(57)【要約】映像スイッチャ（１０）は、一の効果から他の効果への移行時の可視的アーティファクトを回避する、リコールに後続して映像効果を実行する能力を有利に与える。最初に、スイッチャは、映像効果により活性要素を識別し、効果の実行中に不活性のまま保たれる要素とは対照的に、その映像効果の実行中に変化される要素を有する。スイッチャは、その場合、最初の効果のリコール時に、活性な要素における何れの値の変化を回避するように映像効果についての最初のキーフレーム値に適用するオフセットを動的に演算する。オフセット値は、映像効果の各々の後続の補間に適用され、それ故、映像効果の活性な要素に相対変化のみを適用する好ましい結果をもたらす。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リコールに後続して映像効果を実行する方法であって：
前記映像効果において最初のキーフレームの実行時に調和した変化を実行することにより互いに結び付いている要素を識別する段階；
最初の要素値と効果のリコール時の要素値との間の変化に基づいて、各々の結び付いている要素についてオフセットを決定する段階；及び
効果のリコール時に各々の結び付いている要素を補間し、前記要素についての前記補間に前記オフセットの値を加算する段階；
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、現システム値と最初のキーフレーム値との間の算術差分にしたがって前記オフセットの値を決定する段階を更に有する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記補間及び前記オフセットの値の組み合わせにしたがって、前記現システム値を更新する段階を更に有する、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、調整されたオフセット値にしたがって前記現システム値を更新する段階を更に有する、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記調整されたオフセット値は、既に実行された前記効果の量を表す影響位置割合及び前記オフセットの積を有する、方法。
【請求項６】
リコールに後続して映像効果を実行する映像生成装置であって：
前記効果において最初のキーフレームの実行時に調和した変化を行うように互いに結び付いている要素を識別する第１手段；
効果のリコール時に前記要素値と最初の要素値との間の変化に基づいて各々の結び付いている要素についてのオフセットを決定する第２手段；及び
効果のリコール時に各々の結び付いている要素を補間し、前記要素についての前記補間の前記オフセットの値を加算する手段；
を有する映像生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の映像生成装置であって、前記第２手段は、現システム値と最初のキーフレーム値との間の算術差分にしたがって前記オフセットの値を決定する、映像生成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の映像生成装置であって、前記補間及び前記オフセットの値の組み合わせにしたがって、前記現システム値を更新する手段を更に有する、映像生成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の映像生成装置であって、調整されたオフセット値にしたがって前記現システム値を更新する手段を更に有する、映像生成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の映像生成装置であって、前記調整されたオフセット値は、既に実行された前記効果の量を表す影響位置割合及び前記オフセットの積を有する、映像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像生成装置、例えば、映像スイッチャを用いて生成される映像効果のリコール及び実行に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なテレビジョン生成設備は、カメラ、ビデオテープレコーダ、サーバ、ディジタルピクチャマニピュレータ（映像効果装置）、キャラクタジェネレータ等の１つ又はそれ以上のソースから、１つ又はそれ以上の出力に映像入力信号を切り換える能力を有する少なくとも１つの映像スイッチャを有する。Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｇｒａｓｓ  Ｖａｌｌｅｙ  Ｇｒｏｕｐ製の映像生成スイッチャのＫａｌｙｐｓｏファミリーのような多くの今日の映像スイッチャは、効果を生成するように１つ又はそれ以上の入力信号を操作する能力を有する。一般的な映像効果はフェード及びワイプを含み、より洗練された効果は、ページ送り、ページ巻き、分割、ミラー、リップル、領域並びにサイズ及び位置変調を含む。実際には、オペレータは先ず、後続のリコールを可能にする記憶のために１つ又はそれ以上の所望の効果を生成する。リコール時に、映像効果は、実行に先行して１つ又はそれ以上の他の効果と結合されることが可能である。
【０００３】
映像効果は、少なくとも１つのキーフレーム及び、しばしば、一連のキーフレームを有する。各々のキーフレームは、その映像効果と関連付けられる制御設定の単独の集合を規定するデータを有する格納レジスタに対応している。それらのキーフレームは、スイッチャの作動状態の全て又は少なくとも一部を規定する。各々のキーフレームに関連付けられている設定は、関連メモリ又はレジスタへの格納を行う。代表的な映像スイッチャは、キーフレーム設定を格納するレジスタ位置の有限数を有する。
【０００４】
ライブ送信を行う映像効果の生成及び結合は、例えば、予期せぬポップ、フラッシュ又は突然の変化等の何れかの可視的アーティファクトを回避するように高度の制御を必要とする。それ故、一の効果から他の効果に安全に移行することには問題がある。一般に、オペレータは、一の効果から他の効果への変化を回避する一方、現在、寄与しているチャネルについての映像はライブ送信される。新しくリコールされる効果の最初のキーフレームの状態はスイッチャの現状態と何らか、異なっているため、出力は、新しい状態に突然、ポップする可能性がある。
【０００５】
有効なチャネルがオンエアされている間に、効果をリコールする課題は、効果解消として知られている技術により部分的に対処される。一部の今日の映像スイッチャは、何れかのスイッチャの状態から効果の第１キーフレームの状態に補間する能力をオペレータに与える。しかしながら、効果解消技術により、まさに映像効果の間に変化を受ける要素ではなく、映像効果の間に変化している映像効果の全ての要素は補間される。このようにして、スイッチャの現状態は、第１キーフレームの絶対状態の方に徐々に移行される。それ故、効果解消は特別な機能のように作用しない。また、効果解消は、映像効果の実行に先行して行われ、それ故、オリジナルの効果に対して付加的挙動を有する。最初のキーフレームに達するとき、映像効果は従来の方式で実行される。更に、効果解消は、キーフレームに基づく補間を支援せず、可逆的でなく、経路制御を備えていない。
【０００６】
それ故、そのような可視的アーティファクトを回避し、従来技術の他の不利点を克服するような様式で記憶効果をリコールする技術についての要請が存在している。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
手短にいえば、本発明の好適な実施形態にしたがって、以下、セーフタッチ技術という、リコールに後続して映像効果を実行する方法が提供される。最初に、映像効果における活性な要素は識別される。活性な要素は、効果の実行中に不活性のままの状態である要素とは対照的に、映像効果の実行中に変化を受ける要素を有する。動的に演算されるオフセットが、最初の効果のリコール時に活性な要素に対する値における何らかの変化を回避するように、最初のキーフレーム値に適用される。オフセット値は、映像効果の各々の後続する補間に適用され、それ故、映像効果の活性な要素に対する相対変化のみを適用する好ましい結果を生成し、それ故、一の効果から他の効果への移行時において可視的なアーティファクトを回避する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１キーフレームにオフセットを動的に付加することにより映像効果をリコールし、その後、アーティファクトの生成を回避するように全ての後続の補間にオフセットを適用する本発明のセーフタッチ技術は、本発明のセーフタッチ技術を実行するために有用である映像スイッチャ１０を模式的に示す図１を先ず、参照することによりかなり理解することができる。スイッチャ１０は、下記で詳細に説明するように、代表的には、オペレータが複数のソース信号入力１４１乃至１４ｍ（ここでは、ｍは整数）と、別個の１つのミックス／効果バンク１７１乃至１７ｘから出力される複数のミックス／効果信号１６１乃至１６ｎ（ここでは、ｎは整数）との間から選択することが可能であるクロスポイントアレイの形にあるスイッチングマトリクス１２を有する。
【０００９】
例示としての実施形態においては、ミックス／効果バンク１７１乃至１７ｘの各々は同じアーキテクチャを有するが、そのようなことは必ずしも必要ない。理解を容易にするように、ミックス／効果バンク１７１のみの詳細について、下で説明する。ミックス／効果バンク１７１は、典型的には、入力映像信号に含まれる選択可能情報に基づいてディジタル効果システム２４のような下流装置を制御するように信号を生成する少なくとも１つのキーヤ２２を有する。キーヤ２２からのキー信号は、ディジタル映像効果システム２４が、キー操作を有する異なる特別の効果の動作を実行することを可能にし、それ故、挿入映像信号が背景シーンの一部を置き換えることを可能にするが、それに限定されるものではない。
【００１０】
ディジタル映像効果システム２４は、マトリクススイッチ１２からの１つ又はそれ以上の信号を有するそのような信号の１つ又はそれ以上を選択的に結合するミキサ２６に１つ又はそれ以上の映像信号を供給する。ミキサ２６の出力は、他のミックス／効果バンクの出力と共に、スイッチャ１０の出力を有するミックス／効果バンク１７１の出力を集合的に構成する。ミックス／効果バンク１７１の出力は、他のミックス／効果バンク１７１乃至１７ｘの各々の出力と共に、スイッチマトリクス１２に戻るように供給される。このようにして、オペレータは、リコール及び実行のために種々の異なる効果を生成するように、ミックス／効果バンク１７１乃至１７ｘをカスケード処理することが可能である。
【００１１】
ミックス／効果バンク１７１に関連するディジタル効果システム２４は、典型的には、映像効果の全て又は少なくとも一部についてスイッチャ１０の少なくとも一部の動作状態に関連する、下記でキーフレームという設定を各々格納する、下記でレジスタという１つ又はそれ以上のメモリ（図示せず）を有する。実施例として、効果は、次のパラメータであって、即ち、（１）ミックス／効果バンクの第１バックグラウンドバスにおける第１ソース、（２）第２バックグラウンドバス、ワイプのような特定の遷移及び特定の境界における第２ソース、を指定するキーフレームを有することが可能である。
【００１２】
現在、図１のスイッチャ１０のような映像スイッチャを使用するオペレータは、チャネルがオンエアされている間に、かなりの注意を伴って、効果をリコールすることができる。これを行うように、オペレータは、共に作用するようにデザインされている効果の対を生成することができる。典型的な実施例は、スクリーン上に画像をもたらすようにデザインされている第１効果と、スクリーンから画像を取り除くようにデザインされている第２効果とを有する。オペレータは、第１効果の最後のキーフレームと全く同じ状態で開始するように第２効果をプログラムすることにより、そのような結果を達成することができる。しかしながら、オペレータは、第２効果のリコール時にグリッチをもたらすことなく、画像に何れかのライブ調整を行うことはできない。
【００１３】
本発明にしたがって、映像スイッチャの現状態に対して映像効果を適合させることにより上記の課題を克服する、下記においてセーフタッチ技術と称せられる技術を提供する。効果のリコール時には、映像効果の構成に拘わらず、スイッチャの状態は変化しない。むしろ、リコールされる効果の実行時には、上記のように、映像効果自体の絶対出力とは対照的に、スイッチャは、補間が後続する映像効果の相対変化を出力する。このようにして、映像効果を実行する進路において変化する映像効果の範囲内の要素のみが影響されるようになる。
【００１４】
アーティファクトを回避している間に映像効果のリコールを達成する本発明のセーフタッチ技術は、下記の用語を定義することにより最もよく理解することができる幾つかの基本的概念を用いている。オペレータが映像効果を与えるとき、その効果について映像スイッチャの状態に関連する要素は、それらの要素が共に結び付いたままである必要性のために“結び付けることが可能な”要素になる。結び付けることが可能な要素は、単独の値を有することが可能であり、又は、位置ベクトルの場合のように、結び付けることが可能な要素は、映像効果の間に、共に結び付けられたまま維持される多値（ｘ、ｙ及びｚ）を有する。効果の最初のキーフレームの生成時に、図１のスイッチャ１０は、全ての結び付けることが可能な要素の値の“スナップショット”（即ち、記録）を生成する。後続のキーフレーム中に、最初のスナップショットからの変化を受ける要素は、セーフタッチモードにおけるスイッチャ１０の動作により結び付けられた要素になる。要素はまた、手動で結び付けられるようになることが可能である。何れにしても、結び付けられた要素のみが補間される。ブール値及び整数のような離散的要素は、最も厳密な意味では補間されないが、それらの値は、下記の特別なルールにしたがって、補間処理において管理され、それ故、離散要素はまた、結び付けることが可能な要素になる。従来の方式で映像スイッチャを動作させているとき、イベントのリコールは、結び付けられた要素のみを有する最初のキーフレームのリコールに後続される、先行するスナップ値の適用をトリガする。その場合、映像効果の実行（又は、逆の実行）時に、まさに結び付けられている要素はスイッチャ１０により補間される。
【００１５】
ここで、上記のセーフタッチモードにおける図１のスイッチャの動作について考える。本発明にしたがったセーフタッチモードで動作しているとき、映像効果のリコールは、スイッチャ１０の現状態に対してスナップショット値の適用をトリガしない。むしろ、各々の結び付けられた要素について、スイッチャ１０は現状態を判定し、最初のキーフレーム値からオフセットを演算する。スイッチャ１０は、現状態の値に対して最初のキーフレームに格納されている値を適用しない。換言すれば、スイッチャ１０は、映像効果のリコール時にスイッチャの現状態から各々の結び付けられた要素についての新しいゼロ点のみを演算する。
【００１６】
オフセット値は、次式のように数学的に表される。
【００１７】
オフセット＝現システム値−最初のキーフレーム値    （式１）
映像効果が実行されるとき、スイッチャ１０は、オフセット値の適用により後続される通常の補間を実行する。スイッチャの状態に関連するこの結果としての値（新しいシステム値）は、その場合、スイッチャ１０により記憶される。式２は、新しいシステム値、式１から得られたオフセット、及び補間の結果の間の数学的関係を表している。
【００１８】
新しいシステム値＝補間結果＋オフセット            （式２）
セーフタッチ技術を最もよく理解できるように、第１キーフレーム値１．０を有する結び付けられた要素を有する効果の生成を前提とする次の実施例を考える。対応する現システム値が３．０に等しいときのその効果のリコール時には、オフセットは３．０−１．０＝２．０になる。続いて、その２．０の値は、その結び付けられた要素についての全ての補間結果に加算される。そのような環境下で、式１及び２は、図１のスイッチャ１０が、以下でセーフタッチ並列モードと呼ばれる、オリジナルの効果に対して並列の経路における補間についての結果をもたらすことを可能にする。
【００１９】
一部の実施例において、オリジナルの効果の最終状態に変化する状態を集束させる経路における補間は、より有用であることが判明している。セーフタッチ集束モードにおけるスイッチャ１０の動作はそのような集束を得る。セーフタッチ集束モードに対してもたらされる結果は、補間結果に一部の付加演算を適用することを必要とする。映像効果のリコール時には、その持続時間が重要になる。補間の間、映像効果の持続時間は、未だに終了していない映像効果の割合を表す効果位置割合を決定する。映像効果の開始時に、効果位置割合は１．０の値を有し、映像効果の終了時には、０．０の値に減少する。効果位置割合についての単純な“残っている割合”値（即ち、線形補間）を用いるのではなく、効果の各々の終了時にゼロ速度を生成するＳ字線形補間を用いることは、よりスムーズな開始及び終了を与える、即ち、より良好な結果を与える。
【００２０】
効果位置割合は、効果がオリジナルの効果の絶対値にスムーズに集束するようにする、映像効果の開始時のフル値から終了時のゼロ値までのオフセットを調整する役割を果たす。好ましい集束は、式１からの結果を用いることによりもたらされ、次のステップにより新しいシステム値を求めることができる。
【００２１】
調整されたオフセット＝オフセット＋効果位置割合      （式３）
新しいシステム値＝補間結果＋調整されたオフセット    （式４）
図２は、従来のリコール技術に比べて、図６に表されている式５の位置Ｙ要素についての値に対する並列モード及び集束モードでセーフタッチ技術を用いるときに、結果（キーフレーム点のみにおける）を比較するグラフを示している。
【００２２】
上記のように、結合要素は、ブールのような離散要素を有することが可能である。ケースバイケースの原則でセーフタッチモードにおける挙動に対して適用される。一般に、離散値は、セーフタッチ効果のリコール及び実行中には、不活性のまま保たれる。
【００２３】
本発明にしたがったセーフタッチ技術をよりよく理解するように、図３乃至７のそれぞれに示されている下記の５つの変換エンジン効果について考える。位置値は、４ｘ３のアスペクト比を有するスクリーン単位として現れる。スイッチャ１０におけるチャネル変換エンジン（図示せず）をデフォルト値に最初に設定することにより、各々の効果がもたらされることに留意されたい。
【００２４】
効果１：図３に示すように、３０％の大きさのチャネルは、左側からスクリーン上に移動させる。
【００２５】
キーフレーム１（ＫＦ１）：位置Ｘ＝−８．０、大きさ＝３０％
キーフレーム２（ＫＦ２）：位置Ｘ＝０．０
効果２：図４に示すように、効果１の最終状態から開始し、その後、画像は右下の方に外される。
【００２６】
キーフレーム１（ＫＦ１）：大きさ＝３０％
キーフレーム２（ＫＦ２）：位置Ｘ＝８．０、位置Ｙ＝−６．０、スピンＺ＝１．８７５
効果３：チャネルは５０％の大きさであり、スクリーンの左上にある。その後、図５に示すように、画像は右の方にスクリーンから外される。
【００２７】
キーフレーム１（ＫＦ１）：位置Ｘ＝−２．０、位置Ｙ＝１．０、大きさ＝５０％
キーフレーム２（ＫＦ２）：位置Ｘ＝８．０ 
効果４：チャネルはＹ軸の周りを１／２回転し、図６に示すように、背後のソースを現す。
【００２８】
キーフレーム１（ＫＦ１）：スピンＸ＝０．１２５
キーフレーム２（ＫＦ２）：スピンＹ＝０．５
効果５：チャネルは５０％の大きさであり、図７に示すように、スクリーンの左下の方への移動経路を移動し、最終的に、２５％の大きさで右上に位置する。
【００２９】
キーフレーム１（ＫＦ１）：大きさ＝５％、位置Ｘ＝−６．０
キーフレーム２（ＫＦ２）：大きさ＝１５％、位置Ｘ＝−２．０、位置Ｙ＝−２．０
キーフレーム３（ＫＦ３）：大きさ＝２５％、位置Ｘ＝２．０、位置Ｙ＝１．５
セーフタッチ技術は、影響されるチャネルがオンエアされている間に、どのようにオペレータが一の効果から他の効果に安全に移行することができるかを理解するように、先ず、リコール及び続く従来の方法での効果１の実行（セーフタッチモードをオフにした）について考える。チャネルは３０％の大きさを有し、中央に現れる。ここでは、オペレータは、効果３を用いて、画像をオフスクリーンで移動させることを希望していることを前提としている。セーフタッチを用いない場合、効果３のリコールは、大きさ＝５０％で、スクリーンの左上の方に画像をポップする。選択したセーフタッチモードを用いる場合、ポップは起こらず、映像効果は所望のように作用する。図７は、セーフタッチ並列モードにおける動作中の特定の映像効果の実行について示している。画像の大きさは、効果の実行中、同じまま保たれ、生じた変化は、右方向に画像を１０．０単位の移動のみである。オリジナルの効果は、破線で表されている。
【００３０】
セーフタッチ技術は、ライブ調整後、スクリーンにおいて対を成す効果の使用を可能にする。効果１及び２がオペレータによるレコールについての効果の対を表し、効果２の第１キーフレームが効果１の最後のキーフレームと同じ値を有することを前提とする。オペレータは、それ故、スクリーンにおいてチャネルを移動させる効果１を用い、次いで、そのチャネルをスクリーンから外す効果２を安全に用いることができる。この実施例については、効果１がチャンネルをオンエアし、大きさ＝３０％でスクリーンの中央の位置にそのチャネルを置くことを前提としている。映像効果１がオンエアされている間に、オペレータは、一部のバックグラウンド要素を現すように、画像を上方にゆっくりと移動する要求を受け入れる。過去において。オペレータがその要求を試みている場合、効果２を実行すると、スクリーンから外す前に、画像がオリジナルの位置に“ポップ”するようになる。セーフタッチ集束モードに入り、効果２をリコールすることにより、オペレータは、“ポップ”を伴わずに映像をスクリーンの外に移動させる、所望の結果を提示することができる。図８は、セーフタッチ集束モードにおける効果２のリコール及び実行の後の出力について示している。
【００３１】
多くの有効な機能が存在し、それらの機能は、オペレータによる繰り返し使用のために有利であり、可能であるセーフタッチモードにより保存されることが可能である。例えば、図５に示す効果４のような簡単な回転を考える。このような効果が実行されるとき、映像ソース、大きさ、位置、現回転、ワープモード、クロッピング又は何れかの他のチャネルに影響を与える条件にも拘わらず、可視的な変化のみが、チャネルの１８０°回転として現れる。（この特定の機能は、裏側に次のソースを置くことによりソースを切り換えるときの値を有する。）実施例として、スクリーンにおいて何れかの様式で位置付けられる画像を考える。セーフタッチ並列モードでの効果４のリコール時には、画像は図９に示すように現れる。並列モードを用いる場合、画像の最初の回転でさえ、この機能により維持されることに留意されたい。
【００３２】
セーフタッチはまた、他の有利点も与える。例えば、オペレータは、反転可能である付加的効用を伴って、効果解消に類似する効果をもたらすようにセーフタッチモードを用いることが可能である。そのようにするように、オペレータは、全ての要素を手動で結び付け、次いで、２キーフレーム効果をもたらす。セーフタッチ集束モードで映像効果をリコールし、実行することにより、その場合、全ての要素が第２キーフレームの状態に補間されるようにする。
【００３３】
オペレータは、スクリーン上のチャネルを独創的な様式にするようにセーフタッチ集束を用いることができるが、一の効果から他の効果に移行するとき、セーフタッチ集束モードを動作させている後者の効果により可能な困難性を被る可能性があることを理解する必要がある。後者の効果が、前者の効果と同じ結び付けられた要素を有しない場合、前者の効果におけるそのような結び付けられた要素は、後者の効果の実行中には変化しないまま保たれる。
【００３４】
上記においては、映像効果の活性な要素に対して相対的な変化のみを適用する映像効果をリコールする、それ故、一の効果から他の効果への移行時に可視的アーティファクトを回避する技術について開示している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の技術を実行することができる映像スイッチャの模式的ブロック図である。
【図２】従来の効果リコール技術、本発明のセーフタッチ並列技術及び集束効果リコール技術を用いるときの例示としての効果についての実際の位置値と最初のキーフレーム値との間の関係を示すグラフである。
【図３】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図４】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図５】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図６】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図７】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図８】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図９】セーフタッチ効果リコール技術の例示としての個別の簡単な変換エンジン効果を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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