WO1996038979A1 - Dispositif a effets speciaux - Google Patents

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WO1996038979A1
WO1996038979A1 PCT/JP1996/001491 JP9601491W WO9638979A1 WO 1996038979 A1 WO1996038979 A1 WO 1996038979A1 JP 9601491 W JP9601491 W JP 9601491W WO 9638979 A1 WO9638979 A1 WO 9638979A1
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WO
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video data
depth information
key signal
signal
output
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PCT/JP1996/001491
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuyuki Minami
Tetsuro Nakata
Katsuakira Moriwake
Tetsuya Harada
Motomu Ueta
Original Assignee
Sony Corporation
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Publication date
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    • H04N5/00—Details of television systems
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    • H04N5/272—Means for inserting a foreground image in a background image, i.e. inlay, outlay
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    • H04N5/2628—Alteration of picture size, shape, position or orientation, e.g. zooming, rotation, rolling, perspective, translation

Definitions

  • the present invention relates to a special effect device, and is particularly suitable for application to a case where a special effect image in which a plurality of videos intersects with each other while leaving afterimages in a three-dimensional space as time elapses.
  • the moving object A Past images A 1, A 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1 1
  • the higher priority is given to the image closer to the screen surface 1 among the past images A 1, A 2.
  • it is assumed that the priority is higher as the position is closer to the screen surface. For this reason, images with higher priority should be projected to the front.
  • the moving object A diagonally moves from the right side of the screen surface 1 to the left front side while sequentially passing through the positions of the images A 2, A 3, A 4, and A 5 from the position of the past image A 1. , And if it is at the position of the current image A 6, the distance between the past images A 1 to A 5 of the moving object A and the current image A 6 is
  • a part that does not overlap with the past image A2 is left as an afterimage A11, and a part of the past image A2 that is not hidden by the past image A3 close to the screen 1
  • the part is left as afterimage A12, and the part of the past image A3 that is not hidden by the past image A4 close to the screen surface 1 is left as afterimage A13.
  • the image of the portion of the past image A4 that is not hidden by the past image A5 close to the screen surface 1 is left as an afterimage A14, and the most screened image of the past images is left.
  • the image A5 close to the surface 1 is left as an afterimage A15 as a whole.
  • the keying level according to the size up to the past point in time ⁇ 6 ⁇ By performing the keying processing according to ⁇ 1, the current image A6 is the darkest image on the screen surface 1, while the afterimages A5, A... A1 are screened. It is displayed as if the density on surface 1 is decreasing.
  • the moving object A moves from the position of the image A ⁇ to the position of the image A 6 so that the current image A 6 and the right side of the current image A 6 are displayed on the screen surface 1.
  • a portion of the afterimage A 15 that is not hidden by the image A 6 is projected, and afterimages A 14, A 13, A 12, and A 11 are projected to the right of the portion.
  • an image in which the moving object A moves while having an afterimage in the XYZ space can be projected on the screen surface 1.
  • the image of the fixed plate B which is arranged so as to obstruct the movement trajectory of the moving body A and is oblique to the screen surface 1 in the Z direction, is combined with an afterimage A15 to A11.
  • image A 6 of moving object A and images of afterimages A15 to A11 and fixed plate B are obtained. Based on the position of each image in the Z direction, a higher priority is assigned to the image closer to the screen surface 1 in the same manner as described above for the expression (1).
  • successively smaller keying levels K 2 and K 1 are assigned to afterimages A 12 and A 11.
  • the image projected on the screen surface 1 has the fixed plate B based on the perspective as shown in FIG.
  • the image B 1 1 1 1 which is arranged diagonally and displayed on the screen 1 of the current image A 3 of the moving object A
  • the afterimage A 12 of the past image A 2 shows the image portion A 1 2 1 that is not hidden by the fixed plate B and the current moving object A at the keying level K 2.
  • the image portion A122, which is hidden by the current image A3 of the moving object A is not projected on the screen surface 1.
  • the portion A 1 1 1 that is not hidden by the past image A 2 is projected on the screen surface 1 at the density of the keying level K 1.
  • the image portion A 1 12 hidden by the past image A 2 is not projected on the screen surface 1.
  • the image on the screen surface 1 at a timing such that a part of the image of the moving object A penetrates the image of the fixed plate B is located farther in the Z direction than the screen surface 1.
  • the images A2 and A3 gradually approaching the screen 1 from the image A1 are gradually darkened and enlarged, and the current image A3 is located ahead of the fixed plate B.
  • the afterimages A1 2 1 and A1 of the afterimages A1 2 and A1 1 are displayed.
  • An image showing a state where the moving object A is partially penetrating the fixed plate B while pulling 1 1 1 can be displayed on the screen surface 1 without a sense of discomfort.
  • the moving object A has the afterimages A 15, A 14, A 13, A 12, and A 11, but it is necessary to obtain an image that penetrates the image of the fixed plate B.
  • Image B 1 1 1 of plate B and image B 1 1 1 of fixed plate B are projected forward
  • the afterimage portions AI53, A141, and A132 cannot be projected in front of the image B111 of the fixed plate B. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above points, and proposes an image special effect device capable of generating a special effect image without a sense of incongruity with respect to two images that cross each other while having an afterimage. Things.
  • the present invention provides a special effect device, comprising: a first video data; an I-th annual signal for keying the first video data; and a depth position of the first video data.
  • Input means for receiving first depth information indicating the second video data and a second key signal for keying the second video data, and receiving the second video data and the second single signal. Connected to perform a spatial image conversion on the second video data and the second key signal to generate the converted second video data and the converted second key signal, and perform the conversion.
  • Image conversion control means for generating second depth information for indicating the depth position of the converted second video data, first key signal, first depth information, and converted second key signal And the second Third video data composed of video data obtained by combining the first video data and the converted second video data based on the row information, and a third video data for keying the third video data.
  • a combiner for generating a first key signal, a delayed video data delayed with respect to the third video data, a delayed single signal delayed with respect to the third key signal, and first and second signals. Of the delayed video data, the delayed key signal and the delayed depth information so as to generate the third video data, the third cowl signal and the afterimage of the depth information.
  • An afterimage generating means for controlling the output is provided.
  • the first and second video data are combined by the combining means on the basis of the first and second key signals and the first and second depth information to form a third video signal. Is generated, and a third key signal for keying the combined third video data is generated based on the first and second key signals.
  • the third video signal and the third key signal are delayed by the afterimage generating means, whereby the afterimage data for the third video signal and the third key signal is generated.
  • the afterimage generating means generates depth information corresponding to the afterimage of the third video signal and the third key signal based on the first and second depths, and outputs the first and second video signals.
  • the first and second images are combined by the combining means according to the priority determined by the corresponding first and second depths, and an afterimage of the third video signal generated by the afterimage means. For, delay depth information is generated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a conventional method of generating an afterimage.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which an image of a moving object intersects an image of a fixed plate.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an image on the screen surface in the state of FIG.
  • Fig. 4 is a schematic diagram showing an image on the screen when the current image of the moving object penetrates the image of the fixed plate.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the image special effect device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the image of the moving object and the afterimage and the image of the fixed plate c .
  • Fig. 7 is on the screen surface when the current image of the moving object passes through the image of the fixed plate
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a video display of FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the I-channel special effect processing unit.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a method of converting and inverting a space address on the frame memory and a space address on the screen surface.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the meaning of the value of depth information in the relationship between the address space of the frame memory and the address space on the screen surface.
  • Figure 11 is a schematic diagram used to explain how to address in perspective.
  • FIG. 12 is a signal waveform diagram for explaining a process of synthesizing two intersecting videos.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a detailed configuration of a compiler of the first channel special effect processing unit.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a detailed configuration of the priority signal generating circuit of FIG.
  • FIG. 15 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the priority signal generating circuit of FIG.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a detailed configuration of an afterimage generation circuit of the first channel special effect processing section.
  • FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the afterimage generation operation of FIG.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the second channel special effect processing unit.
  • Figure 19 is a block diagram showing the detailed configuration of the combiner of the second channel special effect processing unit.
  • FIG. 20 is a signal waveform diagram for describing the synthesizing processing operation of FIG.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a detailed configuration of the priority signal generating circuit of FIG.
  • FIG. 22 is a signal waveform diagram for describing the operation of FIG. 21.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a detailed configuration of an afterimage generation circuit of the second channel special effect processing section.
  • FIG. 24 is a schematic diagram for explaining the signal processing operation of the compiler of FIG. 19 and the afterimage generation circuit of FIG.
  • FIG. 25 is a signal waveform diagram for explaining image information input to the first channel special effect processing unit in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • reference numeral 11 denotes a special effect system as a whole, which has a first channel special effect processing unit 12 and a second channel special effect processing unit 13 sequentially connected to a force scale, Special effects processing is performed on the first and second channel special effects processing units 12 and 13 based on the control information S 1 and S 2 input from the control panel 14 based on the operator's operation.
  • the obtained special effect image information S 3 is supplied to the switch I 5.
  • the supplied special effect image information S 3 is provided to the switcher 15, and the output image information S 4 formed by performing switching processing with the background information V BC based on the key signal is monitored on the monitor screen. Displayed in 1-6.
  • the special effect device 11 has a three-dimensional space of XYZ coordinates behind the screen surface 16 A of the monitor screen 16. While moving object A is moving from the right rear to the left front, a virtual stereoscopic image is displayed where the moving object A penetrates the fixed plate B installed from the right front to the left rear from the right. A special effect image as seen through on the screen 16A can be projected.
  • the moving object A has a residual image portion A2 6 A2 5 1 of the past video A6, A5 ⁇ A2
  • the first channel special effect processing unit 12 converts the second image information obtained from the combined image forming unit 21 into the first image information P 1 supplied from the outside.
  • P 2 is synthesized by the combiner 22, and the synthesized image information P 3 thus obtained from the combiner 22 is subjected to a process of adding an afterimage in the afterimage generation circuit 23, and then the image information with afterimage P 4 is obtained. It is configured so that it can be obtained.
  • the first channel special effect processing section 12 having such a configuration is composed of a control panel 14
  • the control information S1 given from the CPU is taken into the central processing unit (CPU) 27 via the interface 25 and the bus 26, and the CPU 27 issues a bus according to the program corresponding to the control information S1.
  • the special effect processing of the first channel special effect processing section 12 is performed by controlling the combined image forming section 21, the complier 22, and the image generating circuit 23 via 26. ing.
  • the first image information P 1, the second image information P 2, the composite image information P 3, and the image information with afterimage P 4 are video information (represented by a symbol V) representing an image displaying a special effect image, respectively.
  • Keying information (represented by the symbol K) indicating the position where the video should be displayed on the screen surface 16A and depth information (represented by the symbol H) representing the depth of the video are represented by a screen. This information is stored as information corresponding to the pixels on the surface 16A.
  • the video data stored in the frame memory 33 and the key information stored in the key information memory are stored.
  • Perfect spatial image transformation on the signal This spatial image conversion does not actually convert this image three-dimensionally and then project the three-dimensionally converted data on the monitor screen, but rather from the input two-dimensional data to the monitor.
  • the displayed 2D data is calculated. This calculation will be described later.
  • the combined image forming unit 21 uses the reference clock generation circuit 36 to screen the clock signal CK, the horizontal synchronization signal HD, and the vertical synchronization signal VD for reading out each pixel of the monitor screen 16.
  • the screen address signals xs and ys are sequenced so as to correspond to the raster scan of the monitor. This occurs in the shall, and this is given to the image information generating circuit 35.
  • the screen address is an address signal supplied in an order corresponding to the raster scan of the monitor screen.
  • the frame memory 33 and the frame memory 33 are output. Tewi one information memory 3 4 the image being Kioku thereof or or as the second image information P 2 video data V a and key data K a is output. That is, no spatial image conversion is performed.
  • each pixel of the image projected on the screen surface 16A is generated from the screen surface 16A.
  • Depth information H for indicating the position in the depth direction (that is, the Z direction) is generated at the same time. This depth information includes information indicating how far the screen is located from the screen surface. When the information exists at the deepest position (the depth is infinite), the depth information is displayed. The value of the information is 0.
  • a matrix T for performing spatial image transformation such as reduction, movement, and eleven transformations is a matrix T representing transformation of the movement and rotation.
  • P be a matrix that performs enlargement, reduction, and perspective transformation.
  • this 4 ⁇ 4 transformation matrix is a 4 ⁇ 4 matrix because the transformation of different dimensions such as rotation transformation and enlargement / reduction is expressed in the same coordinate system. Is called. here,
  • the conversion parameters used in equations (4) and (5), ⁇ ! 33 is a parameter for rotating the input image in the three-dimensional space of the XYZ coordinates
  • P «, P Oy and P are the perspectives when displaying the input image on the screen surface 16A.
  • ⁇ and £ are parameters for translating the origin of the coordinate system in the X, Y and Z axis directions
  • s is for enlarging the input image Or a parameter for shrinking (not a scaling in perspective).
  • (P P oy P ox) (0 1 1/16) (8) indicates that the operator's viewpoint is located at one-sixteenth position on the Z coordinate.
  • the value of the coordinate value 16 is an arbitrary value determined in the present embodiment and is not a general value.
  • the coordinates of the screen monitor serving as the XY plane are set with the monitor screen as the center, and the coordinate values of 14 to 14 are set on the X axis. On the axis, coordinate values from 13 to +3 are virtually set.
  • equation (6) the data read from the frame memory 33 and the data displayed on the screen surface 16A are two-dimensional data.
  • the plums and the parameters in the third column are not required when calculating two-dimensional addresses. Therefore, if T 33 matrix except para menu chromatography data of the third row and the third row from the equation (6), rur 12 P
  • T 33 ⁇ 21 ⁇ 22 P (9) ⁇ xiy S converts the two-dimensional point (X, y) on frame memory 33 to a point (xs, ys) on screen surface 16 A. ).
  • the vector (X y) on the frame memory 33 and the vector (x s ys) on the screen surface 16A are represented by a homogeneous coordinate system.
  • This H is a value representing the enlargement ratio or reduction ratio of the image deformed by the perspective method, and the value of H is used as pseudo depth information in the present embodiment.
  • the image information generating circuit 35 and, for reading disk re N'a dress (X s, s) data for the pixel corresponding to the full Remume Mori 3 3 and Tewi one information memory 3 4 sequentially To the address data (x, y) based on (x / H, y / H).
  • W 1 -r 22 £ x P x + r 2i £ y P, + xni x P y
  • W 3 -r 22 ixr 1 3 P oz + r 2 1 £ yri 3 P o z ten ri 2 x r 23 P 0 z
  • the value of the parameter H obtained by Expression (25) is used as depth information. This is because the H is proportional to the actual Z coordinate value of the 3D space when 3D transformation is performed.
  • the following effects are obtained by using the value of H obtained by equation (25) instead of using the actual Z coordinate value in the three-dimensional space as depth information.
  • the calculation for one dimension can be omitted.
  • this H is a value required when calculating the two-dimensional read address to be supplied to the frame memory 33 and the key information memory 34, to obtain this H, It is not necessary to perform a different operation. Therefore, a higher-speed operation can be performed.
  • the perspective is set so as to intersect with the memory area ER1 specified without using perspective.
  • the image projected on the screen surface 16A is shown in Fig. 1I (A).
  • the image data read out from the area ER1 of the frame memory 33 without using the perspective method is a spatial read sampler determined by the same parameter H over the entire area ER1.
  • the image is displayed in the area ER1X on the screen surface 16A as a non-perspective image.
  • the compiler 22 includes a first video signal synthesis unit 41 that calculates the synthesis ratio of the video data V 0 of the first video 0 and a second video signal that calculates the synthesis ratio of the second video A. It has a synthesizing unit 42, a key signal synthesizing unit 43 for forming key signals for two images 0 and A, and a synthesizing output unit 44 for synthesizing and outputting two video signals.
  • the synthesis output unit 44 converts the output of “1 (1 1 ⁇ ) (1 — K A ) j into a fraction in the inverse circuit 57 and supplies the output to the multiplication circuit 58 to add the addition circuit 5 9
  • the sum is multiplied by the sum output of the first and second video signal synthesizing sections 41 and 42.
  • the sum is output from the complier 22 as a synthesized video output V 0A . 1 1 and S 12 are given, and thus the composite video data V 0A is
  • the combiner 22 that outputs the synthesized video signal ' 0A is configured based on the following synthesis theory.
  • two video signals V. And V a respectively, the key signal ⁇ .
  • the K a for if explaining to you I'll synthesized according to the priority determined Te depth information H o Koyo'.
  • the second video signal V A is above (close to the screen)
  • the synthesis formula is
  • V 0 ( ⁇ ) KOVO + (1-KO) KAV A (31), where V is A composite output like ( 0UT ) is obtained.
  • the first video signal V is compared with the second video signal V A.
  • the synthetic formula is
  • VA ( OUT) KAVA + (1-KA) KOVO (32), and a composite output like V A (0 UT >) is obtained.
  • First video signal V Respect, in the case where the second video signal VA is above (closer to the disk Lean), considering the Buraio utility signal H 0A the synthesized video signal V 0 (0 UT>, a first video signal V.
  • V 0 ( ⁇ ) ⁇ ⁇ K O V O + (1-K O) K A V A ⁇ H OA (34)
  • There Buraio utility signal when present on, using the Buraio Li tee signal H 0A - Ru can be expressed as (1 ⁇ ). Therefore, the first video signal V is compared with the second video signal VA.
  • ⁇ ⁇ is above, considering the criterion signal (111 ⁇ 0 ⁇ ) for VA ( ⁇ ), the output of V ⁇ is
  • the first and second video signals V By the way, the first and second video signals V. And the area other than the area where the video corresponding to V A is displayed (that is, the area where neither the video signal Vo or V A is displayed) is the first and second video signals V .
  • V A can be defined in the form of a product such as (1- ⁇ .) (1-KA) using the single signal K o and KA, so that the video signal V. Or the key signal K OUT for the area where either VA or VA is displayed
  • V OUT ( ⁇ K o V o + (1-K o) KAV A ⁇ ⁇ OA
  • the first and second videos 0 and A are the depth information H as shown in FIG. 12 (A). And when crossing while having a H A, the video signal V. representing an image of the first and second video 0 and A And V A are keyed by key signals K 0 and K A.
  • Depth information H of video 0. Is a brightness signal H that outputs the first video signal V0 in the ranges W2 and W4 in which the video 0 has the depth information HD closer to the screen surface 16A than the video A.
  • A (FIG. 12 (D)) is generated in the priority signal generation circuit 48.
  • the priority signal is obtained as (11-HOA) (Fig. 12 (E)).
  • the composite video signal V 0A from the complier 22 as shown in FIG. 12 (G), the first video 0 in the high priority ranges W 2 and W 4, Image 0 is projected on the screen surface 16A, and in the range W1 and W3 of the second image A in which the depth information H A has a higher priority, the second image A is Displayed on the 16A screen.
  • the priority signal generation circuit 48 includes the first and second image information P 1 and P 2 (FIG. 8) which are input as the first and second image information.
  • H D and HA of VA received in the subtraction circuit 6 5
  • the limiter 68 limits the value of the multiplied output S23 to a range of 100.5 to -0.5, as shown in Fig. 15 (C), and thus a range where the difference in depth information is large.
  • the limiter output S 24 4 force ⁇ (Ho-1 HA ) G value .
  • the priority signal is output from the priority signal generation circuit 48 as a priority signal H 0A whose value switches in the range of 1 to 0.
  • the priority signal H 0A is the depth information H of the first and second images 0 and A. And the slope varies according to the magnitude of the difference between HA and HA .
  • the brittleness signal H 0A does not suddenly switch to 1 to 0 (or 0 to 1), so that the image of the nearby range W 23 0 and A are seen through so that they overlap each other (Fig. 12 (G)).
  • the mixing ratio of video 0 and video A gradually changes. The display without discomfort can be performed.
  • the width of the boundary area and the way of changing the image can be adjusted to the extent required by the operator by adjusting the value of the gain output S22 of the gain register 67.
  • the combiner 22 has a depth information synthesizing circuit 154 having a NAM mix circuit configuration, and depth information of the images 0 and A (representing the position of the image closer to the screen surface 16). Is selected and sent from the compiler 22 as the combined depth information Ho / HA.
  • Afterimage generation circuit 2 3 has a key signal circuit 75, a video signal circuit 76 and a depth signal circuit 77. ⁇
  • One signal circuit 75 compares the synthesized cow signal K 0A of the complier 22 (FIG. 13) with the storage key signal S 20 in the comparison circuit 81 A of the NAM mix circuit 81, and compares it.
  • the output and S21 switch the switch circuit 81B in accordance with the comparison result, so that the signal having the larger amplitude of the composite key signal K0A or the stored signal S20 is switched to the switch. It is sent from the key signal circuit 75 as an output key signal K OAT through the switch circuit 81 B and stored in the frame memory 82.
  • the frame memory 82 writes the output key signal K OAT output from the NAM mix circuit 81 for each pixel of the I image by the reference clock signal CL, and after one frame period, Read as frame read signal S22.
  • the frame read signal S 22 is multiplied by an amplitude reduction coefficient signal S 23 having a coefficient smaller than 1 J in an amplitude reduction circuit 83 of a multiplication circuit configuration, and then the random noise is The result is multiplied by the output S 24 of the generation circuit 85 and is given to the comparison circuit 81 A of the NAM mix circuit 81 as a cryptic key signal S 20.
  • the composite key signal K 0A is input to the NAM mix circuit 8]. When selected, it is output as an output key signal K OAT and stored in the frame memory 82.
  • the NAM mix is used after the amplitude is reduced by the amplitude reduction circuit 83. It is provided to the circuit 81 as a storage key signal S 20. At this time, since the amplitude of the storage key signal S20 is smaller than the amplitude of the composite key signal K0A corresponding to the still image, the input composite key signal K0A continues to be the NAM mix circuit.
  • the composite + -signal K 0A is transmitted as it is as the output key signal K OAT.
  • the composite key signal K 0A corresponding to the moving image is input as in the image of the moving object A in FIG. 7, the timing input for the first time to the frame memory 82 is performed. Since the composite key signal K 0A is larger than the stored key signal S 20, the corresponding composite key signal ⁇ is output as the output key signal K OAT at the first timing of the moving video. At the same time, it is written to the frame memory 82.
  • the video signal of the moving image is first input to the afterimage generation circuit 23, and the key signal corresponding to the image of one frame is written to the frame memory 82. .
  • the key signal written in the frame memory 82 is read out every frame period, and the amplitude is reduced in the amplitude reduction circuit 83.
  • the NAM mix circuit 81 stores the Judgment is made that the key signal S 20 is larger, and the memory key signal S 20 is output as the output key signal K OAT and written into the frame memory 82 again.
  • the key signal corresponding to the portion where the image has moved during one frame period is left as an afterimage in the frame memory 82 with the amplitude reduced by the amplitude reduction circuit 82. Rewritten as the corresponding key signal.
  • the amplitude of the stored key signal S 20 becomes smaller by the amplitude reduced in the amplitude reduction image 83, so that the amplitude becomes smaller.
  • the NAM mix circuit 81 outputs the composite key signal K 0A corresponding to the moved video as an output key signal K 0AT and writes it into the frame memory 82.
  • the key signal corresponding to the portion where the image has moved is repeatedly stored in the frame memory 82 with the amplitude reduced by the amplitude reduction circuit 83. It is rewritten into the frame memory 82, and the frame memory 82 has a key corresponding to the current video as shown in Fig. 17 (B). With respect to the switching signal K 1, the amplitude gradually decreases over time (thus,
  • the output key signal ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ having the key signal of the afterimage is transmitted from the key signal circuit 75 with respect to the image with the afterimage such that the image subjected to the keying process becomes thinner.
  • random noise is mixed into the storage key signal S 20 by the output S 24 of the random noise generating circuit 85, so that the residual image portion
  • a fine noise is mixed in, so that an image can be generated that gives a soft impression to the image keyed by the output key signal including the noise.
  • the video signal circuit 76 of the afterimage generation circuit 23 has a frame memory 9 for writing and reading in response to the reference clock signal CL, similarly to the frame memory 82 of the key signal circuit 75. And supplies the video signal read out to the output terminal thereof to the switch circuit 92 as a storage video signal S25.
  • the switch circuit 92 is supplied with the composite video signal V DA of the compiler 22, and the switch circuit 92 receives the comparison signal obtained by the NAM mixer circuit 81 of the single signal circuit 75.
  • the composite key signal K 0 A is stored by being switched by the output S 21, and the composite video signal V 0 A is output via the switch circuit 92 at a timing larger than the single signal S 20. Output as V 0 AT and write to frame memory 91 as current video.
  • the comparison output S21 of the NAM mix circuit 81 selects the memory key signal S20 (that is, the key signal corresponding to the image of the afterimage portion is transmitted to the frame memory). in 8 Thailand Mi ring being written in 2), and outputs as an off Remume mode Li 9 1 or we read the stored video signal S 2 5 a scan I Tutsi circuit 9 2 via the output video signal V 0 aT At the same time, a cyclic operation such as rewriting to the frame memory 9] is performed.
  • off the video signal at Ti Mi ing the current video A 7 is input as the synthesis video signal V 0 A Leh While writing to the memory 91, the video signal corresponding to the image A6 to A1 of the afterimage portion is read out and written in the frame memory 91 at a frame cycle, and the video signal corresponding to the afterimage portion is repeated.
  • the video signal is output as the output video signal V0AT .
  • the depth signal circuit 77 performs read / write operation so as to be synchronized with the frame memory 82 by the reference cook signal CL, similarly to the frame memory 82 of the single signal circuit 75. It has a frame memory 95, and supplies the depth signal read from the frame memory 95 to the switch circuit 96 as a stored depth signal S31.
  • the switch circuit 96 has the depth information H from the compiler 22. And composite depth information H of depth information HA. ZHA is supplied, and the composite key signal K 0A of the key signal circuit 75 is shaped in the waveform shaping circuit 97 to control the switch circuit 96 as the switch control signal S 32, whereby Composite depth signal H every time composite signal K 0A rises. A is output as an output depth signal H 0AT through the switch circuit 96 and is written into the frame memory 95.
  • the depth signal circuit 77 shows the relationship shown in FIG. 17 (C). As shown, corresponding depth information H7 and H6 to H1 are generated for the video A7 and the afterimages A6 to A1.
  • the stored depth signal S 31 read from the frame memory 95 is output as the depth signal Ho AT through the switch circuit 96.
  • the synthesized depth signal H is added to the frame memory 95.
  • Writing one end ZHA, 1 path that depth information of the frame component outputs an output depth signal H 0AT from c in this example sweep rate latch circuit 9 6 held in the off Remume mode Li 9 5 until subsequently rewritten
  • a switch circuit 98 is provided, and the switch circuit 98 is connected to a switch control signal S 33 via a waveform shaping circuit 99 to output the output key signal ⁇ of the single signal circuit 75.
  • the depth signal written to the frame memory 95 when the output signal ⁇ is being output from the key signal circuit 75 is given to the switch circuit 98.
  • the signal is output as an output depth signal HOAT via the switch circuit 98.
  • the “0” signal S 0 of the “0” signal source 100 is switched to the switch circuit.
  • the output depth signal ⁇ 0 ⁇ through 98 the area where no key signal is transmitted from the key signal circuit 75 is output as “0” signal (this signal has infinite depth information). This is done so as not to cause confusion in subsequent circuits.
  • the second channel special effect processing unit 13 (FIG. 5) has the same configuration as that of the first channel special effect processing unit 12 as shown in FIG. Output video signal V 0AT , output key signal K DAT and output depth signal H obtained from the afterimage generation circuit 23 of the first channel special effect processing unit 12 as the first image information ⁇ 1 that 0AT is input, and when the combined image forming part 2 1 video data V B and the key data KB for video of the fixed plate B of FIG. 6 and FIG. 7 is input together from the pixel information generating circuit 35 The difference is that depth information HB is obtained.
  • ⁇ is calculated based on the video signal, key signal, and depth information of each image.
  • the complier of the second channel special effect processing unit 13 uses the first video signal composing unit 41 based on the above-described combiner's theoretical formula with respect to the above formulas (4) to (25).
  • a synthesis depth signal Eta Omikuron'arufataubeta obtained in the depth information generating circuit 4 8 (FIG. 2 I)
  • video and keys signal kappa beta of beta a key signal derived from the first channel special effect processing unit 1 2 for the video a K Based on OAT and video signal V 0AT ,
  • the synthesized depth signal H0ATB the output key signal K OAT obtained from the first channel special effect processing section 12, the key signal ⁇ of the video ⁇ ⁇ , and the video signal V Based on B ,
  • the screen is controlled by the compiler 22 of the second channel special effect processing unit 13.
  • the perspective images of the two crossed images A and B can be formed according to the priority based on the depth information that the images A and B have on the lean surface 16A.
  • the image information with residual image P 4 is obtained from the after image generating circuit 23 of the first channel special effect processing unit 12.
  • forming an output depth signal H OAT obtained, based on the beta Eta depth information of the video beta, synthetic depth signal Eta Omikuron'arufataubeta that impart a soft look special effects near range W 2 3 of the point of intersection Te I do.
  • the composite video signal V 0ATB , composite key signal K 0ATB and composite depth signal H 0ATB thus obtained in the compiler 22 of the second channel special effect processing section 13 are given to the afterimage generation circuit 23 .
  • the afterimage generation circuit 23 of the second channel special effect processing section 13 is assigned the same reference numerals as those in FIG. 16 and, as shown in FIG. It has the same configuration as the afterimage generation circuit 23, and the first channel special effect processing unit 12, as shown in FIG. 24 (2), based on the combined single signal K OATB in the key signal circuit 75. and afterimage keyed signal unit having a key signal K 1 to K 6 corresponding to the formed image retention portion to correspond to the movement of the moving object ⁇ in a key signal kappa beta that corresponds to the image of the fixed plate beta To form an output key signal K OUT having
  • the afterimage generation circuit 23 of the second channel special effect processing unit I 3 performs the first channel special effect processing in the video signal circuit 76 based on the composite video signal K OATB supplied from the combiner 22 at the preceding stage.
  • part 1 2 afterimage generation circuit 2 3 composed by combining the image V B of the fixed plate ⁇ the generated output video signal ⁇ image portion ⁇ afterimage with image information [rho 4 in the output video signal V 0ut (Fig 4 (A)) is formed.
  • the depth signal circuit 77 of the afterimage generation circuit 23 of the second channel special effect processing section 13 is provided with the image information P with afterimage generated in the afterimage generation circuit 23 of the first channel special effect processing section 12.
  • the output depth signal H OUT is formed by combining the depth information of the output depth signal V 0UT of 4 with the depth information HB corresponding to the image of the fixed plate B.
  • the video signal V ⁇ constituting the first image information
  • the information of 0 that is, infinity
  • Fig. 6 it is selected as the image information having no stereoscopic image information such as the image of the moving object ⁇ and the fixed plate B.
  • the compiler 12 (FIGS. 8 and 13) of the first channel special effect processing unit 12 constitutes the second image information P 2 about the moving object A (FIGS. 6 and 7).
  • the function of inputting the video signal VA, the key signal K A, and the depth information H A to the afterimage generation circuit 23 of the first channel special effect processing unit 12 is executed.
  • the image of the moving object A is screened in the frame memory 82 of the afterimage generation circuit 23 (FIG. 16) of the first channel special effect processing unit 12 and in the frames 91 and 95, respectively.
  • the image information with afterimages shown in FIGS. 17 (B), (A), and (C) as it moves diagonally forward from the back of the XYZ space on the rear side of the plane 16A (FIG. 6 (A)) The output key signal K 0AT , the output video signal V 0AT, and the output depth signal ⁇ ⁇ are maintained.
  • the output signal ⁇ 0 ⁇ , the output video signal V 0AT , and the output depth signal ⁇ obtained in the afterimage generation circuit 23 of the first channel special effect processing unit 12 are the second channel special effect processing unit 13
  • the second image information ⁇ 1 is input to the combiner 22 (FIGS. 18 and 19), and thus is effectively applied to the combiner 22 of the second channel special effect processing section 13.
  • the image information of the upper moving object ⁇ is taken as it is.
  • the video data V B and the key data KB for the image of the fixed plate B are stored in the frame memory 33 and the key information memory 34 (FIG. 18).
  • the image of the fixed plate B is converted into a video signal V B to which the perspective method is applied by being read by the converted address signal (x, y) which is generated in the generating circuit 35.
  • Key signal K Converted to B.
  • the depth information HB obtained by applying the perspective method is calculated in the pixel information generating circuit 35, and the compensator 2 2 of the second channel special effect processing unit 13 (see FIG. 1 9) is input.
  • the compensator 22 of the second channel special effect processing unit 13 has a video signal V B representing an image of the fixed plate B processed based on the perspective method and an afterimage as an image of the moving object A.
  • the keying process is performed on the video signal V 0AT to which is added the key signal KB that has been processed based on the perspective method and the single signal K 0AT that has been processed to provide an afterimage.
  • the depth information H B corresponding to each pixel representing the image of the fixed plate B processed based on the perspective method, the current image A 7 of the moving object A, and the images A 6 to A 1 of its afterimages are obtained. Since the depth information H OAT corresponding to each pixel to be represented is supplied from the afterimage circuit 23 of the first channel special effect processing unit 12 to the depth information generation circuit 48, the priority order is determined based on the depth information ⁇ . A synthesized depth signal ⁇ ⁇ having depth information corresponding to a pixel having a high is formed, and the video signals V ⁇ ⁇ and V are generated by the synthesized depth signal ⁇ 0 ⁇ ⁇ .
  • the image to be projected on the screen surface 16 ⁇ out of 0 ⁇ is determined in pixel units and combined as the combined video signal V 0ATB and combined key signal K 0ATB .
  • the synthesized video signal V 0 ⁇ , the synthesized key signal ⁇ 0 ⁇ , and the synthesized depth signal H 0AT / HE synthesized by the composer 22 of the second channel special effect processing unit 13 are respectively the second channel special effect processing unit.
  • Video signal circuit 76, key signal circuit 75 and depth signal circuit 77 (Fig. 23) output video signal V OUT, output key signal K OUT and output depth signal Switcher 1 as H OUT
  • S 7 (FIG. 5) includes, as shown in FIG. 7, not only the priority of the current image A 7 of the moving object A and the image of the fixed plate B but also the afterimages A 6 to A of the image of the moving object A. Also for 1, the screen surface is determined by the depth information, which can determine the priority order with the image of the fixed plate B. 6 When the moving object A passes through the fixed plate B because only the pixels to be projected on A are synthesized, the position where the current image A 7 and the afterimages A 6 to A 1 intersect with the fixed plate B This makes it possible to clearly display images on the screen and to realize an image with no discomfort as the display of the screen surface 16A.

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Description

明 細 書 発明の名称 特殊効果装置 技術分野
本発明は特殊効果装置に関し、 特に複数の映像が時間の経過に従って立体空間 内において残像を残しながら、 交差して行く ような特殊効果画像を作成する場合 に適用して好適なものである。 背景技術
従来、 立体空間内を残像を残しながら移動する 1 つの映像が、 他の映像と交差 して行く ような特殊効果画像を作成する場合、 図 1 ( A ) に示すように、 移動物 体 Aの過去の映像 A 1 、 A 2 Α δの残像 A 1 1 、 A 1 2 A 1 5をスク リ ーン面 1 に透視させて映出することができるようにするため、 移動物体 Aの過去 の映像 A l 、 A 2 ······ A 5をスク リ ーン面 1 (X Y座標軸上にある） に対して奥 行方向 （すなわち Z方向） の無限遠点 （ Z =°o) の位置に残るものと考えると共 に、 過去の映像 A 1 、 A 2…… A 5のうちスク リ ーン面 1 により近い映像に、 高 い優先順位を与えるようにする。 ここで、 優先順位とは、 スク リ ーン面に近いほ ど優先順位が高いとする。 このため優先順位の高い映像は最も前面に映写される べきである。
かく して移動物体 Aが、 過去の映像 A 1 の位置から、 順次映像 A 2 、 A 3 、 A 4、 A 5の位置を通りながら、 スク リ ーン面 1 の右側後方から左側前方に斜めに 移動して来て現在の映像 A 6の位置にあるとすれば、 移動物体 Aの過去の映像 A 1 〜 A 5 と、 現在の映像 A 6 との間には、
Ζ Αβ Z Z Z ノ Z Z 、 1 ) のよう に、 スク リ ーン面 1 に、 よ り近い映像及び残像 A 6 、 A 5 、 A 4 、 A 3 、 A 2 、 A 1 の順序でその位置 Z = Z AS、 Z AS、 Z A4、 Z A3、 Z A2、 Z A,に対応す る高い優先順位を与える。
かく して過去の映像 A 1〜 A 5 についての残像 A 1 1〜 A 1 5 は、 無限遠点 Z =∞における残像と して、 映像 A 1 のうちス ク リ ー ン面 1 に近い位置にある過去 の映像 A 2 と重ならない部分が残像 A 1 1 と して残され、 また過去の映像 A 2の うちス ク リ ー ン面 1 に近い過去の映像 A 3 によって隠されていない映像部分が残 像 A 1 2 として残され、 過去の映像 A 3のうちス ク リ ー ン面 1 に近い過去の映像 A 4によって隠されていない部分の映像が残像 A 1 3 と して残され、 過去の映像 A 4のうちス ク リ ー ン面 1 に近い過去の映像 A 5 によって隠されていない部分の 映像が残像 A 1 4 として残され、 過去の映像のうち最もス ク リ ー ン面 1 に近い映 像 A 5が全体として残像 A 1 5 と して残される。
これに対して移動物体 Aの現在の映像 A 6 は、 ス ク リ ー ン面 1上に映出する優 先順位が残像 A 1 5 ~ A 1 1 より大きいものと して、 Z方向の位置 Z = Z A6にあ るものと考える。
これに加えて現在の映像 A 6、 残像 A 1 5、 A 1 4、 A 1 3、 A 1 2、 A 1 1 は、 順次過去に逆上る映像であるので、 キー信号 K E Yと して、 図 1 (B) に示 すように、 順次キーイ ングレベルが K 6 (= 1 ) から次式
K 6 (= 1 ) >K 5 > K 4 >K 3 >K 2 >K 1 > K 0 …… （ 2 ) のように、 順次過去の時点までの大きさに応じたキーィ ングレベル Κ 6〜Κ 1 に よってキーィ ング処理することにより、 ス ク リ ー ン面 1 において現在の映像 A 6 が最も濃い映像であるのに対して、 残像 A 5、 A …… A 1 のス ク リ ー ン面 1 上 の濃さが薄く なって行く ように表示される。
このような画像処理をすれば、 移動物体 Aが映像 A 〗 の位置から映像 A 6の位 置まで移動することにより、 現在スク リ ー ン面 1 上に、 現在の映像 A 6 と、 その 右側に残像 A 1 5のうち映像 A 6 によって隠されていない部分が映出されると共 に、 その右側に順次残像 A 1 4、 A 1 3、 A 1 2、 A 1 1 が映出され、 かく して 移動物体 Aが； X Y Z空間内を残像をもちながら移動するような画像をスク リ ーン 面 1 上に映出することができる。 かかる移動体 Aの移動軌跡を遮るよう に、 かつスク リ ーン面 1 に対して Z方向 に斜めに配設された固定板 Bの映像を組み合わせ、 あたかも残像 A 1 5〜A 1 1 をもつ移動物体 Aが後方から固定板 Bを突き抜けて前方に移動を続けるような画 像を得よう とする場合、 移動物体 Aの映像 A 6及び残像 A 1 5〜A 1 1 の映像と 固定板 Bとの表示上の優先順位を各映像の Z方向の位置に基づいて、 （ 1 ) 式に ついて上述したと同様に、 スク リ ーン面 1 に近い映像に対してより高い優先順位 を割り当てる。
このような従来の構成において、 図 2 ( A ) に示すように、 移動物体 Aが過去 の映像 A 1 の位置から映像 A 2 の位置を通って固定板 Bと交差する映像 A 3 の位 置にまで移動する際には、 移動物体 Aは現在映像 A 3の位置 （ Z = Z A 3 ) にある のに対し、 過去の映像 A 2、 A I の残像 A 1 2及び A 1 1 は Z =∞の位置にある と共に、 キー信号 K E Yは図 2 ( B ) に示すよう に、 移動物体 Aの現在の映像 A 3、 残像 A 1 2、 A 1 1 の順に次式
K 3 ( = 1 ) > K 2 > K 1 > 0 ( 3 ) のように、 キーイ ングレベル K 3 ( = 1 ) 、 K 2、 K 1 の順序で、 現在の画像 A 3に最も大きいキーイ ングレベルを割り当てると共に、 残像 A 1 2、 A 1 1 に対 して順次小さいキーィ ングレベル K 2、 K 1 が割り当てられる。
かく して、 映像 A 3が固定板 Bの映像と交差するタイ ミ ングにおいてスク リ ー ン面 1 に映出される画像は、 図 3 に示すように、 固定板 Bが遠近法に基づいて、 斜めに配設されている映像 B 1 1 1 と してスク リ ーン面 1上に表示されるのに対 して、 移動物体 Aの現在の映像 A 3のうち、 固定板 Bより前方に突き抜けた部分 の映像 A 1 3 1 がキーイ ングレベル K 3 ( = 1 ) で映出されるのに対して、 移動 物体 Aの現在の映像 A 3のうち、 固定板 Bによって隠される映像部分 A 1 3 2が 映出されない状態になると共に、 固定板 Bによって隠されない映像部分 A 1 3 1 がキーイ ングレベル K 3 ( = 1 ) の濃さで表示される。
これに対して、 過去の映像 A 2の残像 A 1 2 は、 固定板 B及び現在の移動物体 Aによって隠されない映像部分 A 1 2 1 がキーイ ングレベル K 2の濃さで映出さ れるのに対して、 移動物体 Aの現在の映像 A 3 によって隠される映像部分 A 1 2 2 はス ク リ ー ン面 1 上に映出されない。
同様にして移動物体 Aの過去の映像 A 1 のうち、 過去の映像 A 2 によって隠さ れない部分 A 1 1 1 がキーィ ングレベル K 1 の濃さでスク リ ーン面 1 上に映出さ れるのに対して、 過去の映像 A 2 によって隠される映像部分 A 1 1 2 はスク リー ン面 1上に映出されない。
かく して移動物体 Aの映像の一部が固定板 Bの映像を突き抜けるようなタイ ミ ングにおけるス ク リーン面 1 上の画像は、 ス ク リ ー ン面 1 に対して Z方向に遠い 位置にある映像 A 1 から次第にスク リ ー ン 1 に近づいて来る映像 A 2及び. A 3が 次第に濃くかつ拡大されて表示されると共に、 現在の映像 A 3のうち、 固定板 B より前方にある部分 A 1 3 1 と、 固定板 Bより後方において隠されない位置にあ る映像部分 A 1 3 3だけが表示されることにより、 残像 A 1 2及び A 1 1 の残像 部分 A 1 2 1及び A 1 1 1 を引きながら移動物体 Aが固定板 Bを部分的に突き抜 けつつある状態を表す画像を違和感なく ス ク リ ー ン面 1上に表示することができ る。
ところが、 従来の方法によると、 移動物体 Aが固定板 Bを完全に突き抜けて固 定板 Bを隠さない位置にまで移動したときには、 図 4 に示すように、 固定板 Bの 映像 B 1 1 1上に移動物体 Aの現在の映像 A 6の残像のうち固定板 Bの前方にあ る過去の映像 A 5及び A 4の残像 A 1 5及び A 1 4 を映出できない問題がある- 因に、 固定板 Bの前方にある映像 λ 4及び A 5の残像 A 1 4及び A I 5の優先 順位は、 無限遠点、 （すなわち Z = oo ) の位置にあるから、 残像 A 1 5及び A 1 4のうち、 固定板 Bの前方において当該固定板 Bの映像を隠す位置にある部分 A 1 5 3及び A 1 4 1 力く、 ス ク リ ー ン面 1 に映出される際には逆に、 固定板 Bの映 像 B 1 1 1 によって隠されることになる。
かく して移動物体 Aが残像 A 1 5 、 A 1 4 、 A 1 3 、 A 1 2 、 A 1 1 をもちな がら固定板 Bの映像を突き抜けるような映像を得たいにもかかわらず、 固定板 B の映像 B 1 1 1 と、 当該固定板 Bの映像 B 1 1 1 を突き抜けて前方に映出される べき残像部分 A I 5 3 、 A 1 4 1 及び A 1 3 2が固定板 Bの映像 B 1 1 1 の前方 に映出できない点において、 違和感がある特殊効果画像しか生成し得ない問題が ある。 発明の開示
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、 残像をもちながら、 互いに交差 する 2つの映像について、 違和感のない特殊効果画像を生成できるようにした画 像特殊効果装置を提案しょう とするものである。
かかる課題を解決するため本発明においては、 特殊効果装置において、 第 1 の ビデオデータ と、 第 1 のビデオデータをキーィ ングするための第 I の年一信号と 、 第 1 のビデオデータの奥行位置を示す第 1 の奥行情報と、 第 2のビデオデータ をキーィ ングするための第 2のキー信号とを受け取るための入力手段と、 第 2の ビデオデータ及び第 2のヰ一信号を受け取るよう に接続され、 第 2のビデオデー タ及び第 2のキー信号に対して空間的画像変換を施すことによって、 変換された 第 2のビデオデータ と変換された第 2のキー信号を発生すると共に、 変換された 第 2のビデオデータの奥行位置を示すための第 2の奥行情報を発生する画像変換 制御手段と、 第 1 のキー信号と、 第 1 の奥行情報と、 変換された第 2のキー信号 と、 第 2の奥行情報とに基づいて、 第 1 のビデオデータ と変換された第 2のビデ ォデータ とをコ ンバイ ンしたビデオデータから成る第 3のビデオデータ及び第 3 のビデオデータをキーィ ングするための第 3のキー信号を生成するコ ンバイ ン手 段と、 第 3のビデオデータに対して遅延した遅延ビデオデータと、 第 3のキー信 号に対して遅延した遅延ヰ一信号と、 第 1 及び第 2の情報に対して遅延した遅延 奥行情報とを生成し、 第 3のビデオデータ、 第 3の牛一信号及び奥行情報の残像 を発生させるように、 遅延ビデオデータ、 遅延キー信号及び遅延奥行情報の出力 を制御する残像発生手段とを設けるようにする。
第 1 及び第 2のビデオデータはコ ンバイ ン手段において第 1 及び第 2のキー信 号と、 第 1 及び第 2の奥行情報とに基づいてコ ンバイ ンされて第 3のビデオ信号 が生成されると共に、 当該コ ンバイ ンされてなる第 3のビデオデータをキーィ ン グする第 3のキー信号が第 1 及び第 2のキー信号に基づいて生成される。 第 3の ビデオ信号及び第 3のキー信号は残像発生手段によって遅延処理され、 これによ り第 3のビデオ信号及び第 3のキー信号に対する残像データが発生される。 これに加えて、 残像発生手段において、 第 1及び第 2の奥行に基づいて第 3の ビデオ信号及び第 3のキー信号の残像に対応する奥行情報が発生され、 第 1 及び 第 2のビデオ信号による第 1 及び第 2の映像が、 対応する第 1及び第 2の奥行に よって決まる優先順位に従ってコ ンバイ ン手段によってコ ンバイ ンされると共に 、 残像手段によって発生される第 3のビデオ信号の残像についても遅延奥行情報 が生成される。
この結果互いに交差する複数の映像を表示する際に、 各映像及び残像について 奥行情報をもたせるようにしたこ とによ り、 交差する部分の映像を違和感のない 特殊効果画像を生成し得る。 図面の簡単な説明
図 1 は従来の残像発生方法の説明に供する略線図である。
図 2は移動物体の映像を固定板の映像と交差した状態を示す略線図である。 図 3 は図 2の状態におけるスク リ ーン面上の映像を示す略線図である。
図 4 は移動物体の現在の映像が固定板の映像を突き抜きたときのスク リ ーン面 上の画像を示す略線図である。
図 5 は本発明による画像特殊効果装置を示すブ πック図である。
図 6 は移動物体の映像及び残像と固定板の映像との関係を示す略線図である c 図 7 は移動物体の現在の映像が固定板の映像を突き抜けたときのスク リ ーン面 上の映像表示を示す略線図である。
図 8 は第 I チャ ンネル特殊効果処理部を示すブ πック図である。
図 9 はフ レームメ モ リ上の空間ァ ドレスとスク リ ーン面上の空間ァ ドレス との 変換及び逆変換方法を示す略線図である。 図 1 0 はフ レームメ モ リ のア ド レス空間とス ク リ ー ン面上のア ド レス空間との 関係における奥行情報の値の意眛を説明するための略線図である。
図 1 1 は遠近法によるア ドレスの仕方の説明に供する略線図である。
図 1 2 は交差する 2つの映像の合成処理の説明に供する信号波形図である。 図 1 3は第 1 チヤンネル特殊効果処理部のコ ンパイ ナの詳細構成を示すブ n ッ ク図である。
図 1 4は図 1 3のブライオ リティ信号発生回路の詳細構成を示すブロック図で ある。
図 1 5 は図 1 4のブライオ リティ信号発生回路の動作の説明に供する信号波形図 である。
図 1 6は第 1 チャンネル特殊効果処理部の残像発生回路の詳細構成を示すブ D ック図である。
図 1 7 は図 1 6の残像発生動作の説明に供する略線図である。
図 1 8 は第 2チヤンネル特殊効果処理部を示すブ ηック図である。
図 1 9 は第 2チヤンネル特殊効果処理部のコ ンバイナの詳細構成を示すブ D ッ ク図である。
図 2 0は図 1 9の合成処理動作の説明に供する信号波形図である。
図 2 1 は図 1 9のブライオ リティ信号発生回路の詳細構成を示すブ D ック図で ある。
図. 2 2は図 2 1 の動作の説明に供する信号波形図である。
図 2 3 は第 2チヤンネル特殊効果処理部の残像発生回路の詳細構成を示すブ D ック図である。
図 2 4 は図 1 9のコ ンパイナ及び図 2 3の残像発生回路の信号処理動作の説明 に供する略線図である。
図 2 5 は図 8の第 1 チヤンネル特殊効果処理部に入力される画像情報の説明に 供する信号波形図である。 発明を実施するための最良の形態
以下図面について、 本発明の一実施例を詳述する。
( 1 ) 全体の構成
図 5 において、 1 1 は全体と して特殊効果システムを示し、 順次力スケー ドに 接続された第 1 チャンネ ル特殊効果処理部 1 2及び第 2 チャンネ ル特殊効果処理 部 1 3を有し、 第 1 チャンネル及び第 2 チャンネル特殊効果処理部 1 2及び 1 3 に対してオペレータの操作に基づいてコ ン ト ールパネル 1 4から入力される制 御情報 S 1 及び S 2 に基づいて、 特殊効果処理された特殊効果画像情報 S 3 をス イ ツチヤ I 5 に供給する。 スィ ッ チャ 1 5 には、 供給された特殊効果画像情報 S 3は、 キー信号に基づいて背景情報 V B Cとスィ ツチング処理されることにより形 成された出力画像情報 S 4をモニタスク リ ーン 1 6 に表示する。
この実施例の場合、 特殊効果装置 1 1 は、 図 6 ( A ) に示すように、 モニタス ク リ ーン 1 6のスク リ ーン面 1 6 Aの背後の X Y Z座標の 3次元空間において、 移動物体 Aが右側後方から左側前方に向かって移動する途中で、 右側前方から左 側後方に向かって SB設されている固定板 Bを突き抜けて行く ような仮想的な立体 画像を、 スク リ ーン面 1 6 A上に透視したような特殊効果画像を映出することが できる。
移動物体 Aは図 7 に示すように、 現在の映像 A 7 に対して、 過去の映像 A 6、 A 5 ··· ··· A 1 の残像画像部分 A 2 6 A 2 5 1 ··· ··· A 2 1 1 を固体板 Bを突き 抜けるよう に尾を引く よう に映出される （以下このよう に残像が尾を引く画像を 残像付画像と呼ぶ） 。
第 1 チヤンネ ル特殊効果処理部 1 2は、 図 8 に示すように、 外部から供給され る第 1 の画像情報 P 1 に対して、 結合画像形成部 2 1 から得られる第 2の画像情 報 P 2 をコ ンバイナ 2 2 において合成し、 かく してコ ンバイナ 2 2から得られる 合成画像情報 P 3 を残像発生回路 2 3 において残像を付与する処理をした後、 残 像付画像情報 P 4を得ることができるように構成されている。
かかる構成の第 1 チャンネ ル特殊効果処理部 1 2 は、 コ ン ト 一ルバネ ル 1 4 から与えられる制御情報 S 1 をィ ンターフェース 2 5及びバス 2 6を介して中央 処理ュュッ ト （ C P U ) 2 7 に取り込み、 C P U 2 7が当該制御情報 S 1 に対応 するプロ グラムに応じてバス 2 6を介して結合画像形成部 2 1 、 コ ンパイナ 2 2 及び画像発生回路 2 3 を制御するこ とによ り、 第 1 チヤンネル特殊効果処理部 1 2の特殊効果処理を実行するようになされている。
第 1 の画像情報 P 1 、 第 2 の画像情報 P 2、 合成画像情報 P 3及び残像付画像 情報 P 4は、 それぞれ特殊効果画像を表示する映像を表わすビデオ情報 （符号 V で表す） と、 当該映像をスク リ ーン面 1 6 A上に表示すべき位置を表わすキーィ ング情報 （符号 Kで表す） と、 当該映像の奥行を表わす奥行情報 （符号 Hで表す ) とを、 スク リ ーン面 1 6 Aの画素に対応する情報と して有する。
結合画像形成部 2 1 は、 移動物体 A (図 6及び図 7 ) の画像を表わすビデオデ ータ V A を記憶するフ レームメ モ リ 3 3 と、 当該ビデオデータ V A から移動物体 Aの映像をキーィ ングするヰ一データ K A を記憶するキー情報メ モ リ 3 4 とを有 し、 フ レームメモ リ 3 3及びキー情報メモ リ 3 4 の読出ア ドレス X s 及び Y s を 画素情報発生回路 3 5においてコ ン ト D—ルパネル I 4から入力される変換情報 に基づいて変換処理することにより発生させる。
本実施例においては、 オペレータの操作によってコ ン ト ールパネルから入力 された複数の変換パラメ ータ に応答して、 フ レームメ モリ 3 3 に記憶されたビデ 才データ及びキー情報メモ リ に記憶された —信号に対して、 空間的画像変換を 行う。 この空間的画像変換とは、 実際)こ画像を 3次元的に変換した後、 その 3次 元変換したデータをモニタスク リ ーンに投影するものでは無く 、 入力された 2次 元データからモニタに表示される 2次元データを演算している。 この演算に関し ては後述する。
結合画像形成部 2 1 は基準ク n ック発生回路 3 6 においてモニタ スク リ ーン 1 6の各画素を読み出すためのク ック信号 C K、 水平同期信号 H D及び垂直同期 信号 V Dをスク リ ーンア ド レス発生回路 3 7 に与えることにより、 スク リ ー ンァ ドレス信号 x s 及び y s を、 モニタのラスタスキャ ンに対応するよう にシーケ ン シャ ルに発生し、 これを画像情報発生回路 3 5 に与える。 このスク リ ーンァ ドレ スとは、 モニタスク リ ーンのラスタスキャ ンに対応する順序で供給されるァ ト レ ス信号である。
このスク リ ーンア ドレス信号 X s 及び y s は、 画像情報発生回路 3 5 において 、 変換処理されずにそのまま読出ァ ドレス信号 X及び y と して出力された場合に は、 フ レームメ モ リ 3 3及びヰ一情報メモ リ 3 4 に記億されている画像をそのま ま第 2の画像情報 P 2のビデオデータ V A 及びキーデータ K A と して出力される 。 つま り、 全く空間的画像変換が行われない場合である。
これに対してフ レームメ モ リ 3 3及びキー情報メ モ リ 3 4 に記憶されている映 像に拡大、 縮小、 移動及び回転を施すような 3次的な空間的画像変換実行する場 合には、 オペレータからの変換パラメ ータ等の入力情報に基づいて、 画像情報発 生回路 3 5が標準ァ ドレス信号 X s 及び y s と複数の変換パラメ ータ とから、 フ レームメ モ リ 3 3及びキー情報メモ リ 3 4 に対する読みだしア ドレス X , Yを生 成する。 生成された 2次元の読みだしア ドレスを、 フ レームメ モ リ 3 3及びヰ一 情報メモ リ 3 4に対して供給することによって、 記憶データに対して所定の空間 的画像変換が施される。
当該空間的画像変換をするための 2次元読みだしァ ドレスを生成する際には、 スク リ ーン面 1 6 A上に映出される映像の各画素について、 スク リ ーン面 1 6 A から奥行方向 （すなわち Z方向） の位置を示すための奥行情報 Hが同時に生成さ れる。 この奥行き情報とは、 スク リ ーン面に対してどれだけ奥に位置するかを示 す情報が含まれており、 最も奥に存在する場合 （奥行きが無限大） である場合に は、 奥行き情報の値は 0 となる。
以下に、 空間的画像変換に際の生成する奥行き情報に関して説明する c 先ずスク リ ーン面 1 6 Aの中心を座標系の中心と考えて、 ビデオデータ V A の映 像に対して、 拡大、 縮小、 移動及び 11転等の空間的画像変換を施すための行列 T は、 移動及び回転の変換を表す行列を T。 と し、 拡大、 縮小及び透視変換を行う 行列を P。 とすると、 T = T o Ρ
Figure imgf000013_0001
( 4 ) のような 4行 4列の変換行列 Τによって表わすことができる。 尚、 この 4 X 4の 変換行列は、 回転変換と拡大ノ縮小等の違う次元の変換を同じ座標系で表してい るので 4 X 4の行列となり、 一般的には、 これを同時座標系と称している。 こ こで、
Ρ = r P P P δ P r P P P
P r P P P
S P ί P ί P S
おく と、
Figure imgf000013_0002
Γ 1 r r P
T = ( 6 )
1 3 2 3 3 3 P
ί ί ί S と表すことができる。
尚、 （ 4 ) 及び （ 5 ) 式において使用されている変換パラメ ータ、 〜！ " 33 は X Y Z座標の 3次元空間において入力映像を回転させるためのパラメ ータ、 P « 、 P Oy及び P は入力映像をス ク リ ー ン面 1 6 A上に表示する際に遠近法を適 用して透視変換するためのパースべクテイ ブ値、 、 ί 及び £ は X、 Y及 び Z軸方向に座標系の原点を平行移動させるためのパラメ ータ、 s。 は入力映像 を拡大又は縮小するためのパラメ ータ （遠近法による拡大又は縮小ではない） で ある。
この実施例の場合の画素情報発生回路 3 έにおいては、 （ 5 ) 式において、 遠 近法を適用するために用いられるパースぺクティ ブ値 Ρ ο«、 ？ 及び？0,は、
1
P ox= 0、 P Oy= 0 s P oz= ( 7 )
16
の値が基準値となるような値に設定されており、 これにより、 次式
( P P oy P ox) = ( 0 0 1/16 ) ( 8 ) によって、 オペレータの視点が Z座標の一 16の位置にあることを意眛している。 尚、 この座標値一 1 6 という値は、 本実施例において勝手に決められた値であつ て、 特に一般的な値ではない。 本実施例においては、 X Y面となるス ク リ ー ンモ ユタの座標を、 モニタスク リ ーンを中心を原点と して、 X軸上には一 4〜十 4の 座標値が設定され、 Y軸上には、 一 3から + 3の座標値が仮想的に設定されてい る。
次に、 （ 6 ) 式において、 フ レームメ モ リ 3 3から読み出されるデータ及びス ク リ ーン面 1 6 A上に表示されるデータは 2次元データであるので、 （ 6 ) 式の 第 3御梅及び第 3列目のパラメ ータは、 2次元的なァ ド レスを演算する際には必 要ない。 従って、 （ 6 ) 式から第 3行目及び第 3列目のパラ メ ータを除いた行列 を T 33とすると、 r u r 12 P
T 33 = Γ 21 Γ 22 P ( 9 ) ί x i y S が、 フ レームメ モ リ 3 3上の 2次元的な点 （ X , y ) をスク リ ーン面 1 6 A上の 点 （ x s 、 y s ) に変換するための行列となる。
ここで、 フ レームメ モ リ 3 3上のべク トル （ X y ) 及びスク リ ーン面 1 6 A 上のべク トル （ x s y s ) を同次座標系で表すと、
( X y ) = ( y H )
(10)
( x s y s ) = ( x s y s 1 )
のように表せる。 この Hは、 遠近法により変形された映像の拡大率又は縮小率を 表す値であって、 この Hの値を本実施例においては、 疑似的の奥行き情報と して 使用している。
再び上記の式 （ 9 ) ( 1 0 ) に戻り、 フ レームメ モ リ 3 3上のべク トル （ X y H ) に対して、 変換行列 T 33を作用させることによって、 スク リ ーン面 1 6 Α上のベク トル （ X s y s 1 ) になるので、 スク リ ーン面 1 6 A上のベク ト ルは
( X s y s 1 ) = ( X y H ) T 33 ( 11 ) の式で定義されることになる。
ところが、 本実施例においては、 空間的画像変換を行う場合には、 ビデ才デー タ V A をフ レームメ モ リ 3 3から読み出す際に 3次元変換をしているので、 ラス タスキャ ンに対応するようにシーケンシャ ルに供給されるスク リ ーンア ドレスに 対して、 フ レームメ モ リ上のァ ドレスを指定する必要がある。 よって、 図 9から も分かるよう に、
( X y H ) = ( s y s 1 ) T 33 （12) の演算を実行することにより、 スク リ ーン面 1 6 A上のア ドレス （ x s 、 y s ) がラスタスキャ ンに応じて指定されると、 フ レームメ モ リ 3 3 のア ドレス （ x、 y ) を指定される。 よって、 この 2次元の読みだしア ド レス （ χ、 y ) 'を、 フ レ ームメ モ リ 3 3及びヰ一情報メ モ リ 3 4 に供給するこ とによって、 空間的画像変 換の行われた 2次元のビデオデータ及びキー信号を得ることができる。
こ こで、 （ 9 ) 式の行列について考える。
Γ 11 r 12 P x a 11 a 12 a 13
33 = r 21 r 22 P y a 21 a 22 a 23 …… (13) t i y s a a l a 32 3 33
a 1 1 a 12 a 13 b i, b 12 b I 3
a 21 a 22 a 23 b 21 b 22 b 23
a a l a 32 a 33 b 31 b 32 b 33
b i .= (14) d e t (T33)
とおき、 （12) 式に対して、 （14) 式を代入することにより
( X H) = ( X s y s 〗 ） T
( X s y s 1 ) b 11 b 12 b 13
b 2 1 b 22 b 23 …… （15) b 3 1 b 32 b 33 と表すことができ、 二れを展開すれば、
( X y H) = ( b 1 1 X s + b 12 y s + b 1 3
b 21 x s + b 22 y s + b 23
b 31 s + b 32 y s + b 33) (16) になるから、 従って、
X = b 1 1 X s + b 12 y s + b i 3
y = b 21 s + b 22 y s + b 23
H = b 31 x s + b 32 y s + b 33 (17) の値が演算される。 ところがフ レームメ モ リ 3 3上のベク トル （ X y H ) は 同次座標系のべク トルであるので、 これを 2次元座標系に戻すには、 パラメ ータ Hで正規化をすれば良い。 b 1 1 X s + b 12 y s + b
H b 31 x s + b 32 y s + b 33 b 21 s + b 22 y s + b 23
(18)
H b 3l s + b 32 y s + b 33
かく して実際上画像情報発生回路 3 5 においては、 スク リ ーンア ドレス （ X s 、 s ) に対応する画素についてのデータをフ レームメ モリ 3 3及びヰ一情報メ モリ 3 4からシーケンシャルに読み出すために、 （ x /H、 y /H) に基づく ァ ドレスデータ （ x、 y ) を供給する。
次に、 （14) 式について、 行列式 T33— 1を解く。 こ こで、 パラメ ータ a i l〜 a 33は (13) 式から、
3 1 1 = r 1 、 a 12 = r i 2 a 1 a = P x
a 2 1 = r 2 、 a 22= r 、 a s3= P y
a 31= £ x 、 a 32 = £ y a 33 = S (19) であるので、
一 ί P y + 22 s
b n =
W 1
P 一 12
b 12 =
w 1 P « + P
b 13 =
W 1
i x P y - r 2, S
b 21=
W 1
- ί x P x + Γ 1 J S
b 22 =
W 1
r 2i P x - r 11 P y
b 23 =
W 1
I x + Γ 21 £
31 =
W 1
i 一
b 32 =
1
12 1+ 22
b 33 =
W 1
W 1 = - r 22 £ x P x + r 2i £ y P , + x n i x P y
- r u i y P y - r i2 r 2i S + r n r 22 S .··' (20) なる。
従って、 （17) 式から、 奥行情報としてのパラメ ータ Hは、 次式
H = b 3 1 · X S + b 32 · y S + b 33
{ (- r 22 · £ x ) + ( r 2, · £ v ) } x s
W 2
{ ( r 12 · £ , ) - ( r £ y ) } y s
+
W 2
(- i) + ( r 1 1 r 22)
+ ·
W 2
W 2 = (- r 22 · £ x - P x ) + ( r 2 . · ί v · P x )
十 ( r i 2 · & x · P y ) 一 ( r 1 1 · II y · P v ) ― ( r 12 · r 2 i · S ) + ( r ! i · r 22 · S ) · ··· (21) によって求められる。
次に、 オペレータの操作によりコ ン ト n —ルパネル I 4から入力される制御パ ラメ ータによって、 （ 4 ) 式のパラメ ータのうち遠近法に関連するパースべク亍 ィブ値 P D«及び P が、
P Ox= 0、 P 0y= 0 (22) に設定され、 かつ拡大 · 縮小率 S 0 が
S 0 = 1 (23) に設定されたとすると、 （ 5 ) 式から、
Figure imgf000019_0001
P y = r 23 P oz …… （24)
S = £ z P oz+ 1
となる。 ここで、 （ 2 2 ) 及び （ 2 3 ) の値を決定したのは、 後述する式を簡単 にするためである。 また、 実際のオペレー シ ョ ンにおいては、 P 0x= 0、 P 0y = 0. S D = 1 を設定されることが多い。
このパラメ ータ P x 、 P y 及び s の値を （20) 式に代入すると、
{ (一 22 £ , ) + ( 21 £ V ) } X
H =
W 3
{ ( r ι 2 £ ) 一 ( r .1 ί V ) } y
J
' W 3
{ (— r 12 r 21 ) ― ( r I i r 22) }
' W 3
W 3 = - r 22 i x r 1 3 P o z + r 2 1 £ y r i3 P oz十 r i2 x r 23 P 0 z
— r 11 ί y r 23 P 0Z— r 1 2 τ 1 ( £ z P 0 z + 1 )
^ r 11 r 22 ( ί z P oz+ 1 ) (25) 本実施例においては、 （25 ) 式によって求められたパラメ ータ Hの値を奥行き 情報と して使用している。 なぜなら、 3次元変換した時の実際の 3次元空間の Z 座標値とこの Hとが比例するからである。
このよう に、 奥行き情報として、 3次元空間の実際の Zの座標値を使用するの では無くて、 （ 2 5 ) 式で求められた Hの値を使用することによって以下の効果 を有する。 奥行き情報を演算する場合に、 実際の Z座標値を演算する必要が無い ので、 1 次元分の演算を省略できることになる。 これによつて、 3次元変換用の 高速なブ oセッサを使用すつ必要が無く 、 速度の遅いプロセッサを使用しても、 奥行き情報を演算することができる。 さらに、 この Hは、 フ レームメ モ リ 3 3及 びキー情報メモリ 3 4に供給する 2次元読みだしァ ドレスの演算する際に、 必要 とされる値であるので、 この Hを求めるために、 特に異な演算をする必要はない 。 従って、 さらに高速な演算を行う ことができる。
このようにして求められたパラメ ータ Hの窻味は、 図 1 0 ( B ) に示すように 、 スク リ ーン面 1 6 A上の空間サンブリ ンゲマ ドレス （ X s 、 y s ) の間隔 （従 つて、 スク リ ーン面 1 6 A上の画素の間隔） を値 「 1 」 としたとき、 図 1 0 ( A ) に示すよう に、 フ レームメモ リ 3 3の読出空間サンブリ ングァ ド レス （ X、 y ) の間隔が値 「H」 であることを意眛する。
そこで、 奧行情報 H A と してのパラメ ータ Hの値が大き く なつたときには、 （
18) 式において正規化されたフ レームメ モ リ 3 3の読出ァ ド レス （ X / H、 y / H ) の値が小さく なる。 このよう にフ レームメモリ 3 3の読出ァ ドレスの間隔が 小さ く なると、 ス ク リ ー ン面 1 6 A上に展開される画素数が多く なることにより 、 当該スク リ ー ン面 1 6 A上に映出される映像が拡大される結果になる。
これに対して、 バラメ ータ Hが小さ く なると、 このことはフ レームメモ リ 3 3 の正規化された読出ア ド レス （ x Z H、 y Z H ) が大き く なることを意味し、 こ れにより フ レームメ モ リ 3 3 の空間的な読出サンブ リ ングァ ド レスの間隔が大き く なる。 と ころが、 空間的なサンプリ ングア ド レスの間隔が大き く なると、 フ レ ームメ モ リ 3 3から読み出したデータをス ク リ ー ン面 1 6 A上に表示したとき、 映出される映像が縮小される結果になる。
例えば、 図 1 1 ( B ) に示すよう に、 フ レームメ モ リ 3 3のア ドレス空間にお いて、 遠近法を用いないで指定したメ モ リ エ リ ア E R 1 と交差するように、 遠近 法に従ってパラメ ータ Hを異ならせた領域 E R 2の読出ア ドレスによって画像デ ータを読み出したとき、 スク リ ーン面 1 6 A上に映出される映像は、 図 1 I (A ) に示すように、 遠近法を用いないでフ レームメ モ リ 3 3の領域 E R 1 から読み 出した画像データは、 領域 E R 1 全体に亘つて同一のパラメ ータ Hによって決ま る空間的な読出サンブリ ングァ ドレスによって読み出されるこ とによ り、 スク リ ーン面 1 6 A上に、 遠近法によらない画像として領域 E R 1 Xに表示される。 これに対してフ レームメ モ リ 3 3の画素データを、 遠近法により、 空間的な読 出サンブリ ングア ドレスの間隔が相違する領域 E R 2から読み出した画像データ は、 スク リ ーン面 1 6 A上において、 パラメ ータ Hが大きい読出サンブリ ングァ ドレスの部分においては縮小されるような画像となり、 かつパラメ ータ Hが小さ く なつて、 読出サンプリ ングア ドレスの間隔が大き く なる領域においては、 スク リーン面 1 6 A上に縮小された映像が映出されることになる。
このようにしてパラメ ータ Hはその大きさの変化が奥行情報と して機能するこ とにより、 遠近法を用いた画像をスク リ ーン面 1 6 A上に映出させることができ る c
次に、 第 1 チャンネル特殊効果処理部 1 2のコ ンパイナ 2 2 に関して、 図 1 2 を参照して説明する。 第 1 チヤンネル特殊効果処理部 1 2のコ ンパ'イナ 2 2 は、 2つの画像情報、 すなわち図 1 2 ( A) に示すスク リ ーン面 1 6 Aの背後の X Y Z空間において、 それぞれ奥行情報 H。 及び HA を有するように斜めに延長しな がら互いに交差する 2つの映像 0及び Aのビデオデータ V。 及び V A について、 それぞれキー信号 Ko (図 1 2 (Β) ) 及び ΚΑ (図 1 2 ( C ) ) によってヰ一 イ ングすると共に、 2つの映像 0及び Βの各部のブライ オ リティ信号 Η ΟΑ及び （ 1 - Η ΟΑ) の （図 1 2 ( D ) 及び （Ε ) ) に基づいて図 1 3の構成を用いて合成 する。 こ こで、 奥行情報 H o 及び HA は、 先に説明した （ 2 5 ) 式で求められる 値である。 また、 ブライオ リティ信号 H 0Aとは、 ビデオ信号 0のビデオ信号 Aに 対する表示の優先度を示すための情報である。 例えば、 H 0A= 1 の時は、 ビデオ 信号 0の優先度は 1 0 0パーセン トであっては、 ビデオ信号 Aは全く表示されな い。 即ち、 ビデオ信号 0は、 不透明であると言える。 H OA= 0. 5の時は、 ビデ ォ信号 0は半透明であって、 ビデオ信号 Aが透けて表示されることになる。 つま り、 ビデオ信号 0が 5 0 %表示され、 ビデオ信号 Aが 5 0 %表示されるので、 ビ デォ信号 0とビデオ信号 Aとが混ざり合ったビデオ信号が表示されることになる 図 1 3においてコ ンパイナ 2 2 は、 第 1 の映像 0のビデオデータ V 0 の合成比 率を演算する第 1 映像信号合成部 4 1 と、 第 2の映像 Aの合成比率を演算する第 2映像信号合成部 4 2 と、 2つの映像 0及び Aに対するキー信号を形成するヰ一 信号合成部 4 3 と、 2つの映像信号を合成して出力する合成出力部 4 4 とを有す る o
第 1 映像信号合成部 4 1 は、 合成回路 4 5 において、 その第 1 、 第 2及び第 3 の入力データ D l、 D 2及び D 3 に基づいて次式
D 4 = D 1 X D 2 + ( 1 - D 1 ) X D 3 (26) の演算を実行することにより得られる出力データ D 4 に対して、 掛算回路 4 6及 び 4 7 においてそれぞれキー信号 K 0及びビデオ信号 V 0を乗算することにより 、 合成出力 S 1 1 を得る。
こ こで合成回路 4 5の第 1 の入力 D 1 と して奥行情報発生回路 4 8の奥行情報 H 0Aが与えられ、 また第 2の入力データ D 2 として 「 1 」 係数回路 4 9の 「 1 j 出力が与えられ、 第 3の入力データ D 3 と して、 「 1 — K A 」 係数回路 5 0の -
1 - K A J 出力が与えられる。
かく Lて第 1 映像信号合成部 4 1 から、 次式
S 1 1 = { H 0Α · 1 + ( 1 - H OA) ( 1 - K A ) } K ο · V。…… （27) のよつて表わされる合成出力データ S 1 1 が得られる。
また第 2映像信号合成部 4 2 は、 （26)式の演算を実行する合成回路 5 1 を有し 、 その出力データ D 4 に対して乗算回路 1 5 2及び 1 5 3 において順次キー信号 K A 及びビデオ信号 V A が乗算される。
この場合、 合成回路 5 1 の第 1 の入力データ D 1 と して 「 1 — H 0Α」 係数回路 5 2の 「 1 — Η0Α」 出力が与えられ、 また第 2の入力データ D 2 と して 「 1 」 係 数回路 5 3の 「 1 」 係数出力が与えられ、 さらに第 3の入力データ D 3 と して、 「 1 一 Κ。 」 係数回路 5 4の 「 1 — Κ。 」 出力が与えられる。
かく して第 2映像信号合成部 4 2の合成出力データ S 1 2 と して、 次式
S 1 2 = { ( 1 - Η ΟΑ) · 1 + H OA ( 1- K o ) } K A - VA …… （28) のような演算データが得られる。
またキー信号合成部 4 3 は、 掛算回路 5 5 において 「 1 一 KA 」 係数回路 5 0 の 「 1 — KA 」 出力と、 「 1 一 Ko 」 係数回路 5 4の 「 1 — Κο 」 出力とを乗算 した後、 「 1 一 （ 1 一 Κο ) ( 1 — ΚΑ ) 」 演算回路 5 6に入力することにより 、 その出力を、 次式
Κ ΟΑ= 1 - ( 1- K A ) ( 1- Ko ) (29) によって表わされるキー信号 Κ ΟΑと して、 コ ンパイナ 2 2から送出する。
さらに合成出力部 4 4は、 「 1 一 （ 1 一 Κο ) ( 1 — KA ) j 出力を、 逆回路 5 7 において分数に変換して、 乗算回路 5 8 に与えることにより、 加算回路 5 9 の加算出力と乗算して合成ビデオ出力 V 0Aと してコ ンパイナ 2 2から送出する。 加算回路 5 9 には、 第 1 及び第 2映像信号合成部 4 1 及び 4 2の合成出力デー タ S 1 1 及び S 1 2が与えられ、 かく して合成ビデオデータ V0Aは次式
V OA = ( { H OAK 0 + ( 1 - H OA) ( 1 - K A ) K 0 } V 0
÷ { ( 1 - H OA) K A - H OA ( 1 - K o ) K A } V A )
X …… （30)
1 - ( 1 - K A ) ( 1 - K o )
によって表わされる値になる。
このようにして、 合成ビデオ信号' 0Aを出力するコ ンバイナ 2 2 は、 次のよう な合成理論に基づいて構成されている。 一般に 2つのビデオ信号 V。 及び V a を、 それぞれキー信号 Κ。 及び K a に基 づいて、 奥行情報 H o こよって決められる優先順位に従って合成しょう とする場 合について説明する。 第 1 のビデオ信号 V。 に対して、 第 2のビデオ信号 V A が 上にある （スク リ ーンに近い） 場合の合成式は、
V 0 (ουτ) = K O V O + ( 1 - K O ) K A V A ( 31) で表され、 V。（0UT) のような合成出力が得られる。
同様にして第 2の映像信号 V A に対して、 第 1 の映像信号 V。 が上にある場合 の合成式は、
V A (OUT) = K A V A + ( 1 - K A ) K O V O ( 32) で表され、 V A (0 UT>のような合成出力が得られる。
第 1 のビデオ信号 V。 に対して、 第 2のビデオ信号 V A が上にある （スク リー ンに近い） 場合において、 合成ビデオ信号 V 0 (0 UT>に対してブラィオ リティ信号 H 0Aを考慮すると、 第 1 のビデオ信号 V。 に対応する合成ビデオ信号は、 次式
^ 0 = V O ) H OA 3) のように表わすことができ、 （33) 式に （31) 式を代入することにより、 次式
V 0 (ουτ)χ = { K O V O + ( 1 - K O ) K A V A } H OA ( 34) と表わすことができる。
第 2の映像信号 V A に対して、 第 1 の映像信号 V。 が上にある場合のブラィォ リティ信号は、 ブライオ リ ティ信号 H 0Aを用いて （ 1 — ΗθΑ) と表すことができ る。 従って、 第 2の映像信号 V A に対して、 第 1 の映像信号 V。 が上にある場合 において、 V A (ουτ)に対してブライオ リ ティ信号 （ 1 一 Η 0Α) を考慮すると、 V Α の出力は、 次式
V A iOUTJ X ^ A tOUT) ( I - H OA) 、3コ) のように表わすことができ、 これに （32) 式を代入することにより、
V Α (ο τ, χ = { K A V A 十 ( 1 - K ) K o V。 } ( 1 - H ) …… (36) のよう に表すことができる。
そこで、 最終的な合成ビデオ出力 V 0UT を、 次式 V 0 U Τ K 0 UT = V 0 (OUT) X + V A (OUT) x ( 37) のよう に合成されたキー信号 Κ ουτ によってキ一イ ング処理すれば、 当該最終的 な合成ビデオ出力 V OUT は、 次式
V 0 (OUT) X + ^ A (OUT) X
V OUT = (38)
K OUT
となる。
ところで、 第 1 及び第 2のビデオ信号 V。 及び V A に対応する映像が表示され るエ リ ア以外のエ リ ア （すなわちビデオ信号 V o 又は V A のどちらも表示されて いないェ リ ア） が、 第 1 及び第 2のビデオ信号 V。 及び VA のヰ一信号 K o 及び K A を用いて （ 1 — Κ。 ） ( 1 - K A ) のような積の形で定義できるので、 ビデ ォ信号 V。 又は V A のいずれかが表示されるェ リ ァについてのキー信号 K OUT は
Κ ουτ = 1 - ( 1 - Κ ο ) ( 1 - K A ) …… （39) によって表わすことができる。
従って （38) 式に （34) 式、 （36) 式及び （39) 式を代入すれば、 最終的に得 られる合成ビデオ出力 V OUT は、
V OUT = ( {K o V o + ( 1 - K o ) K A V A } Η OA
+ { Κ Α V A + ( 1 - Κ Α ) V o V o } ( 1 - H OA) )
1
X
( 1 - K o ) ( 1 - K
= ( { H OAK o + ( 1 - H OA) ( 1 — K A ) K o } V o
+ { ( 1 一 H OA) K A + H OA ( 1 - K o ) K A } V A )
1
X ( 40)
1 - ( 1 - K o ) ( 1 一 K A )
のよう になる。
このよう に理論的に求めた （40) 式の合成ビデオ出力の式は、 図 1 3のコ ンパ イナ 2 2 において得られる （30) 式の合成ビデオ出力 V 0Aと同じであり、 かく し てコ ンパイナ 2 2 は （31) 式〜 （40) 式の合成理論を実行するものであると言い 得る。
図 1 3 のコ ンパイ ナ 2 2 において、 図 1 2 ( A ) に示すよう に、 第 1 及び第 2 の映像 0及び Aが、 奥行情報 H。 及び H A をもちながら交差しているとき、 第 1 及び第 2 の映像 0及び Aの映像を表わすビデオ信号 V。 及び V A は、 キー信号 K 0 及び K A によってキーィ ング処理される。
映像 0の奥行情報 H。 は、 映像 0が映像 Aよりスク リ ーン面 1 6 Aに近い奥行 情報 H D をもっている範囲 W 2及び W 4 において、 第 1 のビデオ信号 V 0 を出力 するようなブライオ リティ信号 H。A (図 1 2 ( D ) ) をプライオ リティ信号発生 回路 4 8 において発生させる。
これに対して、 映像 Aのうち、 映像 0よりスク リ ーン面 1 6 Aに近い奥行情報 H A をもっている範囲 W 1 及び W 3の範囲で第 2のビデオ信号 V a を出力するた めのブライオ リティ信号が （ 1一 H OA) (図 1 2 ( E ) ) と して求められる。 かく してコ ンパイナ 2 2から合成ビデオ信号 V 0Aと して、 図 1 2 ( G ) に示す ように、 第 1 の映像 0のうち優先順位の高い範囲 W 2及び W 4 において、 第 1 の 映像 0がスク リ ーン面 1 6 A上に映出されると共に、 第 2の映像 Aのうち奥行情 報 H A の優先順位が高い範囲 W 1及び W 3 において、 第 2の映像 Aがスク リ一ン 面 1 6 A上に表示される。
次に、 このプライオ リティ信号に関して説明する。 この実施例の場合、 プライ オ リ ティ信号発生回路 4 8 は図 1 4 に示すように、 第 1 及び第 2の画像情報 P 1 及び P 2 (図 8 ) と して入力される第 1 及び第 2 のビデオ信号 V。 及び V A の奥 行情報 H D 及び H A (図 1 5 ( A ) ) を、 減算回路 6 5 に受け、 その減算出力 S 2 1 ( = H 0 - H A ) (図 1 5 ( B ) ) が乗算回路 6 6 においてゲイ ンレジスタ 6 7から供給されるゲイ ン信号 S 2 2 ( = G ) と乗算された後、 その乗算出力 S 2 3 ( = (H o - H A ) G ) (図 1 5 ( B ) ) が リ ミ ッタ 6 8 に与えられる。
こ こでゲイ ン信号 S 2 2 ( = G ) は、 図 1 5 ( B ) に示すよう に、 減算出力 （： H o 一 H A ) の傾斜 （すなわち、 合成奥行比率の変化率） を変更するような機能 をもっている。 リ ミ ッタ 6 8 は、 図 1 5 ( C ) に示すよう に、 乗算出力 S 2 3の値を十 0.5〜 -0.5 の範囲に制限するもので、 かく して奥行情報の差が大きい範囲において、 レベルが + 0.5又は一 0.5 になり、 かつ奥行情報の差が + 0.5〜一 0.5 の範囲に あるとき、 リ ミ ッタ出力 S 2 4力《 (Ho 一 HA ) Gの値を呈する。
当該リ ミ ッタ出力 S 2 4は、 加算回路 6 9 においてオフセッ ト レジスタ 7 0か ら与えられるオフセッ ト信号 S 2 5 (= L 0 ) を加算され、 その加算出力が、 図 1 4 (D) に示すように、 値が 1 ~ 0の範囲で切り換わるプライオ リ ティ信号 H 0Aと してプライオ リ ティ信号発生回路 4 8から出力される。
図 1 4のプライオ リティ信号発生回路 4 8 において、 第 1 及び第 2の映像 0及 び Aについて、 両者が交差しているときには、 当該交差している点の近傍の範囲 W 2 3 (図 1 5 (D) ) において、 プライオ リ ティ信号 H 0Aは第 1 及び第 2の映 像 0及び Aの奥行情報 H。 及び HA の差の大きさに従う傾斜で変化する。
従って当該交差する点の近傍の範囲 W 2 3 においては、 ブライオ リ ティ信号 H 0Aが急激に 1 ~ 0 (又は 0〜 1 ) に切り換わらないので、 当該近傍範囲 W 2 3の 画像は、 映像 0及び Aが互いに重なるように透けて見える状態になる （図 1 2 ( G) ) 。 つま り、 映像 0と映像あとが混ざりあって表示されるので、 映像 0と映 像 Aとが交差している近傍では、 緩やかに映像 0と映像 Aとの混合割合が変化し ていく ので、 違和感の無い表示を行う ことができる。
かく して第 1及び第 2の映像 0及び Aが交差している点の近傍の範囲 W 2 3 に おいて映像 0及び Aが柔らかく変化するような特殊効果画像上の効果を得ること ができ、 しかも当該境界領域の幅及び映像の変化の仕方は、 ゲイ ンレジスタ 6 7 のゲイ ン出力 S 2 2の値を調整することにより、 オペレータが必要とする程度に 調整することができる。
コ ンバイナ 2 2 は N AM ミ ック ス回路構成の奥行情報合成回路 1 5 4 を有し、 映像 0及び Aの奥行情報 （スク リ ーン面 1 6 に近い方の映像の位置を表す） を選 択して合成奥行情報 Ho /H A と してコ ンパイ ナ 2 2から送出する。
次に、 図 1 6を参照して残像発生回路 2 3 に関して説明する。 残像発生回路 2 3は、 キー信号回路 7 5、 ビデオ信号回路 7 6及び奥行信号回路 7 7 を有する。 ヰ一信号回路 7 5は、 コ ンパイナ 2 2 (図 1 3 ) の合成牛一信号 K 0Aを N A Mミ ックス回路 8 1 の比較回路 8 1 Aにおいて記憶キー信号 S 2 0 と比較され、 その 比較出力と S 2 1 が比較結果に応じてスイ ッチ回路 8 1 Bを切換制御することに より、 合成キー信号 K 0A又は記憶ヰ一信号 S 2 0のうち振幅が大きい方の信号を 、 スィ ッチ回路 8 1 Bを通じて出力キー信号 K OAT と してキー信号回路 7 5から 送出すると共に、 フ レームメ モ リ 8 2に記憶させる。
フ レームメ モ リ 8 2は基準クロック信号 C Lによって I 枚の画像の各画素につ いて、 N A M ミ ック ス回路 8 1 から出力される出力キー信号 K OAT を書き込んだ 後、 1 フ レーム周期後にフ レーム読出信号 S 2 2 と して読み出す。
フ レーム読出信号 S 2 2 は、 乗算回路構成の振幅低減回路 8 3において、 「 1 J より小さい係数でなる振幅低減係数信号 S 2 3 と乗算された後、 乗算回路 8 4 においてラ ンダムノ ィズ発生回路 8 5の出力 S 2 4 と乗算されて記悽キー信号 S 2 0 として N A Mミ ックス回路 8 1 の比較回路 8 1 Aに与えられる。
かく して、 合成キー信号 K OAとして図 7の固定板 Bのように静止した映像に対 応するキー信号が入力されたときには、 当該合成キー信号 K 0Aが N A M ミ ッ ク ス 回路 8 】 において選択されることにより、 出力キー信号 K OAT と して出力される と共に、 フ レームメ モ リ 8 2 に記憶される。
かく してフ レームメ モ リ 8 2に記録された静止映像に対応するキー信号は、 1 フ レーム周期後に読み出されたとき、 振幅低減回路 8 3 において振幅が低減され た後 N A M ミ ッ ク ス回路 8 1 に記憶キー信号 S 2 0 と して与えられる。 このとき 静止映像に対応する合成キー信号 K 0Aの振幅より記憶キー信号 S 2 0の振幅の方 が小さいので、 入力されている合成キー信号 K 0Aが引き続き N A Mミ ック ス回路
8 1 において選択されることにより、 出力キー信号 K 0AT と して出力されると共 に、 フ レームメ モ リ 8 2 に再度書き込まれる。
かく して静止映像に対応する合成キー信号 K 0Aが入力されたときには、 当該合 成+—信号 K 0Aがそのまま出力キー信号 K OAT と して送出される。 これに対して、 図 7の移動物体 Aの映像のよう に、 移動する映像に対応する合 成キ一信号 K 0Aが入力されたときには、 フ レームメ モ リ 8 2 に初めて入力された タィ ミ ングでは記憶キー信号 S 2 0 より合成キー信号 K 0Aの方が大きいので、 当 該移動する映像の最初のタイ ミ ングで対応する合成キー信号 Κ θΑが出力キー信号 K OAT と して出力されると共に、 フ レームメ モ リ 8 2 に書き込まれる。
かく して移動する映像のビデオ信号が最初に残像発生回路 2 3 に入力されたタ イ ミ ングで、 1 フ レーム分の映像に対応するキー信号がフレームメ モ リ 8 2 に書 き込まれる。
当該フ レームメモリ 8 2 に書き込まれたキー信号は、 1 フ レーム周期ごとに読 み出されて振幅低滅回路 8 3 において振幅が低減された後、 N A M ミ ックス回路
8 1 に与えられるが、 当該 1 フ レーム経過後のタィ ミ ングにおいては、 移動する 映像に対応する合成キー信号 K OAが入力されるタイ ミ ングがずれるので、 N A M ミ ックス回路 8 1 は記憶キー信号 S 2 0の方が大きいと判断して、 当該記憶キー 信号 S 2 0を出力キー信号 K OAT と して出力すると共に、 フ レームメ モ リ 8 2に 再度書き込む。
かく してフ レームメ モ リ 8 2 には、 1 フ レーム周期の間に映像が移動した部分 に対応するキー信号が振幅低減回路 8 2 において低減された振幅でフ レームメ モ リ 8 2 に残像に対応するキー信号と して再書込みされる。
やがて、 移動した映像に対応する合成キー信号 K OAが入力されると、 このとき 記憶キー信号 S 2 0が振幅低減画路 8 3 において振幅が低減された分、 振幅が小 さ く なるので、 N A M ミ ックス回路 8 1 は当該移動した映像に対応した合成キー 信号 K 0Aを出力キー信号 K 0AT と して出力すると共に、 フ レームメ モ リ 8 2 に書 き込む。
このような動作が 1 フ レーム周期ごとに繰り返されることにより、 フ レームメ モ リ 8 2 には、 映像が移動した部分に対応するキー信号が、 振幅低減回路 8 3 に よって低減された振幅で繰り返しフ レームメ モ リ 8 2 に書き直されて行き、 フ レ ームメモ リ 8 2 には、 図 1 7 ( B ) に示すように、 現在の映像に対応するキーィ ング信号 K 1 に対して時間の経過に従って、 振幅は次第に低下して行く （従って
、 キーイ ング処理された映像が薄く なつて行く） ような残像付映像ついて当該残 像のキー信号をもつ出力キー信号 Κ Ο Α Τ がキー信号回路 7 5から送出されること になる。
これに加えてこの実施例の場合には、 ラ ンダムノ ィズ発生回路 8 5の出力 S 2 4によって記憶キー信号 S 2 0 にラ ンダムノ イ ズを混入させるようにしたことに より、 当該残像部分に細かいノ イ ズが混入され、 これにより当該ノ イ ズを含む出 力キー信号によってキーィ ング処理された映像に柔らかい印象を与えるような映 像を生成できる。
残像発生画路 2 3のビデオ信号回路 7 6 は、 キー信号回路 7 5のフ レームメ モ リ 8 2 と同様に、 基準ク ロ ック信号 C Lによって書込及び読出動作するフ レーム メ モ リ 9 1 を有し、 その出力端に読み出されたビデオ信号を記憶ビデオ信号 S 2 5 としてスィ ッチ回路 9 2 に与える。
スィ ッチ回路 9 2には、 コ ンパイナ 2 2の合成ビデオ信号 V D Aが与えられ、 ス イ ッチ回路 9 2がヰ一信号回路 7 5の N A M ミ ッ ク ス回路 8 1 において得られる 比較出力 S 2 1 によって切換制御されることにより、 合成キー信号 K 0 Aが記憶ヰ 一信号 S 2 0 より大きいタイ ミ ングで合成ビデオ信号 V 0 Aをスィ ツチ回路 9 2を 介して出力ビデオ信号 V 0 A T として出力すると共に、 フレームメモリ 9 1 に現在 の映像として書き込む。
これに対して N A M ミ ッ ク ス回路 8 1 の比較出力 S 2 1 が記憶キー信号 S 2 0 を選択しているタイ ミ ング （すなわち残像部分の映像に対応するキー信号をフ レ ームメ モ リ 8 2に書き込んでいるタイ ミ ング） において、 フ レームメ モ リ 9 1 か ら読み出される記憶ビデオ信号 S 2 5 をス ィ ツチ回路 9 2を介して出力ビデオ信 号 V 0 A T と して出力すると共に、 フ レームメ モ リ 9 】 に再書込みするような循環 動作をさせる。
かく してフ レームメ モ リ 9 1 には、 図 】 7 ( A ) に示すように、 現在の映像 A 7が合成ビデオ信号 V 0 Aと して入力されたタィ ミ ングで当該ビデオ信号をフ レー ムメ モ リ 9 1 に書き込むと共に、 残像部分の映像 A 6〜 A 1 に対応するビデオ信 号をフ レーム周期でフ レームメ モ リ 9 1 の読出 ' 書込動作を繰り返しながら、 当 該残像部分のビデオ信号を出力ビデオ信号 V 0AT と して出力して行く 。
奥行信号回路 7 7 は、 ヰ一信号回路 7 5のフ レームメ モ リ 8 2 と同様に、 基準 ク ック信号 C Lによってフ レームメモ リ 8 2 と同期するように、 読出 · 書込動 作をするフ レームメ モ リ 9 5を有し、 このフ レームメ モ リ 9 5から読み出された 奥行信号を記憶奥行信号 S 3 1 と してスィ ッチ回路 9 6 に与える。
スィ ッチ回路 9 6 には、 コ ンパイナ 2 2から奥行き情報 H。 及び奥行き情報 H A の合成奥行き情報 H。 Z H A が供給され、 キー信号回路 7 5の合成キー信号 K 0Aが波形成形回路 9 7 において波形成形されてスィ ツチ制御信号 S 3 2 と してス イ ッチ回路 9 6を制御することにより、 合成ヰ一信号 K 0Aが立ち上がるごとに合 成奥行信号 H。 A をスィ ッチ回路 9 6を通じて出力奥行信号 H 0AT と して出 力すると共に、 フ レームメ モ リ 9 5 に書き込む。
かく して奥行信号回路 7 7 は、 出力ビデオ信号 V 0AT (図 1 7 ( A ) ) が現在 の映像 A 7 に対して残像 A 6〜A 1 をもっている場合に、 図 1 7 ( C ) に示すよ うに、 映像 A 7及び残像 A 6〜 A 1 についてそれぞれ対応する奥行情報 H 7及び H 6〜H 1 を発生する。
また合成ヰ一信号 K OAが立ち下がっているタィ ミ ングにおいては、 フ レームメ モ リ 9 5から読み出された記憶奥行信号 S 3 1 をスィ ツチ回路 9 6 を通じて出力 奥行信号 Ho AT として出力すると共に、 フ レームメ モ リ 9 5に再書込みする。 か く してフ レームメ モ リ 9 5 に合成奥行信号 H。 Z H A を一端書き込むと、 その後 書き直されるまで 1 フ レーム分の奥行情報がフ レームメ モ リ 9 5 に保持される c この実施例の場合スィ ッチ回路 9 6から出力奥行信号 H0AT を出力する径路に 、 スィ ッチ回路 9 8が設けられており、 このスィ ッチ回路 9 8 をヰ一信号回路 7 5の出力キー信号 Κ ΟΑΤ を波形成形回路 9 9を介してスィ ツチ制御信号 S 3 3 と してスィ ッチ回路 9 8 に与えるこ とによ り、 キー信号回路 7 5から出力ヰ一信号 Κ ΟΑΤ が出力されている状態においてフ レームメ モ リ 9 5 に書き込まれる奥行信 号をスィ ッチ回路 9 8を介して出力奥行信号 H OAT と して出力する。 これに対し て、 キー信号回路 7 5の出力キー信号 Κ Α0Τ が立ち下がっているタイ ミ ングにお いては、 「 0」 信号源 1 0 0の 「 0」 信号 S 3 4をスィ ッチ回路 9 8を介して出 力奥行信号 Η 0ΑΤ と して送出することにより、 キー信号回路 7 5からキー信号が 送出されていないエ リ アについては、 「 0」 信号 （この信号は奥行情報が無限大 であることを意眛する） を送出することにより、 後段の回路に混乱を生じさせな いようにするようになされている。
第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3 (図 5 ) は、 図 8 との対応部分に同一符号 を付して図 1 8に示すように、 第 1 チヤンネル特殊効果処理部 1 2 と同様の構成 を有し、 かつ第 1 の画像情報 Ρ 1 と して第 1 チヤンネル特殊効果処理部 1 2の残 像発生回路 2 3から得られる出力ビデオ信号 V 0AT 、 出力キー信号 K DAT 及び出 力奥行信号 H 0AT が入力される点、 並びに結合画像形成部 2 1 に図 6及び図 7の 固定板 Bの映像についてのビデオデータ V B 及びキーデータ K B が入力されると 共に、 画素情報発生回路 3 5から奥行情報 H B を得るようになされている点にお いて相違している。
かく して第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンパイナ 2 2 は、 図 1 3 との 対応部分に同一符号を付して示す図 1 9に示すように、 映像 A及び B (図 2 0 (
A ) ) に関する合成ビデオ信号 V 0ATB、 合成ヰ一信号 Κ θΑΤΒ及び合成奥行信号 H
ΟΑΤΒを各映像のビデオ信号、 キー信号及び奥行情報に基づいて、 演算する。
すなわち、 第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンパイナは、 上述の （ 4 ) 式〜 （25) 式について上述したコ ンバイナの理論式に基づいて、 第 1 映像信号構 成部 4 1 において、 奥行情報発生回路 4 8 (図 2 I ) において得られる合成奥行 信号 Η ΟΑΤΒと、 映像 Βのキ一信号 Κ Β と、 映像 Aについて第 1 チヤンネル特殊効 果処理部 1 2から得られるキー信号 K OAT 及びビデオ信号 V 0AT に基づいて次式
S 1 1 = { H · 1 + ( 1 - H B) ( 1 - K B ) } K - V
…… ( 41) の合成出力データ S 1 1 を得る。
また第 2の映像信号合成部 4 2 において、 合成奥行信号 H 0A TBと第 1 チャ ンネ ル特殊効果処理部 1 2から得られる出力キー信号 K OAT と、 映像 Βのキー信号 Κ 及びビデオ信号 V B に基づいて、 次式
S 1 2 = { ( 卜 H ) - 1 + H ( 1 - K ) } K · V
…… （42) の演算を実行することにより、 合成出力データ S 1 2 を得る。
またキー信号合成部 4 3 において、 次式
K = 1 — ( 1一 K ) ( 1 - K …… （43) によって合成キー信号 K 0ATBを得る。
その結果合成出力部 4 4から次式
V { H K 1 - H ) 】 一 K ) K。 } V
+ { ( 1 - H ) K + H ( 1 — K K } V 1
X …… （44)
1 - ( 1 - K ) ( 1 - K
を演算することにより合成ビデオ信号 V 0ATBを得る。
かく して第 2チャ ンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンパイナ 2 2 によって、 図 1 2 ( A ) 〜 （ G ) に対応させて図 2 0 ( A ) 〜 （ G ) に示すように、 スク リ ーン 面 1 6 A上に映像 A及び Bがもってい.る奥行情報に基づく優先順位に従って、 交 差した 2つの映像 A及び Bの透視画像を形成することができる。
この第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンバイナ 2 2の奥行情報発生回路 4 8 は、 図 1 4 との対応部分に同一符号を付して図 2 1 に示すよう に、 図 1 5 ( A ) 〜 （D ) に対応させて図 2 2 ( A ) 〜 （ D ) に示すように、 第 1 チャ ンネル 特殊効果処理部 1 2の残像発生回路 2 3から残像付画像情報 P 4 と して得られる 出力奥行信号 H OAT と、 映像 Βの奥行情報 Η Β とに基づいて、 交差する点の近傍 範囲 W 2 3 において柔らかく 見えるような特殊効果をもたせるような合成奥行信 号 Η ΟΑΤΒを形成する。 このよう にして第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンパイナ 2 2 において 得られる合成ビデオ信号 V 0ATB、 合成キー信号 K 0ATB及び合成奥行信号 H 0ATBは 、 残像発生回路 2 3 に与えられる。
第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3の残像発生回路 2 3は、 図 1 6 との対応部 分に同一符号を付して図 2 3 に示すように、 第 1 チャンネル特殊効果処理部 1 2 の残像発生回路 2 3 と同様の構成を有し、 かつキー信号回路 7 5 において合成ヰ 一信号 K OATBに基づいて図 2 4 ( Β ) に示すように、 第 1 チャンネル特殊効果処 理部 1 2において移動物体 Αの動きに対応するように形成された残像部分に対応 するキー信号 K 1〜K 6を持った残像付キー信号部と、 固定板 Βの映像に対応す るキー信号 Κ Β とを有する出力キー信号 K OUT を形成する。
また第 2チャンネル特殊効果処理部 I 3の残像発生回路 2 3 はビデオ信号回路 7 6において前段のコ ンバイナ 2 2から供給される合成ビデオ信号 K OATBに基づ いて、 第 1 チヤンネ ル特殊効果処理部 1 2の残像発生回路 2 3 において発生され た残像付画像情報 Ρ 4の出力ビデオ信号 Η ΟΑΤ の画像部分に固定板 Βの映像 V B を結合してなる出力ビデオ信号 V 0UT (図 2 4 ( A ) ) を形成する。
さらに第 2チヤンネ ル特殊効果処理部 1 3の残像発生回路 2 3の奥行信号回路 7 7 は、 第 1 チャンネル特殊効果処理部 1 2の残像発生回路 2 3において発生さ れた残像付画像情報 P 4の出力奥行信号 V 0UT の奥行情報と、 固定板 Bの映像に 対応する奥行情報 H B とを結合してなる出力奥行信号 H OUT を形成する。
以上の構成において、 第 1 チヤンネ ル特殊効果処理部 1 2 に入力される第 1 及 び第 2の画像情報 P 1及び P 2のうち、 第 1 の画像情報を構成するビデオ信号 V □ 、 キー信号 K。 及び奥行情報 Η。 は、 実際上 V。 = 0、 K。 = 0、 H。 = 0 ( すなわち無限遠） の情報を与えることにより、 図 6 において移動物体 Α及び固定 板 Bの映像のような立体的な画像情報をもたない画像情報に選定されている。 このよう にするのは、 第 1 チヤンネル特殊効果処理部 1 2及び第 2 チャ ンネル 特殊効果処理部 1 3 と して処理する信号が異なることを除いて同一の構成の素子 をカスケ一ドに接続することにより、 簡易な構成で多機能な処理を実現でき るよ うにするためで、 その結果第 】 チャンネル特殊効果処理部 1 2のコ ンパイナ 2 2 (図 1 3 ) のヰ一処理機能は、 図 1 2及び図 1 3 について上述したと同様である が、 かかる処理動作によって得ることができる合成ビデオ信号 V 0A、 合成キー信 号 K OA及び合成奥行信号 H 0Aは、 それぞれ図 1 2 ( A ) 〜 （G ) に対応させて図 2 5 ( A ) 〜 （G ) に示すように、 実質上 V 0A= V A (図 2 5 ( G ) ) 、 K OA = K A (図 2 5 ( F ) ) 、 H OA= H A (図 2 5 ( D ) ) になる。
このようにして第 1 チヤンネル特殊効果処理部 1 2のコ ンパイナ 1 2 (図 8、 図 1 3 ) は、 移動物体 A (図 6及び図 7 ) についての第 2の画像情報 P 2を構成 するビデオ信号 V A 、 キー信号 K A 及び奥行情報 H A を第 1 チャンネル特殊効果 処理部 1 2の残像発生回路 2 3に入力する機能を実行する。
かく して第 1 チャ ンネル特殊効果処理部 1 2の残像発生回路 2 3 (図 1 6 ) の フ レームメ モ リ 8 2 に、 9 1及び 9 5 には、 それぞれ移動物体 Aの映像がスク リ ーン面 1 6 A (図 6 ( A ) ) の後側の X Y Z空間の後方から斜め前方に移動する に従って図 1 7 ( B ) 、 ( A ) 、 ( C ) に示す残像付画像情報と しての出力キー 信号 K 0AT 、 出力ビデオ信号 V 0AT 及び出力奥行信号 Η θΑΤ を保持するような状 態になる。
この第 1 チャンネル特殊効果処理部 1 2の残像発生回路 2 3 において得られる 出力ヰ一信号 Κ 0ΑΤ 、 出力ビデオ信号 V 0AT 、 出力奥行信号 Η θΑΤ は、 第 2チヤ ンネル特殊効果処理部 1 3 のコ ンバイ ナ 2 2 (図 1 8、 図 1 9 ) に第 】 の画像情 報 Ρ 1 として入力され、 かく して第 2'チヤンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンバイ ナ 2 2 に対して実質上移動物体 Αについての画像情報がそのまま取り込まれるこ とになる。
これに対して固定板 Bの映像についてのビデオデータ V B 及びキーデータ K B は、 フ レームメ モ リ 3 3及びキー情報メ モ リ 3 4 (図 1 8 ) に入力された状態に おいて画素情報発生回路 3 5において癸生される変換ア ドレス信号 （ x、 y ) に よって読み出されることにより、 図 7 に示すよう に、 固定板 Bの映像が遠近法を 適用したビデオ信号 V B に変換されると共に、 これに適合するようなキー信号 K B に変換される。
これに加えて固定板 Bの各画素には、 遠近法を適用したことによる奥行情報 H B が画素情報発生回路 3 5 において演算されて第 2チヤンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンパンナ 2 2 (図 1 9 ) に入力される。
かく して第 2チヤンネル特殊効果処理部 1 3 のコ ンパイナ 2 2は、 遠近法に基 づく処理がされた固定板 Bの映像を表すビデオ信号 V B と、 移動物体 Aの映像と して残像が付与されたビデオ信号 V 0AT とが、 遠近法に基づく処理がされたキー 信号 K B と、 残像を付与するような処理がされたヰ一信号 K 0AT とによってキー ィ ング処理がされる。
これに加えて遠近法に基づく処理がされた固定板 Bの映像を表す各画素に対応 する奥行情報 H B と、 移動物体 Aの現在の映像 A 7 とその残像の映像 A 6〜A 1 を表す各画素に対応する奥行情報 H OAT が第 1 チャンネル特殊効果処理部 1 2の 残像回路 2 3から奥行情報発生回路 4 8 に供給されていることにより、 当該奥行 情報 Η θΑΤ に基づいて優先順位が高い画素に対応する奥行情報をもった合成奥行 信号 Η ΟΑΤΒが形成され、 当該合成奥行信号 Η 0ΑΤΒによってビデオ信号 V Β 及び V
0ΑΤ のうちスク リ ーン面 1 6 Α上に映出すべき映像を画素単位で判断して合成ビ デォ信号 V 0ATB及び合成キー信号 K 0ATBと して合成される。
かく して第 2チャンネル特殊効果処理部 1 3のコ ンパイナ 2 2 において合成さ れた合成ビデオ信号 V 0ΑΤΒ、 合成キー信号 Κ 0ΑΤΒ及び合成奥行信号 H 0AT / H E がそれぞれ第 2チャンネル特殊効果処 部 1 3の残像発生回路 2 3 (図 2 3 ) の ビデオ信号回路 7 6、 キー信号回路 7 5及び奥行信号回路 7 7を介して出力ビデ ォ信号 V OUT 、 出力キー信号 K OUT 及び出力奥行信号 H OUT と してスィ ッチャ 1
5 (図 5 ) に送出される。
この結果スィ ッチャ 1 5からモニタスク リ ーン 1 6 に与えられる出力画像情報
S 7 (図 5 ) は、 図 7 に示すよう に、 移動物体 Aの現在の映像 A 7 と固定板 Bの 映像との優先順位は勿論のこと、 移動物体 Aの映像の残像 A 6 ~ A 1 についても 、 固定板 Bの映像との間の優先順位を判断でき る奥行情報によってスク リ ーン面 】 6 A上に映出すべき画素だけが合成されていることにより、 移動物体 Aが固定 板 Bを突き抜ける際に、 現在の映像 A 7及び残像 A 6 ~ A 1 について固定板 Bと 交差する位置を明確に映出でき、 これによりス ク リ ー ン面 1 6 Aの表示と して違 和感がない映像を実現できる。
以上の構成によれば、 互いに交差する複数の映像を表示する際に、 各映像及び 残像について奥行情報をもたせるようにしたことにより、 交差する部分の映像に ついて違和感のない特殊効果画像を生成し得る。 産業上の利用可能性
放送局用特殊効果装置において、 特殊 3 効果画像を生成する場合等に利用で る
5

Claims

請求の範囲
1 . 特殊効果装置において、
第 1 のビデオデータ と、 上記第 1 のビデオデータをキーィ ングするための第 1 のキー信号と、 上記第 1 のビデオデータの奥行位置を示す第 1 の奥行情報と、 第 2のビデオデータ と、 第 2の It"デォデータをキーィ ングするための第 2の牛一信 号とを受け取るための入力手段と、
上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号を受け取るように接続され、 上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号に対して空間的画像変換を施す ことによって、 変換された第 2のビデオデータ と変換された第 2のキー信号を発 生すると共に、 上記変換された第 2のビデオデータの奥行位置を示すための第 2 の奥行き情報を発生する画像変換制御手段と、
上記第 1 のキー信号と、 上記第 1 の奥行情報と、 上記変換された第 2のキー信 号と、 上記第 2の奥行情報とに基づいて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換さ れた第 2のビデオデータ とをコ ンバイ ンしたビデオデータから成る第 3のビデオ データ及び上記第 3のビデオデータをキーィ ングするための第 3のキー信号を生 成するコ ンバイ ン手段と、
上記第 3のビデオデータに対して遅延した遅延ビデオデータ と、 上記牛一信号 に対して遅延した遅延キー信号と、 上記奥行情報に対して遅延した遅延奥行情報 とを生成し、 上記第 3のビデオデータ、 上記第 3のキー信号及び上記奥行情報の 残像を発生させるように、 上記遅延ビデオデータ、 上記遅延キー信号及び上記遅 延奥行情報の出力を制御する残像発生手段と
を具えた特殊効果装置。
2 . 上記残像発生手段は、
上記第 3のビデオデータを一時的に記憶するための第 〗 のメ モリ と、 上記第 3 のヰ一信号を一時的に記憶する第 2のメモリ と、 上記奥行情報を一時的に記憶す る第 3のメ モ リ とを具えたことを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の特殊効果 装置。
3 . 上記残像発生手段は、
上記第 3のキー信号と上記第 3の遅延 +—信号との比較結果に応じて、 上記第 3のビデオデータの出力と上記第 3の遅延ビデオデータの出力を選択的に制御す る第 1 の出力手段と、 上記第 3のキー信号出力と上記第 3の遅延キー信号の出力 を選択的に制御する第 2の出力手段とをさ らに具えたことを特徴とする請求の範 囲第 1 項に記載の特殊効果装置。
4 . 上記残像発生手段は、
上記第 3のキー信号に基づいて、 上記奥行情報の出力と上記遅延奥行情報の出 力を選択的に制御する第 3の出力手段をさらに具えたことを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載の特殊効果装置。
5 . 上記残像発生手段は、
上記第 3のヰ一信号と上記第 3の遅延ヰ一信号との比較結果に応じて、 上記第 3のビデオデータの出力と上記第 3の遅延ビデオデータの出力を選択的に制御す る第 1 の出力手段と、 上記第 3のヰ一信号出力と上記第 3の遅延キー信号の出力 を選択的に制御する第 2の出力手段と、 上記第 3のキー信号に基づいて、 上記奧 行情報の出力と上記遅延奥行情報の出力を選択的に制御する第 3の出力手段をさ らに具えたことを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の特殊効果装置。
6 . 上記残像発生手段は、
上記第 2の出力手段から出力されたキー信号が 「 0」 の時は、 上記第 3 の出力 手段から出力される奥行情報は 「 0 _ であることを特徴とする請求の範囲第 5項 に記載の特殊効果装置。
7 . 上記残像発生手段は、
上記第 3のビデオデータを一時的に記憶するための第 1 のメモ リ と、 上記第 3 のキー信号を一時的に記憶する第 2のメ モ リ と、 上記奥行情報を一時的に記憶す る第 3 のメ モ リ とを具え、
上記第 1 のメ モ リ 、 上記第 2 のメ モ リ及び上記第 3 のメ モ リ からの読出しタ イ ミ ングを制御することによって、 上記第 3のビデオデータの残像ィメ一ジを可変 することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の特殊効果装置。
8. 上記コ ンバイ ン手段は、
上記第 1 の奥行情報と上記第 2の奥行情報に基づいて、 上記第 I のビデオデー タの奥行位置と上記変換された第 2のビデオデータの奥行位置の間の関係を表す ためのプライォ リティ信号を生成することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載 の特殊効果装置。
9. 上記コ ンバイ ン手段は、
上記第 1 のキー信号、 上記第 2のキー信号及び上記ブラィォ リティ信号に基づ いて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータ とから第 3 のビデオデータを生成することを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の特殊効果 装置。
1 0. 上記ブライオ リティ信号 H ABは、
H AB= (H A - H B ) · G + 0 "
( 0 ≤ H AB≤ 1 )
の式で定義されることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の特殊効果装置。 ただし、 H 第 1 の奥行情報
H 第 2の奥行情報
G ゲイ ン値
0 オフセッ ト値
1 1 . 上記第 3のビテ才データ V 0L'T は、
V OUT
{ H AB + (1-H AB) K A (1-K B)} V A- { (1-H AB) K H ABK B (1-K A)} V B
{ 1- (1-K A) (1-K B) }
の式で定義されることを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の特殊効果装置: ただし、 V ： 第 1 のビデオデータ
K ： 第 1 のキー信号 V B ： 変換された第 2のビデオデータ
K B ： 変換された第 2のヰ一信号
1 2 . 上記コ ンバイ ン手段は、
上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータが空間的に交差 する近傍では、 上記ゲイ ン値に基づいて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換さ れた第 2のビデオデータの混合割合を制御することを特徴とする請求の範囲第 1 0項に記載の特殊効果装置。
1 3 . 上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデ一タが空間的に 交差する近傍では、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデー タの混合割合が、 線型的に可変することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の 特殊効果装置。
1 4 . 上記記憶手段に記載された第 2のビデオデータの 2次元ビクセルデータの ベク トルを同時座標系で （ X y H ) と表現し、 上記変換された第 2のビデオ データの 2次元ビクセルデータのべク トルを同時座標系で （ X s y s 1 ) と表現 すると、
上記第 2の奥行情報は、 Hに基づいて得られた疑似的な奥行情報であることを 特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の特殊効果装置。
1 5 . 上記第 2の奥行情報は、 上記記憶手段に記憶されたビデオデータに対する 上記変換されたビデオデータの拡大ノ縮小率に基づいて得られた疑似的な奥行情 報であることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の特殊効果装置。
1 6 . 特殊効果装置において、
ビデ才データ と、 上記ビデオデータをヰーィ ングするためのキー信号と、 上記 ビデオデータの各ビクセル毎の奥行位置を示す奥行情報とを受け取るための入力 手段と、
上記入力手段から供給された上記キー信号に対して時間的に遅延した遅延キー 信号を生成し、 上記入力手段から供給された上記ビデオデータ に対して時間的に 遅延した遅延ビデオ信号を生成し、 上記入力手段から供給された上記奥行情報に 対して時間的に遅延した遅延奥行情報を生成する遅延データ生成手段と、 上記入力手段から供給された上記牛一信号に基づいて、 上記ビデオデータ と上 記遅延ビデオデータの出力を選択的に制御し、 上記キー信号と上記遅延キー信号 の出力を選択的に制御し、 上記奥行情報と上記遅延奥行情報の出力を選択的に制 御することによって、 上記ビデオデータ、 上記牛一信号及び上記奥行情報の残像 発生手段と
を具えた特殊効果装置。
1 7 . 上記遅延データ生成手段は、
上記ビデオデータを一時的に記憶するための第 1 のメ モ リ と、 上記キー信号を 一時的に記憶する第 2のメ モ リ と、 上記奥行情報を一時的に記憶する第 3のメ モ リ とを具えたことを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の特殊効果装匱。
1 8 . 上記残像発生手段は、
上記キー信号と上記遅延キー信号との比較結果に応じて、 上記入力手段から供 給された上記ビデオデータの出力と上記遅延データ生成手段から供辁された上記 遅延ビデオデータの出力を選択的に制御する第 1 の出力手段と、 上記入力手段か ら供給された上記キー信号の出力と上記遅延データ生成手段から供給された上記 遅延キー信号の出力を選択的に制御する第 2の出力手段とをさらに具えたことを 特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の特殊効果装置。
1 9 . 上記残像発生手段は、
上記キー信号に基づいて、 上記入力丰段から供給された上記奥行情報の出力と 上記遅延データ生成手段から供給された上記遅延奥行情報の出力を選択的に制御 する第 3の出力手段をさらに具えたことを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載 の特殊効果装置- 2 0 . 上記残像発生手段は、
上記キー信号と上記遅延キー信号との比較結果に応じて、 上記入力手段から供 紿された上記ビデオデータの出力と上記遅延データ生成手段から供給された上記 遅延ビデオデータの出力を選択的に制御する第 1 の出力手段と、 上記入力手段か ら供給された上記牛一信号の出力と上記遅延データ生成手段から供給された上記 遅延キー信号の出力を選択的に制御する第 2の出力手段と、 上記キー信号に基づ いて、 上記入力手段から供給された上記奥行情報の出力と上記遅延データ生成手 段から供給された上記遅延奥行情報の出力を選択的に制御する第 3の出力手段を さらに具えたことを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の特殊効果装置。
2 1 . 上記残像発生手段は、
上記第 2の出力手段から出力されたキー信号が 「 0」 の時は、 上記第 3の出力 手段から出力される奥行情報は 「 0」 であることを特徴とする請求の範囲第 2 0 項に記載の特殊効果装置。
2 2 . 上記残像発生手段は、
上記ビデオデータを一時的に記憶するための第 1 のメモリ と、 上記キー信号を 一時的に記憶する第 2のメ モ リ と、 上記奥行情報を一時的に記憶する第 3のメ モ リ とを具え、
上記第 1 のメモリ、 上記第 2のメモリ及び上記第 3のメモリからの読出しタイ ミ ングを制御することによって、 上記ビデオデータの残像ィメ一ジを可変するこ とを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の特殊効果装置。
2 3 . 特殊効果装置において、
第 1 のビデオデータ、 上記第 1 のビデオデータをキーィ ングするための第 1 の キー信号、 上記第 1 のビデオデータの奥行位置を示す第 1 の奥行情報、 第 2のビ デォデータ及び第 2のビデオデータをキーィ ングするための第 2のキー信号を受 け取る入力手段と、
上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のヰ一信号を受け取るように接続され、 上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号を一時的に夫々記億する記憶手 段と、
オペレータによって指定された空間的画像変換を表す複数の変換パラメ ータ に 基づいて、 上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号に対して夫々上記空 間的画像変換が施されるように上記記憶手段に対して 2次元読出しァ ドレスを供 紿すると共に、 変換された第 2のビデオデータの奥行位置を示すための第 2の奥 行情報を各ビク セル毎に発生する画像変換制御手段と、
上記第 1 のキー信号、 上記第 1 の奥行情報、 上記変換された第 2のキー信号及 び上記第 2の奥行情報に基づいて、 上記第 1 のビデオと上記変換された第 2のビ デォとをコ ンバイ ンするコ ンバイ ン手段と
を具えた特殊効果装置。
2 4 . 上記コ ンバイ ン手段は、
上記第 1 の奥行情報と上記第 2の奥行情報とに基づいて、 上記第 1 のビデオデ ータの奥行位置と上記変換された第 2のビデオデータの奥行位置との間の関係を 表すプライオ リティ信号を生成する請求の範囲第 2 3項に記載の特殊効果装置- 2 5. 上記コ ンバイ ン手段は、
上記第 I のヰ一信号、 上記第 2のキー信号及び上記プライォ リティ信号に基づ いて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータ とをコ ンパ ィ ンすることを特徵とする請求の範囲第 2 3項に記載の特殊効果装置。
2 6. 上記ブライオ リティ信号 H ABは、
H AB= (H A - H B ) - G + 0 FF
( 0 ≤ H AB≤ 1 )
の式で定義されることを特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載の特殊効果装置。 ただし、 H 第 1 の奥行情報
H 第 2の奥行情報
G ゲイ ン値
0 オ フセ ッ ト値
2 7 . 上記コ ンバイ ン手段から出力されるビデオデータ V ουτ は、
V
{ H I-H ) K (1-K V { (I-H K H K (1-K V
{ 1- (1-K (1-K
の式で定義されることを特徴とする請求の範囲第 2 6項に記載の特殊効果装置: ただし、 V A ： 第 1 のビデオデータ
K A ： 第 1 のキー信号
V B ： 変換された第 2のビデオデータ
K B ： 変換された第 2のヰ一信号
2 8 . 上記コ ンバイ ン手段は、
上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータが空間的に交差 する近傍では、 上記ゲイ ン値 Gに基づいて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換 された第 2のビデオデータの混合割合を制御することを特徴とする請求の範囲第 2 6項に記載の特殊効果装置。
2 9 . 上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータが空間的に 交差する近傍では、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデ一 タの混合割合が、 線型的に可変することを特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載 の特殊効果装置。
3 0 . 上記記憶手段に記億された第 2のビデオデータの 2次元ビクセルデータの ベク トルを同時座標系で （ X y H ) と表現し、 上記変換された第 2のビデオ データの 2次元ビクセルデータのべク ト ルを同時座標系で （ X s y s 1 ) と表現 すると、
上記第 2の奥行情報は、 Hに基づいて得られた疑似的な奥行情報であることを 特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載の特殊効果装置。
3 1 . 上記第 2の奥行情報は、 上記記億手段る記憶された第 2のビデオデータに 対する上記変換された第 2のビデオデータの拡大 縮小率に基づいて得られた疑 似的な奥行情報であることを特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載の特殊効果装 置。
3 2 . 上記拡大ノ縮小率は、 予め設定されたパースべクティブ値及び上記複数の 変換バラメ ータに基づいて得られることを特徴とする請求の範囲第 3 】 項に記載 の特殊効果装置。
3 3 . 上記 2次元読出しァ ド レス （ X R 、 Y R ) は、 以下の式で定義されること を特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載の特殊効果装置。 b i i x s + b i2 y s + b i 3
X R =
b 31 s + b 32 y s + b b 1 1 x s + b 12 y s + b
Y E =
b 31 x s + b 32 y s + b 33
ただし b u =
£ y P y + 22 s
- r22 - i x P x+ r 2 1 y P x+ r 12 i x P y- r 1 i £ y P y- r i2 r 2i S + r i i r 22 S b 12 =
2 y P x - r 12 S
- Γ 22 - £ x P x+ r 2 i £ v P x+ r 12 £ , P y- r 1： £ VP y- r 12 r 21 S + r 1 1 r 22 b .3 =
22 P x + r 12 P
- r22 - ί x P x- r 2i £ v P *+ r i2 £ ε P v- r .. £ y P y- r 12 r 21 S + r r 22 b 3 1 =
- Γ 22 ί x + Γ 2 ! £ y
- r22 - £ x P x- r 2 i £ y P x+ r I 2 ^ x P y- r 11 £ y P y- r 12 r 21 S + r .1 r 22 S
ί x P x- r 21 ί y P x+ r 12 £ x P y- r 1■ ί y P y- r 12 τ 2 i S + 33 =
1 + 22
22 i xP 2 1 £ vP x + i xP i vP 21 s + 22
P x = Γ 1 1 P ox+ Γ ! 2 P oy+ Γ 13 P oz
P y = Γ 12 P ox+ Γ 22 P oy+ Γ 23 P oz
S = £ x P ox+ y P oy+ ί z P oz+ S 回転変換のためのパラメ ータ
P ：、 P oy、 P 各軸におけるパースペクティ ブ値を示すパラメ ータ
S ビデオデータの拡大 · 縮小率を表すパラメ ータ
ί 平行移動のためのパラメ ータ
x ス ク リ ー ンア ド レス
3 4. 上記第 2の奥行情報 Hは、 以下の式で定義されることを特徴とする請求の 範囲第 2 3項に記載の特殊効果装置。
H = b 31 X s + b 32 y s + b 33 ただし、 b =
- ί y P y +
Figure imgf000047_0001
b 12 =
y P , - 12 s
i P £ y P x+ r I 2 ί x P y- r , , £ y P S + r i ! r 22 S b 13 =
P P
ί , P x- r 2 i ί vP x+ r i 2 £ xP S + b 31 =
22 It + Γ 21 £ y
£ x P x + £ y P x + P y— ί y P s + b 32 =
12 ί x 一
22 ' £ x P x+ Γ 2 ! £ y P x + £ x P y- ^ y P y- S + 22 b 33 = 十
22 £ x P x + £ y P x + ί x P y- £ y P y- 2 1 21 s +
P , = r 11 P ox+ r 12 P oy-t- r i3 P oz
S = i x P o«+ ί y P。y+ z P oz+ S。
Γ 1！〜 Γ 33 ： 回転変換のためのパラメ ータ
P ox. P。ハ P。 各軸におけるパースペクティブ値を示すパラメ ータ s。 ： ビデオデータの拡大 ' 縮小率を表すパラメ ータ
i 、 ί y 、 ί ： 平行移動のためのパラメ ータ
X s 、 y s ： ス ク リ ーンア ド レス
3 5. 第 1 の特殊効果装置と第 2の特殊効果装置を具えた特殊効果システムにお いて、 上記第 1 の特殊効果装置は、
第 1 のビデオデータ、 上記第 1 のビデオデータを牛ーィ ングするための第 1 の キー信号を受け取る第 1 の入力手段と、
上記第 1 のビデオデータ及び上記第 1 のキー信号を受け取るように接続され、 上記第 1のビデオデータ及び上記第 1 のキー信号を一時的に夫々記憶する第 1 の 記憶手段と、
オペレータによって指定された空間的画像変換を表す複数の変換パラメ ータに 基づいて、 上記第 1 のビデオデータ及び上記第 1 のキー信号に対して夫々上記空 間的画像変換が施されるよう に上記記憶手段に対して 2次元読み出しァ ドレスを 供給すると共に、 変換された第 I のビデオデータの奥行位置を示すための第 1 の 奥行情報を各ビクセル毎に発生する第 1 の画像変換制御手段と、
上記第 1 のビデオデータに対して遅延した遅延ビデオデータ と、 上記第 1 のヰ 一信号に対して遅延した遅延キー信号と、 上記第 1 の奥行情報に対して遅延した 遅延奥行情報とを生成し、 上記第 1 のビデオデータ と上記遅延ビデオデータ とか ら成る残像ビデオデータ と、 上記第 1 のキー信号と上記遅延キー信号とから成る 残像キー信号と、 上記第 ！ の奥行情報と上記遅延奥行情報とから成る残像奥行情 報とを発生するための残像発生手段とを具え、
上記第 2 の特殊効果装置は、
上記残像ビデオデータと、 上記残像ヰ一信号と、 上記残像奥行情報と、 第 2の ビデオデータ と、 第 2のビデオデータをキーィ ングするための第 2のキー信号と を受け取るための入力手段と、
上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号を受け取るよう接続され、 上 記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号に対して空間的画像変換を施すこ とによって、 変換された第 2のビデオデータ と変換された第 2のキー信号を発生 すると共に、 上記変換された第 2のビデオデータの奥行位置を示すための第 2の 奥行情報を発生する画像変換制御手段と、
上記残像キー信号と、 上記残像奥行情報と、 上記変換された第 2 のキー信号と 、 上記第 2 の奥行情報とに基づいて、 上記残像ビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータ とをコ ンバイ ンしたビデオデータから成る第 3のビデ才データ 及び上記第 3のビデオデータをキーィ ングするための第 3のキー信号を生成する コ ンバイ ン手段と
を具えた特殊効果システム。
3 6 . ビデオデータに対して空間的画像変換を施す画像変換方法において、
( a ) 第 1 のビデオデータ、 上記第 1 のビデオデータを +—ィ ングするための 第 1 のヰ一信号、 上記第 1 のビデオデータの奥行位置を示す第 1 の奥行情報、 第 2のビデオデータ及び第 2のビデオデータをキーィ ングするための第 2のヰ一信 号を受け取るステップと、
( b ) 上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のキー信号を一時的に夫々記憶手 段に記憶するステップと、
( c ) オペレータによって指定された空間的画像変換を表す複数の変換パラメ ータに基づいて、 上記第 2のビデオデータ及び上記第 2のヰ一信号に対して夫々 上記空間的画像変換が施されるように上記記憶手段に対して 2次元読み出しァ ド レスを供給すると共に、 変換された第 2のビデオデータの奥行位置を示すための 第 2の奥行情報を各ビクセル毎に発生するステップと、
( d ) 上記第 1 のキー信号、 上記第 1 の奥行情報、 上記変換された第 2のヰ一 信号及び上記第 2の奥行情報に基づいて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換さ れた第 2のビデオデータ とをコ ンバイ ンするステップと
から成る画像変換方法。
3 7 . 上記ステップ （ d ) において、
上記第 1 の奥行情報と上記第 2の奥行情報とに基づいて、 上記第 1 のビデオデ ータの奥行位置と上記変換された第 2のビデオデータの奥行位置との間の関係を 表すプライ オ リ ティ信号を生成するス亍ッブをさらに有することを特徴とする請 求の範囲第 3 6項に記載の画像変換方法。
3 8 . 上記ブラィオ リティ信号 H A Bは、
H A B = ( H A - H B ) - G + O F F
( 0 ≤ H A B≤ 1 )
の式で定義されることを特徵とする請求の範囲第 3 6項に記載の画像変換方法： ただし、 H A ： 第 1 の奥行情報
H ： 第 2の奥行情報 G ： ゲイ ン値
0 FF ： オフセッ ト値
3 9. 上記コ ンバイ ン手段から出力されるビデオデータ V ουτ は、
V OUT ―
{ H AB+ (I-H AB) K A (I-K B)} V A+ { (I-H AB) K 13+ H ABK B (I-K A)} V B
{ I-(I-K A) (1-K B) } の式で定義されることを特徴とする請求の範囲第 3 8項に記載の画像変換方法。 ただし、 V A ： 第 1 のビデオデータ
K A ： 第 1 のキー信号
V B ： 変換された第 2のビデオデータ
K B ： 変換された第 2のヰ一信号
4 0. 上記ス亍ッブ （ d ) において、
上記第 1 のビデオデータ と上記変換された第 2のビデオデータが空間的に交差 する近傍では、 上記ゲイ ン値 Gに基づいて、 上記第 1 のビデオデータ と上記変換 された第 2のビデオデータの混合割合が制御されることを特徴とする請求の範囲 第 3 8項に記載の画像変換方法。
1 . 上記記憶手段に記憶された第 2のビデオデータの 2次元ビクセルデータの ベク トルを周時座標系で （ X y H ) と表現し、 上記変換された第 2のビデオ データの 2次元ビクセルデータのべク トルを同時座標系で （ X s y s 1 ) と表現 すると、
上記第 2の奥行情報は、 Hに基づいて得られた疑似的な奥行情報であることを 特徴とする請求の範囲第 3 6項に記載の画像変換方法。
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