JPS636199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジヨン番組制作に於いて、画面
のはめ込み等を行なうのに使用するクロマキー信
号発生器に関するもので、ライン・ソフト・クロ
マキーを可能にすることを目的とする。クロマキ
ーはカラー映像中の特定色の領域を検出して抜き
取り、他の映像をはめ込むような画面合成手法の
１つで、日常的に使用されるものである。中でも
ソフト・クロマキーと称し、抜取り基準色に近い
色調ほど抜取り度合いが大となるようリニアゲー
トさせるキーイング信号を発生させ、より自然な
画面構成を行なうものがある。しかしこのような
操作の行なえる装置は入力映像信号としてＲ、
Ｇ、Ｂの３原色信号を必要としており、入力源を
カラーカメラと限定されるものであつた。しかし
一般に扱うカラー映像信号とはNTSC方式等によ
る複合され、１本のラインで授受されるものであ
り、こうしたカラー映像信号によりソフト・クロ
マキーを行なうには従来のソフト・クロマキー信
号発生器の前段にＲ、Ｇ、Ｂ復調器の結合を必要
とした。

本発明はNTSC方式等の複合カラー映像信号よ
りソフト・クロマキー信号を発生させ言わゆるラ
イン・ソフト・クロマキーを行なうことができる
ようにし、特にカラー映像信号をサンプルしてデ
イジタル処理するのに適したものである。それは
カラー映像信号をサンプルする際、たとえばサン
プル周波数を色副搬送波周波数の４倍となるよう
に設定し、且つサンプル位相をカラーベクトル上
で±Ｉ軸および±Ｑ軸と一致させれば各サンプ
ル・データより容易にＩ成分信号、Ｑ成分信号、
Ｙ成分信号が得られることを利用していることに
依存している。具体的には入力カラー映像信号を
前記条件でサンプルし、各サンプル値よりＹ成分
信号、Ｉ成分信号、Ｑ成分信号とを抽出するＹ・
Ｉ・Ｑ分離手段を備え、この手段からの各成分信
号とさらに任意色に係わるＹ成分信号、Ｉ成分信
号、Ｑ成分信号との成分差信号、すなわちＹ成分
信号△ＹとＩ成分差信号△ＩとＱ成分差信号△Ｑ
とからキーイング信号を生成する手段を備え、こ
の生成よりソフト・クロマキー信号を得ている。
さらに各成分差信号△Ｙ、△Ｉ、△Ｑよりキーイ
ング信号を生成するには、先づ各成分毎に任意の
設定が可能な重みづけが行なわれ、その後夫々重
みづけられた各成分差信号を加算し、更にクリツ
プ処理を施し適当なレベル範囲内を変化するキー
イング信号としている。従つて前記キーイング信
号は入力カラー映像信号の特定色近傍のみレベル
変化するものとなる。

以下に本発明の実施例とともに説明する。第１
図において１はカラー映像信号の入力端子、２は
カラー映像信号をＹ成分信号ＹとＩ成分信号Ｉと
Ｑ成分信号Ｑとに分離するコム・フイルター、３
〜５はそれぞれ減算器、６〜８はそれぞれ乗算
器、９は加算器、１０はクリツプ回路、１１はキ
ーイング信号の出力端子である。

次にこの実施例の動作について説明する。先づ
入力端子１から供給されるカラー映像信号はコ
ム・フイルター２にてＹ成分信号ＹとＩ成分信号
ＩとＱ成分信号Ｑとに分離変換される。このＹ成
分信号ＹとＩ成分信号ＩとＱ成分信号Ｑとは夫々
減算器３、減算器４、減算器５の入力端子に被減
算値として供給される。また減算器３〜５のもう
一方の入力端子には基準Ｙ成分信号Y₀と基準Ｉ
成分信号I₀と基準Ｑ成分信号Q₀とが夫々減算値と
して供給される。この基準Ｙ成分信号Y₀と基準
Ｉ成分信号I₀と基準Ｑ成分信号Q₀とから決定され
る基準色は任意に設定可能なもので、前記３基準
成分信号は基準色を設定する操作、例えばカラー
選択つまみ等の指示に従がい自由に変化するもの
とする。さて減算器３〜５は各成分毎に入力カラ
ー映像と適当に定められた基準色との差の絶対値
を求めるように動作し、各減算器３〜５の出力端
子には夫々Ｙ成分差信号｜Ｙ−Y₀｜、Ｉ成分差
信号｜Ｉ−I₀｜、Ｑ成分差信号｜Ｑ−Q₀｜が出力
する。次に前記３つの成分差信号は夫々乗算器６
〜８の被乗数として供給され、各乗算器６〜８の
乗数はＹ感度信号１、Ｉ感度信号ｍ、Ｑ感度信号
ｎから与えられる。従つて各乗算器６〜８の出力
には各成分毎に感度信号で重みづけられた成分差
信号があらわれ夫々｜Ｙ−Y₀｜×１、｜Ｉ−I₀｜
×ｍ、｜Ｑ−Q₀｜×ｎという積となる。加算器９
はこれら各乗算器６〜８の３出力信号を入力と
し、加算処理し出力信号として、各成分毎に重み
づけられた成分差信号の総和信号 ｛｜Ｙ−Y₀｜×１＋｜Ｉ−I₀｜×ｍ＋｜Ｑ−Q₀
｜×ｎ｝を求めるものである。この総和を適当に
不感帯を生じるようクリツプ処理してキーイング
信号に生成するのがクリツプ回路１０である。

クリツプ回路１０の動作特性は例えば第２図
ａ，ｂに示す如くで、第２図ａは入力信号の上限
を規定したもの、第２図ｂは入力信号の上限と下
限とを規定したものである。このクリツプ回路１
０に前記成分差信号の総和信号を入力すれば出力
される信号はＹ・Ｉ・Ｑ成分レベルを総合した前
記入力カラー映像信号と基準色との差つまり色調
（明度も含む）差がある程度以上大となれば出力
信号レベルは低レベルとなり、色調差が０つまり
色調が一致した場合や非常に近い場合は高レベル
となり、色調差により出力信号レベルが変化する
ことになる。従つてこのクリツプ処理した出力信
号を出力端子１１に導きキーイング信号として使
用すればソフト・クロマキーが実現できることは
明確である。通常の場合、前記基準色は入力カラ
ー映像より抜き取りたい色調あるいはそれに近い
色調に設定しておき、出力端子１１より得られる
前記色調近傍の領域で高レベルとなるキーイング
信号を映像混合回路のゲート制御信号とし前記領
域に於いて前記入力カラー映像ともう１つの別映
像とをリニア・ゲート（ゲート制御信号レベルに
よりリニアに映像切替えを行なうこと）し、画面
のはめ込みを行なうわけである。実際にソフト・
クロマキーを行なうには、こうしたキーイング処
理の他に、既に従来のソフト・クロマキーで行な
つている色消去処理も必要である。つまり映像信
号をリニア・ゲートする領域では出力映像信号中
に入力映像信号中のクロマキーバツク成分が漏れ
てしまいキーイングした輪郭にクロマキーバツク
色のフレアが見えてしまう。これを消去するため
に入力カラー映像信号のキーバツク部分のクロマ
成分を前記キーイング信号を使用して減衰させる
ことが必要となる。またこうした色消去処理を積
極的に利用しクロマキーバツク部分の色変換を行
なうような応用も考えられる。

このように入力カラー映像信号と基準色信号と
の色差演算を行ないキーイング信号を得るという
点が本実施例の特徴であつて、これについて更に
詳しい説明を行なう。第３図はこれを説明するた
めのカラー・ベクトル図である。Ａは基準色、Ｂ
は入力カラー映像の夫々のＩ―Ｑ座標位置を示し
たものである。ここで、Ｙ成分に関して無視し、
Ｉ―Ｑ成分についてのみ考えるとする。前述した
第１図のブロツクによる色差演算によれば２点Ａ
―Ｂ間の色調差は夫々或る係数で重みづけられた
Ｉ成分差△I″とＱ成分差△Q″の和（△I′＋△Q′）
とした。この和信号レベルに対応したキーイング
信号レベルが発生するわけである。従つてＣで示
したひし形線上に位置する入力カラー映像につい
ても同レベルのキーイング信号が発生することに
なる。こうしたひし形状のキーイング信号等高レ
ベルとする色差演算のほか、キーイン信号等高レ
ベルが長方形や円形、楕円形など要するに基準色
を中心に含むような方式の色差演算を行ない基準
色との色調差を求めればよい。また前述の感度信
号ｌ，ｍ，ｎの設定により色差演算での色選択度
が決定されることは明らかで、感度信号を大とす
れば相当する成分差が強調され、例えばＩ成分に
敏感な色選択性を有すると言う具合いに使用する
条件（クロマキーバツクのムラなど）により適当
に設定すればよく、具体的には調整パネル上の調
整つまみから発生させるようにする方法を採れば
よい。同様にクリツプ回路１０のクリツプ特性も
使用する条件にあわせて調整できるようにし、最
適なレベルにキーイング信号を生成するようにす
ればよい。またＩ感度信号ｍとＱ感度信号ｎとは
人間の視覚感度から考慮された周波数帯域比によ
り連動して変化させるとも考えられる。Ｉ・Ｑ感
度信号を０とすればＹ成分差のみのキーイング信
号が得られ、言わゆるルミナンスキーとなる。こ
のようにＹ・Ｉ・Ｑの各成分差のうち少なくとも
Ｉ・Ｑ成分差を用いれば従来と同等のクロマキー
に、更にＹ成分差をも考慮すれば従来よりも色選
択性の良好なクロマキーが実現できる。なお、抜
取り色となる基準色の設定方法についても多くの
方法が考えられ、使用条件、用途に応じた方法を
採用すればよい。例えば入力カラー映像信号を表
示する画面上にカーソルを発生させその部分のカ
ラー映像信号を基準色としてサンプルするように
すれば調整・設定は容易となろう。このように本
実施例は従来にないライン・ソフト・クロマキー
を実現させるものであり、更に前述した感度信号
を十分大なる値に設定すれば映像混合回路をリニ
ア・ゲートするのでなくハード・ゲート（中間状
態のない完全な切替え）するようなライン（ハー
ド）クロマキーともなる。このライン（ハード）
クロマキーの際には中間階調を必要とするキーイ
ング信号は不必要であるからして乗算器６〜８、
加算器９、クリツプ回路１０からなるキーイング
信号発生部は簡略化される事は明らかである。

以上説明したように本発明は複合カラー映像信
号より特定色に関するクロマキー信号を発生させ
るのに前記特定色を基準としたＹ・Ｉ・Ｑ成分差
信号より生成させており、Ｒ・Ｇ・Ｂ成分差信号
から求める方法や明度・彩度・色相差信号から求
める方法よりはるかに容易に実現できる。（これ
はカラー映像信号をたとえば色副搬送波周波数の
４倍でサンプルした場合Ｙ・Ｉ・Ｑ分離が比較的
容易なことに依存し、成分分離以降の信号処理に
関しても扱かうカラー映像信号がPCM変換され
ているとすれば全てデイジタル処理に都合のよい
処理内容と言えるからである。）また従来のクロ
マキーでは多くが色相差にのみ注視しており従つ
てクロマキーバツクに彩度の高い色調が要求され
ており、その結果キーイングした輪郭にクロマキ
ーバツク色のフレアが目立つ傾向にあつたが、本
発明によれば基準色は彩度の低い任意色をも設定
でき、こうした欠点を除去できるという利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるクロマキー
信号発生器のブロツク図、第２図はクリツプ回路
の動作特性を示す図、第３図は色差演算を説明す
る為のカラー・ベクトル図である。 ２…Ｙ・Ｉ・Ｑ分離コムフイルタ、３，４，５
…減算器（加算器）、６，７，８…乗算器、９…
加算器、１０…クリツプ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力カラー映像信号のＹ成分信号、Ｉ成分信
   号、Ｑ成分信号とを抽出するＹ・Ｉ・Ｑ分離手段
   と、前記Ｙ・Ｉ・Ｑ成分信号のうち少なくともＩ
   とＱ成分について基準色間との成分差信号を求
   め、この成分差信号よりキーイング信号を生成す
   る手段とを備えたことを特徴とするクロマキー信
   号発生器。