JPH04207485A - 特殊効果装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、特殊効果装置に関し、特に画像変換処理を行
う際のエツジ部分の画質を改善する特殊効果装置に関す
る。

Ｂ５発明の概要 本発明は、入力されたビデオ信号に画像切換処理のため
のキー信号を乗算する構成を有する特殊効果装置におい
て、この入力ビデオ信号を遅延処理して時間的に基準と
なる基準ビデオ信号と、この基準ビデオ信号に対して時
間的に進んだ先行ビデオ信号と、時間的に遅れた後行ビ
デオ信号とを出力する遅延処理回路部と、この遅延処理
回路部からの各ビデオ信号の一つを切換選択する切換ス
イッチとを有し、この切換スイッチにより、キー信号に
応じて上記基準ビデオ信号を選択すると共に、基準ビデ
オ信号の前後の先行ビデオ信号及び後行ビデオ信号を付
加するように切換選択して、基準ビデオ信号のエツジ部
分を時間的に拡大することにより、このビデオ信号処理
によって生じる入力された画像へのエツジの食い込みを
改善し、輝度信号と色差信号とそれぞれ帯域の異なる信
号の入力による画像のエツジでの色消えをなくすように
することを特徴とするものである。

Ｃ９従来の技術 最近、信号処理されたビデオ画像を曲面等に巻き付けて
背景画像と合成したり、また、映像を紙の上に貼り付け
たようにして表現し、この映像をページをめくるように
表現するベージターンといった特殊効果の手法を駆使し
た映像が様々な番組等でみられるようになってきている
。

このように特殊効果を駆使してたとえば背景の画像と信
号処理した画像（前景に相当する画像）とを単に合成し
て映像を構成するとき、合成した映像は、この２つの画
像を入力するキー信号に応じて切り換えることによって
表示している。このキー信号は、それぞれ入力されるビ
デオ信号に応じて生成されている。このため、上記した
２つの画像の境界を急峻に切り換えると、入力するキー
信号もまた急峻に切り換えられることになる。このキー
信号に応じた合成した２つの画像の境界線には、上記急
峻な切り換えが行われたキー信号か高周波成分を含むこ
とになって、乱れを生じてしまう。

このように単純に信号の合成を行った場合のエツジ境界
の乱れを滑らかに表示するため、先ず、たとえば第５図
（Ａ）のようにビデオ信号が入力されるとき、入力され
たビデオ信号の立ち上かり及び立ち下がりのタイミング
に応じて急峻にキー信号のレベルが変化しないように第
５図（Ｂ）に示すようにたとえば上記入力されたビデオ
信号の立ち上がり及び立ち下かりのタイミングの前後に
かけて傾斜の立ち上がり及び立ち下がりを有したキー信
号を形成する。このキー信号は、この信号のゲインを上
げて低いレベルをクリップすることにより、ｖｃＳ図（
Ｃ）に示すような調整されたキー信号が形成される。

この第５図（Ｃ）に示すキー信号と第５図（Ａ）に示す
入力されるビデオ信号とを乗算することにより、合成し
た映像のエツジ境界で乱れのない滑らかなエツジ境界の
合成した映像（第５図（Ｄ）を参照）を得ている。

Ｄ、発明が解決しようとする課題 ところが、第５図（Ｄ）に示すように出力される合成し
たビデオ信号は、周囲の背景画像と信号処理した画像と
の境界線に視覚的な食い込みが生じる。

これは、第５図（Ｄ）に示すように周囲の背景画像に対
応する領域の信号レベルと信号処理した画像領域の信号
レベルの平均値が合成した画像の境界線を示している。

すなわち第５図＜Ｃ＞に示した調整されたキー信号に応
じて合成した映像が得られるから、この調整されたキー
信号の最大値と最小値の平均値のレベルが合成した映像
の境界線を示すことになる。このとき、入力ビデオ信号
開始位置に表示される境界線か、上記調整されたキー信
号で合成することにより、入力ビデオ信号開始位置のレ
ベルと調整されたキー信号か示す境界位置のレベル差だ
けすなわち第５図（Ｄ）に示すレベル差に伴う間隔がｄ
だけエツジか内側に食い込んだように見え、このため、
背景に前景を合成する画像は、その分小さくなってしま
う。

このように、この背景と合成されるビデオ信号の境界は
、滑らかに表示させるため、映像として見るとき、少し
幅を有してこの幅の中心か内側に食い込んだように表現
される。

また、たとえばいわゆる４、２２コンポーネントデイジ
タルビデオテープレコーダに用いられるＤＩフォーマッ
トに基づくように輝度信号と色差信号の帯域の異なるデ
ィジタルビデオ信号を入力されるビデオ信号として使っ
て、背景画像とコンポーネントディジタル信号を合成す
ると、この特殊効果装置では、輝度信号しか存在しない
すなわち色の付かない部分が生してしまう。

第１表 Ｅ・偶数番号サンプル Ｏ３奇数番号サンプル ＊、サンプリングを示す これは、上記ＤＩフォーマット規格におけるサンプリン
グによるものである。すなわち第１表に示すように、コ
ンポーネント信号である輝度信号（）′）及びクロミナ
ンス信号（Ｃ，、Ｃ，）において、輝度信号は、周波数
１３．５ＭＨｚでサンプリングするものの、一方、クロ
ミナンス信号では、輝度信号のサンプリングに対して半
分の周波数６．７５ＭＨｚで、たとえば輝度信号のサン
プリング番号（０゜［２，３，・・・）に対して偶数番
号のとき、すなわち（０，２，４，６，・・・）でサン
プリングしていることによって生しる。

第６図（Ａ）に示す輝度信号（Ｙ）とクロミナンス信号
（Ｃ，、Ｃ，）は全く同じ偶数番号サンプリングのタイ
ミングでサンプリングが行われると、合成した映像に色
の欠落部分は生じないが、第６図（Ｂ）に示すように上
記偶数サンプリングに対してｌクロックずれた奇数番号
サンプリングの場合にクロミナンス信号のサンプリング
は行われないため、この奇数番号サンプリングの信号は
輝度信号しか表示されない。すなわち色がつかない欠落
部分が生じてしまう。また、逆に、クロミナンス信号の
サンプリングのずれによって、すでに輝度信号のない部
分にクロミナンス信号か表示されてしまう。

そこで、本発明は上述の実情に鑑み、合成した映像の境
界エツジ部分が内側に食い込んで２重の幅を育するよう
な境界が生じることなく、また、いわゆるＤ１フォーマ
ットのようなコンポーネント信号の入力に対しても色の
欠落して輝度信号部分だけで表示されたり、信号（輝度
信号）のない部分にクロミナンス信号成分だけ表示され
るような表示が行われることのない特殊効果装置の提供
を目的とするものである。

Ｅ４課題を解決するための手段 本発明に係る特殊効果装置は、上記入力ビデオ信号を遅
延処理して時間的に基準となる基準ビデオ信号と、この
基準ビデオ信号に対して時間的に進んだ先行ビデオ信号
と、時間的に遅れた後行ビデオ信号とを出力する遅延処
理回路部と、この遅延処理回路部からの各ビデオ信号の
一つを切換選択する切換スイッチとを有し、上記切換ス
イッチにより、上記キー信号に応じて上記基準ビデオ信
号を選択すると共に、該基準ビデオ信号の前後の上記先
行ビデオ信号及び後行ビデオ信号を付加するように切換
選択して、基準ビデオ信号のエツジ部分を時間的に拡大
することことにより、上述した課題を解決する。

Ｆ９作用 本発明に係る特殊効果装置は、背景信号と合成する輝度
信号の画成分領域を広げることかできる。

Ｇ、実施例 以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しな
から説明する。

本発明に係る特殊効果装置の一実施例のブロック図を第
１図に示す。

この第１図に示すブロック図には、入力端子ｌＯには、
いわゆるＤＩフォーマットのコンポーネント信号の一つ
である輝度信号（Ｙ）を入力し、入力端子１１には、上
記同様コンポーネント信号であるクロミナンス信号を入
力している。ここで、第１図における入力端子１１に入
力するクロミナンス信号については、色差信号である（
Ｃ，、Ｃ６）の２つの信号を簡略的に単に一つのクロミ
ナンス信号で表示したものである。

なお、入力ビデオ信号が、復号映像信号の場合に、上記
クロミナンス信号の部分は不要になることは明らかであ
る。

また、入力端子１２には、入力されたビデオ信号に基づ
いて画像切換処理のために形成される入力キー信号が入
力される。

この入力ビデオ信号を遅延処理して時間的に基準となる
基準ビデオ信号とこの基準ビデオ信号に対して時間的に
進んだ先行ビデオ信号と、時間的に遅れた後行ビデオ信
号とを出力する遅延処理回路部である遅延処理回路部１
３は、輝度信号の遅延処理回路部Ｉ４とクロミナンス信
号の遅延処理回路部１５からなる。

この輝度信号の遅延処理回路部１４は、輝度信号のサン
プリング周波数１３．５ＭＨｚの１クロック分遅延させ
る遅延素子Ｊ６と、この遅延素子１６からの出力をさら
に上記同様１クロック分遅延させるための遅延素子１７
とからなる。

また、クロミナンス信号の遅延処理回路部Ｉ５も、クロ
ミナンス信号のサンプリング周波数６．７５ＭＨ２の１
クロック分遅延させる遅延素子１８と、この出力をさら
に上記同様】クロック分遅延させるだめの遅延素子１９
とからなる。ここで、クロミナンス信号の遅延としては
、いわゆるＤ１フォーマットにより、上述した輝度信号
の遅延素子の遅延量に換算して２クロック分遅延させる
遅延素子を用いている。

次に、この遅延処理回路部１３から遅延出力された各コ
ンポーネント信号の一つを切換選択する切換スイッチで
ある切換スイッチ２０．２１には、３つの端子ａ−Ｃに
それぞれ基準ビデオ信号に対して時間的に進んだ先行し
たコンポーネントビデオ信号と時間的に基準となる基準
コンポーネントビデオ信号と時間的に遅れた後行のコン
ポーネントビデオ信号が供給されている。

この切換スイッチ２０．２１からの各出力信号は、上記
入力端子Ｊ２から供給された入力キー信号に応じて入力
された輝度信号のエツジを検出するエツジ検出回路２２
を介して上記基準コンポーネントビデオを選択すると共
に、該基準コンポーネントビデオ信号の前後の上記先行
したコンポーネントビデオ信号及び後行のコンポーネン
トビデオ信号を付加するように切換選択する。輝度信号
の切換選択された出力信号は、背景輝度信号と合成出力
するためのミキサ２７のコンポーネント信号である輝度
信号の入力端子２３に供給される。

一方、この輝度信号と合成するミキサ２７には、入力端
子２４を介して背景輝度信号を入力する。

また、クロミナンス信号の切換選択された出力信号は、
背景クロミナンス信号と合成出力するためのミキサ２８
のコンポーネント信号であるクロミナンス信号の入力端
子２５に供給される。このクロミナンス信号と合成する
ミキサ２８には、入力端子２６を介して背景クロミナン
ス信号を入力する。

乗算するためのタイミング合わせをするキー信号を形成
する回路である乗算用キー信号形成回路２９を介して乗
算用キー信号が、それぞれミキサ２７．２８に供給され
ている。

これら入力されたコンポーネントの輝度信号と背景輝度
信号を合成するミキサ２７は、この乗算用キー信号のタ
イミングで合成したコンポーネントの輝度信号が出力端
子３０に供給される。同様に、入力されたコンポーネン
トのクロミナンス信号と背景クロミナンス信号を合成す
るミキサ２８は、この乗算用キー信号のタイミングで合
成したコンポーネントのクロミナンス信号が出力端子３
０に供給される。

このようにして、本発明の特殊効果装置は、それぞれの
背景画像と入力された前景画像とを合成したコンポーネ
ントの輝度信号と、クロミナンス信号を出力する。

第１図に示したようなブロック回路構成における動作原
理を第２図の信号波形に基づいて説明する。

なお、この第２図に示した信号波形は、上記第１図の中
のコンポーネントの輝度信号だけを取り出して説明する
。

第２図（Ａ）に示す波形信号は、切換スイッチ２０の切
換端子ａに供給される基準のコンポーネントの輝度信号
に対して時間的に進んだ先行したコンポーネントの輝度
信号の波形である。

また、第２図（Ｂ）に示す波形信号は、切換スイッチ２
０の切換端子すに供給される時間的に基準となる基準の
コンポーネントの輝度信号の波形である。

さらに、第２図（Ｃ）に示す波形信号は、切換スイッチ
２０の切換端子Ｃに供給される時間的に遅れた後行のコ
ンポーネントの輝度信号である。

第２図（Ｄ）に示す領域は、上記した先行した信号、基
準となる信号及び後行の信号をそれぞれ（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）と対応付けて表している。

このような対応付けは、エツジ検出に基づいて各コンポ
ーネントの輝度信号の選択が行われることによっている
。

第２図（Ｅ）の波形信号は、上記第２図（Ｄ）のエツジ
検出に基づいて選択された領域のコンポーネントの輝度
信号を時間経過に従って表示した波形である。

第２図（Ｅ）に示すように、この特殊効果装置は、コン
ポーネントの輝度信号及びクロミナンス信号の入力され
た画像領域を広げている。

次に、第３図に示す波形信号を用いて、−船釣な入力ビ
デオ信号が入力されたときの表示画像についてもエツジ
の食い込み現象を改良できることを示す。

このとき、特殊効果装置は、前記した第１図のブロック
回路図の中の一系統に入力ビデオ信号たとえば、いわゆ
るＤ２フォーマットのディジタルあるいはアナログの複
合ビデオ信号やモノクロのビデオ信号を入力するだけて
入力ビデオ信号のエツジの食い込み現象を改良できる。

ここでは、第１図に示した輝度信号の系統に入力ビデオ
信号を入力した場合で説明する。

第３図（Ａ）に示されている信号波形は、入力ビデオ信
号を示している。

第３図（Ｂ）に示されている信号波形は、たとえば第１
図に示したブロック回路の遅延回路部１３とエツジ検出
回路２２によって切り換えられる切換スイッチ２０を介
して供給することにより広げられた入力ビデオ信号を示
している。

また、第３図（Ｃ）に示した信号波形は、二の広げられ
た入力ビデオ信号により作られた乗算用キー信号のタイ
ミングと信号の立ち上かり、立ち下かりて傾斜を持つよ
うに調整されたキー信号を示している。

この第３図（Ｃ）に示す調整された信号に基づき、これ
ら入力端子２３を介して入力されたビデオ信号と入力端
子２４を介して入力される背景ビデオ信号を合成するミ
キサ２７は、入力されたビデオ信号たとえば前景の信号
は、第３図ＣＤ）に示すようになる。また、ミキサ２７
では、図示しないが背景信号に対するキー信号を上記調
整されたキー信号の反転レベルで与えられ、このキー信
号に基づき背景の信号が形成される。これら２つの信号
を混合して特殊効果を有する画像が出力される。このミ
キサ２７は、背景との関係においてクロスフェードさせ
るような信号処理を行うこともできる。

このように、この広げられたキー信号に傾斜を持たせて
アナログ的に背景信号と合成することによって、第３図
（Ｄ）に示すように周囲の背景画像の境界線と入力され
た画像の境界線は、これら２つの背景及び入力されたビ
デオ（前景）信号共にレベルの平均値が境界線に一致さ
せることができ、問題となったエツジの食い込み現象を
防止することかできる。

なお、いわゆるＤＩフォーマット規格のディジタル信号
が入力されるとき、色か付かないことが起こっていたが
、第２図で説明した動作原理により、このコンポーネン
トの輝度信号及びクロミナンス信号の入力画像領域を広
げることができることを第４図の信号波形を基に入力さ
れた輝度信号がどのように表示されるかを簡単に説明す
る。

第４図（Ａ）に示されている信号波形は、コンポーネン
トの入力された基準となる輝度信号（Ｙ）を示している
。この信号の立ち上がりにおけるサンプリングは、偶数
番号のときのサンプリングを示している。

第４図（Ｂ）に示されている信号波形は、コンポーネン
トの入力されたクロミナンス信号（Ｃ。

、ＣＳ）を示している。この入力されたクロミナンス信
号は、サンプリングが第４図（Ａ）に示した輝度信号（
Ｙ）に対して１クロツクずれた奇数番号のサンプリング
した場合を示している。

この奇数番号でクロミナンス信号のサンプリングは行わ
ないので、この奇数番号サンプリングの信号には色かつ
かない欠落部分が生してしまう。

また、逆に、クロミナンス信号のサンプリングのずれに
よって、すでに輝度信号のない部分にクロミナンス信号
だけが表示されてしまう。

この状態を受けて、第４図（Ｃ）に示す信号波形は、た
とえば第１図に示したブロック回路の遅延回路部１３と
エツジ検出２２によって切り換える切換スイッチ２０．
２１を介することにより、コンポーネントの先行した信
号、後行の信号とを基準となる信号の前後に切り換えて
一つの信号として入力画像領域を広げられたキー信号に
応じたコンポーネントの輝度信号（’Ｙ）を表している
。

第４図（Ｄ）に示されている信号波形は、上記第４図（
Ｃ）の信号波形と同様の操作が行われることによって広
げられたコンポーネントのクロミナンス信号（Ｃ，、Ｃ
ｅ）となることを示している。

この操作によって、背景信号と合成した映像の境界付近
において、立ち上がりの部分て色か消えたり、立ち下か
り部分で中途半端なレベルで表示されることがなく、キ
ー信号によって滑らかに境界を表示することかできるよ
うになる。

Ｈ０発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明の特殊効果装
置によれば、入力ビデオ信号を遅延処理して時間的に基
準となる基準ビデオ信号と、この基準ビデオ信号に対し
て時間的に進んだ先行ビデオ信号と、時間的に遅れた後
行ビデオ信号とを出力して、この遅延処理による各ビデ
オ信号の一つを切換選択して基準ビデオ信号の前後に先
行ビデオ信号及び後行ビデオ信号を付加することて基準
ビデオ信号のエツジ部分を時間的に拡大することにより
、キー信号とビデオ信号の乗算処理によって発生してい
たこのビデオ信号と背景信号の境界に生じるエツジの食
い込みを改善できる。

また、入力されるビデオ信号か、いわゆるＤＩフォーマ
ットである４　２２のディジタルビデオ信号のように輝
度信号とクロミナンス信号の帯域が異なる信号を用いた
ときに生じていた入力されたディジタルビデオ信号と背
景信号のエツジ境界にの色消え等を無くすことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る特殊効果装置の一実施例を示すブ
ロック回路図、第２図は第１図に示すブロック回路図の
動作原理を説明する信号波形図、第３図は境界に生しる
エツジの食い込みの改善を説明する信号波形図、第４図
は境界に生じる色消えの改善を説明する信号波形図、第
５図は従来の境界に生じるエツジの食い込みを示す信号
波形図、第１図は従来の境界に生じる色消えを示す信号
波形図である。 ｌ０１１１．１２・・・・・・・・・入力端子１３・・
・・・・・・・・・・・・遅延回路部Ｉ６．１７・・・
・・・・１クロツク遅延素子１８．１９・・・・・・・
２クロツク遅延素子２０．２＋・・・・・・・・・・切
換スイッチ２２・・・・・・・・・・・・エツジ検出回
路２９・・・・・・・・乗算用牛−信号形成回路特　許
　出　願　人　ソニー株式会社 代理人　弁理士　　小　池　　　　見 間　　　　　　　１）　村　　榮　　−同　　佐藤　勝 的關 １＼号こ日Ｆ？−＃、否７１１１ぐ交η１（ラブ置の１
１ηゲＦβに１第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力されたビデオ信号に画像切換処理のためのキー信号
   を乗算する構成を有する特殊効果装置において、 上記入力ビデオ信号を遅延処理して時間的に基準となる
   基準ビデオ信号と、この基準ビデオ信号に対して時間的
   に進んだ先行ビデオ信号と、時間的に遅れた後行ビデオ
   信号とを出力する遅延処理回路部と、 この遅延処理回路部からの各ビデオ信号の一つを切換選
   択する切換スイッチと、 を有し、 上記切換スイッチにより、上記キー信号に応じて上記基
   準ビデオ信号を選択すると共に、 該基準ビデオ信号の前後の上記先行ビデオ信号及び後行
   ビデオ信号を付加するように切換選択して、基準ビデオ
   信号のエッジ部分を時間的に拡大することを特徴とする
   特殊効果装置。