特定の値にお
けるZの止及び負の1直の差はaの値で決まる。従って
、aの値の変化はキー発生器(140)の選択度、即ち
乙の値が変化する場合のKの値の変化程度を決める。
加算回路網(150)により与えられる信号にはキー処
理回路(152)により従来方法により処理され、その
結果得られるキー信号にはミキサ(120)のマルチプ
ライヤに印加される。キー処理回路(152)が行う処
理は信号Kに可変オフセラ)KIJを印加して信号に−
1−Koを発生すること、可変利得Kgを与えて信号K
 = (K+Ko ) K、gを発生するとどNびキー
信号Kをクリッピングして、それが0/〕・ら1のレン
ジに収まるように掛算係数に対応する値を所定範囲に制
限することを含む。
可変オフセット及び利得により、K=Oのパラボラが色
度図の中心を通らず、K=1のパラボラがX軸に沿って
に=00パラボラから離れる(第3図参照)。K=Qと
に=1のパラボラの間隔はKがOと1の間でスムーズに
移行してソフトキーな得るのに必要である。一定値のパ
ラボラ状輪郭を有するキー信号を発生することにより、
Devereuxにより説明される。システムの利点は
低飽和度における色相の微小変化に対する許尋性に欠け
るという欠点を生じることなく得られる。この従来シス
テムの欠点は定キー信号値の輪郭は丸くなり、信号Xが
そσ)最小値であっても不連続を生じないという事実に
より回避している。
〔変形・変更〕
本発明はとこに図示し解説した特定のクロマキー装置に
限定すべきではな(、本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変形変更が可能である。例えばキー信号の一定値
輪郭は必ずしもパラボラである必要はなく、飽和度の低
い値で不連続の生じない他の輪郭であってもよい。例え
ば、輪郭形状は円又は楕円の一部分であってもよい。更
に、信号Kを発生するのに使用した特定回路構成は別の
コンポーネントの必要性を最小にする1こめ便宜上採用
したものであり、他の回路構成も採用し得る。
また、R,G、 B信号成分は等しい重み付ゆでキー信
号を発生し、クロミナンスブレーンのR−Y。
Q−Y及びB−Yにつき等角間隔の軸としたが、NTS
C,PAL標準の如き他の重み付は係数が使用でき、そ
の場合不等角間隔の軸が得られる。しかし、NTSC又
はPAL重み付は係数により間隔を設けた軸は、本発明
にあっては略等角間隔であると考えられる。
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、本発明に係るクロー7キ〜装置に
よると、クロマキー信号kが0及び1の輪郭がX軸に対
してパラボラ状またはその他滑らかな連続形状であるの
で、Devereuxにより提案されたクロマキー装置
の欠点である低飽和度時における動作の不安定性が解消
でき、t7かも任意のバックスクリーンカラーが選択で
きるという実用上優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるクロマキー装置の好適一実施例の
ブロック図、第2図は二次元極座標で色を表わす従来方
法の説明図、第3図は本発明に係るクロマキー信号発生
器の動作説明図である。 (102)、 (104)はビデオカメラ、(120)
はミキサ、(140)はキー発生器、(142)はオン
アクシス色相セレクタ、  (144)はオフアクシス
色相セレクタ、(146)は二乗回路、(150)は減
算回路、(152)はキー処理回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 夫々3原色の色信号成分を有する第1及び第2ビデオ信
    号をキー信号に応じて合成して出力ビデオ信号を得るク
    ロマキー装置において、上記キー信号は上記第1ビデオ
    信号の3原色の色成分信号を受け、上記3原色を表わす
    二次元極座標と同じ原点を有する直交するXZ座標に変
    換する回路を用い、上記直交座標上で同じキー信号値の
    輪郭がパラボラ等の滑らかな連続曲線となる信号とする
    ことを特徴とするクロマキー装置。
JP21562186A 1985-09-16 1986-09-12 クロマキ−装置 Pending JPS6266791A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77654385A 1985-09-16 1985-09-16
US776543 1985-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6266791A true JPS6266791A (ja) 1987-03-26

Family

ID=25107684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21562186A Pending JPS6266791A (ja) 1985-09-16 1986-09-12 クロマキ−装置

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EP (1) EP0218393A1 (ja)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0218393A1 (en) 1987-04-15

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