(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の特殊効果処理部と第２の特殊効果処理部とを具えた特殊効果システムにおいて、
上記第１の特殊効果処理部は、
第１のビデオデータと、上記第１のビデオデータをキーイングするための第１のキー信号とを受け取る第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それぞれ記憶する第１の記憶手段と、
オペレータによつ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それぞれ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次元読み出しアドレスを供給すると共に、変換された第１のビデオデータの奥行位置を示すための第１の奥行情報を各ピ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を、上記第１のキー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な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なる残像キー信号と、上記第１の奥行情報と上記遅延奥行情報とからな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の特殊効果処理部は、
上記残像ビデオデータと、上記残像キー信号と、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イングするための第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つて、変換された第２のビデオデータと変換された第２のキー信号とを発生すると共に、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なる第３のビデオデータ及び上記第３のビデオデータをキーイングするための第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。
【請求項２】
第１の特殊効果処理ステツプと第２の特殊効果処理ステツプとを具えた特殊効果付与方法において、
上記第１の特殊効果処理ステツプは、
入力された第１のビデオデータと、上記第１のビデオデータをキーイングするための第１のキー信号とを受け取り、記憶手段にそれぞれ一時的に記憶するステツプと、
上記記憶手段に対して２次元読み出しアドレスを供給することにより、オペレータによつ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それぞれ上記空間的画像変換を施し、変換された第１のビデオデータの奥行位置を示すための第１の奥行情報を各ピクセル毎に発生するステツプと、
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のキー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すると共に、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な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なる残像キー信号と、上記第１の奥行情報と上記遅延奥行情報とからなる残像奥行情報とを発生するステツプとを有し、
上記第２の特殊効果処理ステツプは、
上記残像ビデオデータと、上記残像キー信号と、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イングするための第２のキー信号とを受け取るステツプと、
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つて、変換された第２のビデオデータと変換された第２のキー信号とを発生すると共に、上記変喚された第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ステツプと、
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なる第３のビデオデータ及び上記第３のビデオデータをキーイングするための第３のキー信号を生成するステツプとを有する
ことを特徴とする特殊効果付与方法。
【発明の詳細な説明】
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つ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Ａ１、Ａ２……Ａ５の残像Ａ１１、Ａ１２……Ａ１５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Ａ１、Ａ２……Ａ５をスクリーン面１（ＸＹ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＝∞）の位置に残るものと考えると共に、過去の映像Ａ１、Ａ２……Ａ５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Ａ１の位置から、順次映像Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５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Ａ６の位置にあるとすれば、移動物体Ａの過去の映像Ａ１〜Ａ５と、現在の映像Ａ６との間には、
ＺA6＞ＺA5＞ＺA4＞ＺA3＞ＺA2＞ＺA1                      ……（１）
のように、スクリーン面１に、より近い映像及び残像Ａ６、Ａ５、Ａ４、Ａ３、Ａ２、Ａ１の順序でその位置Ｚ＝ＺA6、ＺA5、ＺA4、ＺA3、ＺA2、ＺA1に対応する高い優先順位を与える。
かくして過去の映像Ａ１〜Ａ５についての残像Ａ１１〜Ａ１５は、無限遠点Ｚ＝∞における残像として、映像Ａ１のうちスクリーン面１に近い位置にある過去の映像Ａ２と重ならない部分が残像Ａ１１として残され、また過去の映像Ａ２のうちスクリーン面１に近い過去の映像Ａ３によつて隠されていない映像部分が残像Ａ１２として残され、過去の映像Ａ３のうちスクリーン面１に近い過去の映像Ａ４によつて隠されていない部分の映像が残像Ａ１３として残され、過去の映像Ａ４のうちスクリーン面１に近い過去の映像Ａ５によつて隠されていない部分の映像が残像Ａ１４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Ａ５が全体として残像Ａ１５として残される。
これに対して移動物体Ａの現在の映像Ａ６は、スクリーン面１上に映出する優先順位が残像Ａ１５〜Ａ１１より大きいものとして、Ｚ方向の位置Ｚ＝ＺA6にあるものと考える。
これに加えて現在の映像Ａ６、残像Ａ１５、Ａ１４、Ａ１３、Ａ１２、Ａ１１は、順次過去に逆上る映像であるので、キー信号ＫＥＹとして、図１（Ｂ）に示すように、順次キーイングレベルがＫ６（＝１）から次式
Ｋ６（＝１）＞Ｋ５＞Ｋ４＞Ｋ３＞Ｋ２＞Ｋ１＞Ｋ０        ……（２）
のように、順次過去の時点までの大きさに応じたキーイングレベルＫ６〜Ｋ１によつてキーイ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Ａ６が最も濃い映像であるのに対して、残像Ａ５、Ａ４……Ａ１のスクリーン面１上の濃さが薄くなつ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Ａ１の位置から映像Ａ６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Ａ６と、その右側に残像Ａ１５のうち映像Ａ６によつ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Ａ１４、Ａ１３、Ａ１２、Ａ１１が映出され、かくして移動物体ＡがＸＹＺ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Ａ１５〜Ａ１１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Ａ６及び残像Ａ１５〜Ｚ１１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Ａ１の位置から映像Ａ２の位置を通つて固定板Ｂと交差する映像Ａ３の位置にまで移動する際には、移動物体Ａは現在映像Ａ３の位置（Ｚ＝ＺA3）にあるのに対し、過去の映像Ａ２、Ａ１の残像Ａ１２及びＡ１１はＺ＝∞の位置にあると共に、キー信号ＫＥＹは図２（Ｂ）に示すように、移動物体Ａの現在の映像Ａ３、残像Ａ１２、Ａ１１の順に次式
Ｋ３（＝１）＞Ｋ２＞Ｋ１＞０                          ……（３）
のように、キーイングレベルＫ３（＝１）、Ｋ２、Ｋ１の順序で、現在の画像Ａ３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Ａ１２、Ａ１１に対して順次小さいキーイングレベルＫ２、Ｋ１が割り当てられる。
かくして、映像Ａ３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Ｂ１１１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Ａ３のうち、固定板Ｂより前方に突き抜けた部分の映像Ａ１３１がキーイングレベルＫ３（＝１）で映出されるのに対して、移動物体Ａの現在の映像Ａ３のうち、固定板Ｂによつて隠される映像部分Ａ１３２が映出されない状態になると共に、固定板Ｂによつて隠されない映像部分Ａ１３１がキーイングレベルＫ３（＝１）の濃さで表示される。
これに対して、過去の映像Ａ２の残像Ａ１２は、固定板Ｂ及び現在の移動物体Ａによつて隠されない映像部分Ａ１２１がキーイングレベルＫ２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Ａ３によつて隠される映像部分Ａ１２２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Ａ１のうち、過去の映像Ａ２によつて隠されない部分Ａ１１１がキーイングレベルＫ１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Ａ２によつて隠される映像部分Ａ１１２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Ａ１から次第にスクリーン１に近づいて来る映像Ａ２及びＡ３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Ａ３のうち、固定板Ｂより前方にある部分Ａ１３１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Ａ１３３だけが表示されることにより、残像Ａ１２及びＡ１１の残像部分Ａ１２１及びＡ１１１を引きながら移動物体Ａが固体板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Ｂ１１１上に移動物体Ａの現在の映像Ａ６の残像のうち固定板Ｂの前方にある過去の映像Ａ５及びＡ４の残像Ａ１５及びＡ１４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Ａ４及びＡ５の残像Ａ１４及びＡ１５の優先順位は、無限遠点、（すなわちＺ＝∞）の位置にあるから、残像Ａ１５及びＡ１４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Ａ１５３及びＡ１４１が、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Ｂ１１１によつて隠されることになる。
かくして移動物体Ａが残像Ａ１５、Ａ１４、Ａ１３、Ａ１２、Ａ１１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Ｂ１１１と、当該固定板Ｂの映像Ｂ１１１を突き抜けて前方に映出されるべき残像部分Ａ１５３、Ａ１４１及びＡ１３２が固定板Ｂの映像Ｂ１１１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よ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、第１の特殊効果処理部と第２の特殊効果処理部とを具えた特殊効果システムにおいて、第１の特殊効果処理部は、第１のビデオデータと、第１のビデオデータをキーイングするための第１のキー信号とを受け取る第１の入力手段と、第１のビデオデータ及び第１のキー信号を受け取るように接続され、第１のビデオデータ及び第１のキー信号を一時的にそれぞれ記憶する第１の記憶手段と、オペレータによつ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、第１のビデオデータ及び第１のキー信号に対してそれぞれ空間的画像変換が施されるように記憶手段に対して２次元読み出しアドレスを供給すると共に、変換された第１のビデオデータの奥行位置を示すための第１の奥行情報を各ピクセル毎に発生する第１の画像変換制御手段と、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、第１のキー信号に対して遅延した遅延キー信号と、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、第１のビデオデータと遅延ビデオデータとからなる残像ビデオデータと、第１のキー信号と遅延キー信号とからなる残像キー信号と、第１の奥行情報と遅延奥行情報とからな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、第２の特殊効果処理部は、残像ビデオデータと、残像キー信号と、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イングするための第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のキー信号を受け取るよう接続され、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つて、変換された第２のビデオデータと変換された第２のキー信号とを発生すると共に、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、残像キー信号と、残像奥行情報と、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、残像ビデオデータと変換された第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なる第３のビデオデータ及び第３のビデオデータをキーイングするための第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イングする第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つて遅延処理され、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の奥行によつて決まる優先順位に従つてコンバイン手段によつてコンバインされると共に、残像手段によつて発生される第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ロツク図である。
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。
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１チヤンネル特殊効果処理部を示すブロツク図である。
図９はフレームメモリ上の空間アドレスとスクリーン面上の空間アドレスとの変換及び逆変換方法を示す略線図である。
図１０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味を説明するための略線図である。
図１１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１２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１３は第１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ロツク図である。
図１４は図１３のプライオリティ信号発生回路の詳細構成を示すブロツク図である。
図１５は図１４のプ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１６は第１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ロツク図である。
図１７は図１６の残像発生動作の説明に供する略線図である。
図１８は第２チヤンネル特殊効果処理部を示すブロツク図である。
図１９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ロツク図である。
図２０は図１９の合成処理動作の説明に供する信号波形図である。
図２１は図１９のプライオリティ信号発生回路の詳細構成を示すブロツク図である。
図２２は図２１の動作の説明に供する信号波形図である。
図２３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ロツク図である。
図２４は図１９のコンバイナ及び図２３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２５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、１１は全体として特殊効果システムを示し、順次カスケードに接続された第１チヤンネル特殊効果処理部１２及び第２チヤンネル特殊効果処理部１３を有し、第１チヤンネル及び第２チヤンネル特殊効果処理部１２及び１３に対してオペレータの操作に基づいてコントロールパネル１４から入力される制御情報Ｓ１及びＳ２に基づいて、特殊効果処理された特殊効果画像情報Ｓ３をスイツチヤ１５に供給する。スイッチャ１５には、供給された特殊効果画像情報Ｓ３は、キー信号に基づいて背景情報ＶBGとスイ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Ｓ４をモニタスクリーン１６に表示する。
この実施例の場合、特殊効果装置１１は、図６（Ａ）に示すように、モニタスクリーン１６のスクリーン面１６Ａの背後のＸＹＺ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つて移動する途中で、右側前方から左側後方に向かつて配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１６Ａ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Ａ７に対して、過去の映像Ａ６、Ａ５……Ａ１の残像画像部分Ａ２６１、Ａ２５１……Ａ２１１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１２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Ｐ１に対して、結合画像形成部２１から得られる第２の画像情報Ｐ２をコンバイナ２２において合成し、かくしてコンバイナ２２から得られる合成画像情報Ｐ３を残像発生回路２３において残像を付与する処理をした後、残像付画像情報Ｐ４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チヤンネル特殊効果処理部１２は、コントロールパネル１４から与えられる制御情報Ｓ１をインターフエース２５及びバス２６を介して中央処理ユニツト（ＣＰＵ）２７に取り込み、ＣＰＵ２７が当該制御情報Ｓ１に対応するプログラムに応じてバス２６を介して結合画像形成部２１、コンバイナ２２及び画像発生回路２３を制御することにより、第１チヤンネル特殊効果処理部１２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Ｐ１、第２の画像情報Ｐ２、合成画像情報Ｐ３及び残像付画像情報Ｐ４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１６Ａ上に表示すべき位置を表わすキーイング情報（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１６Ａの画素に対応する情報として有する。
結合画像形成部２１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ＶAを記憶するフレームメモリ３３と、当該ビデオデータＶAから移動物体Ａの映像をキーイングするキーデータＫAを記憶するキー情報メモリ３４とを有し、フレームメモリ３３及びキー情報メモリ３４の読出アドレスＸS及びＹSを画素情報発生回路３５においてコントロールパネル１４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ロ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３３に記憶されたビデオデータ及びキー情報メモリに記憶されたキー信号に対して、空間的画像変換を行う。この空間的画像変換とは、実際に画像を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２１は基準クロツク発生回路３６においてモニタスクリーン１６の各画素を読み出すためのクロツク信号ＣＫ、水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤをスクリーンアドレス発生回路３７に与えることにより、スクリーンアドレス信号ｘS及びｙS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３５に与える。このスクリーンアドレスとは、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アトレス信号である。
このスクリーンアドレス信号ｘS及びｙSは、画像情報発生回路３５において、変換処理されずにそのまま読出アドレス信号ｘ及びｙとして出力された場合には、フレームメモリ３３及びキー情報メモリ３４に記憶されている画像をそのまま第２の画像情報Ｐ２のビデオデータＶA及びキーデータＫA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３３及びキー情報メモリ３４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３５が標準アドレス信号ｘS及びｙSと複数の変換パラメータとから、フレームメモリ３３及びキー情報メモリ３４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３３及びキー情報メモリ３４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次元読みだしアドレスを生成する際には、スクリーン面１６Ａ上に映出される映像の各画素について、スクリーン面１６Ａ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。
先ずスクリーン面１６Ａの中心を座標系の中心と考えて、ビデオデータＶAの映像に対して、拡大、縮小、移動及び回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Ｔ0とし、拡大、縮小及び透視変換を行う行列をＰ0とすると、
0003834823.tif 000002
のような４行４列の変換行列Ｔによつて表わすことができる。尚、この４×４の変換行列は、回転変換と拡大／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４×４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、
0003834823.tif 000003
とおくと、
0003834823.tif 000004
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、ｒ11〜ｒ33はＸＹＺ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、Ｐ0x、Ｐ0y及びＰ0zは入力映像をスクリーン面１６Ａ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ペクティブ値、ｌx、ｌy及びｌz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、Ｓ0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３５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ペクテイブ値ＰOx、ＰOy及びＰOzは、
0003834823.tif 000005
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
（Ｐx  ＰOy  ＰOz）＝（０  ０  1/16）              ……（８）
によつて、オペレータの視点がＺ座標の−16の位置にあることを意味している。尚、この座標値−１６という値は、本実施例において勝手に決められた値であって、特に一般的な値ではない。本実施例においては、ＸＹ面となるスクリーンモニタの座標を、モニタスクリーンを中心を原点として、Ｘ軸上には−４〜＋４の座標値が設定され、Ｙ軸上には、−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３３から読み出されるデータ及びスクリーン面１６Ａ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次元的なア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Ｔ33とすると、
0003834823.tif 000006
が、フレームメモリ３３上の２次元的な点（ｘ，ｙ）をスクリーン面１６Ａ上の点（ｘS、ｙS）に変換するための行列となる。
ここで、フレームメモリ３３上のベクトル（ｘ  ｙ）及びスクリーン面１６Ａ上のベクトル（ｘsｙS）を同次座標系で表すと、
0003834823.tif 000007
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）（１０）に戻り、フレームメモリ３３上のベクトル（ｘ  ｙ  Ｈ）に対して、変換行列Ｔ33を作用させることによって、スクリーン面１６Ａ上のベクトル（ｘsｙs１）になるので、スクリーン面１６Ａ上のベクトルは、
（ｘsｙs１）＝（ｘ  ｙ  Ｈ）Ｔ33                      ……（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、ビデオデータＶAをフレームメモリ３３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ア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）＝（ｘsｙs１）Ｔ33-1                    ……（12）
の演算を実行することにより、スクリーン面１６Ａ上のアドレス（ｘs、ｙs）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３３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（ｘ、ｙ）を、フレームメモリ３３及びキー情報メモリ３４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。
0003834823.tif 000008
0003834823.tif 000009
とおき、（12）式に対して、（14）式を代入することにより
0003834823.tif 000010
と表すことができ、これを展開すれば、
0003834823.tif 000011
になるから、従って、
0003834823.tif 000012
の値が演算される。ところがフレームメモリ３３上のベクトル（ｘ  ｙ  Ｈ）は同次座標系のベクトルであるので、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。
0003834823.tif 000013
かくして実際上画像情報発生回路３５においては、スクリーンアドレス（ｘs、ｙs）に対応する画素についてのデータをフレームメモリ３３及びキー情報メモリ３４からシーケンシヤルに読み出すために、（ｘ／Ｈ、ｙ／Ｈ）に基づくアドレスデータ（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ａ11〜ａ33は（13）式から、
0003834823.tif 000014
であるので、
0003834823.tif 000015
となる。
従つて、（17）式から、奥行情報としてのパラメータＨは、次式
0003834823.tif 000016
によつて求められる。
次に、オペレータの操作によりコントロールパネル１４から入力される制御パラメータによつて、（４）式のパラメータのうち遠近法に関連するパースペクテイブ値ＰOx及びＰOyが、
ＰOx＝０、ＰOy＝０                                      ……（22）
に設定され、かつ拡大・縮小率ＳOが
ＳO＝１                                                ……（23）
に設定されたとすると、（５）式から、
0003834823.tif 000017
となる。ここで、（２２）及び（２３）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、ＰOx＝０、ＰOy＝０，ＳO＝１を設定されることが多い。
このパラメータＰx、Ｐy及びｓの値を（20）式に代入すると、
0003834823.tif 000018
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、（２５）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。これによって、３次元変換用の高速なプロ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３３及びキー情報メモリ３４に供給する２次元読みだしア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の意味は、図１０（Ｂ）に示すように、スクリーン面１６Ａ上の空間サンプリングアドレス（ｘs、ｙs）の間隔（従つて、スクリーン面１６Ａ上の画素の間隔）を値「１」としたとき、図１０（Ａ）に示すように、フレームメモリ３３の読出空間サンプリングアドレス（ｘ、ｙ）の間隔が値「Ｈ」であることを意味する。
そこで、奥行情報ＨA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３３の読出アドレス（ｘ／Ｈ、ｙ／Ｈ）の値が小さくなる。このようにフレームメモリ３３の読出アドレスの間隔が小さくなると、スクリーン面１６Ａ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１６Ａ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、パラメータＨが小さくなると、このことはフレームメモリ３３の正規化された読出アドレス（ｘ／Ｈ、ｙ／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３３の空間的な読出サンプリングア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３３から読み出したデータをスクリーン面１６Ａ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１１（Ｂ）に示すように、フレームメモリ３３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ＥＲ１と交差するように、遠近法に従つてパラメータＨを異ならせた領域ＥＲ２の読出アドレスによつて画像データを読み出したとき、スクリーン面１６Ａ上に映出される映像は、図１１（Ａ）に示すように、遠近法を用いないでフレームメモリ３３の領域ＥＲ１から読み出した画像データは、領域ＥＲ１全体に亘つて同一のパラメータＨによつて決まる空間的な読出サンプリングアドレスによつて読み出されることにより、スクリーン面１６Ａ上に、遠近法によらない画像として領域ＥＲ１Ｘに表示される。
これに対してフレームメモリ３３の画素データを、遠近法により、空間的な読出サンプリングアドレスの間隔が相違する領域ＥＲ２から読み出した画像データは、スクリーン面１６Ａ上において、パラメータＨが大きい読出サンプリングア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１６Ａ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１６Ａ上に映出させることができる。
次に、第１チヤンネル特殊効果処理部１２のコンバイナ２２に関して、図１２を参照して説明する。第１チヤンネル特殊効果処理部１２のコンバイナ２２は、２つの画像情報、すなわち図１２（Ａ）に示すスクリーン面１６Ａの背後のＸＹＺ空間において、それぞれ奥行情報ＨO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Ｏ及びＡのビデオデータＶO及びＶAについて、それぞれキー信号ＫO（図１２（Ｂ））及びＫA（図１２（Ｃ））によつてキーイングすると共に、２つの映像Ｏ及びＢの各部のプライオリティ信号ＨOA及び（１−ＨOA）の（図１２（Ｄ）及び（Ｅ））に基づいて図１３の構成を用いて合成する。ここで、奥行情報ＨO及びＨAは、先に説明した（２５）式で求められる値である。また、プライオリティ信号ＨOAとは、ビデオ信号Ｏ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、ＨOA＝１の時は、ビデオ信号Ｏの優先度は１００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Ｏは、不透明であると言える。ＨOA＝０．５の時は、ビデオ信号Ｏ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Ｏが５０％表示され、ビデオ信号Ａが５０％表示されるので、ビデオ信号Ｏ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１３においてコンバイナ２２は、第１の映像ＯのビデオデータＶOの合成比率を演算する第１映像信号合成部４１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４２と、２つの映像Ｏ及びＡに対するキー信号を形成するキー信号合成部４３と、２つの映像信号を合成して出力する合成出力部２２とを有する。
第１映像信号合成部４１は、合成回路４５において、その第１、第２及び第３の入力データＤ１、Ｄ２及びＤ３に基づいて次式
Ｄ４＝Ｄ１×Ｄ２＋（１−Ｄ１）×Ｄ３                    ……（26）
の演算を実行することにより得られる出力データＤ４に対して、掛算回路４６及び４７においてそれぞれキー信号Ｋ０及びビデオ信号Ｖ０を乗算することにより、合成出力Ｓ１１を得る。
ここで合成回路４５の第１の入力Ｄ１として奥行情報発生回路４８の奥行情報ＨOAが与えられ、また第２の入力データＤ２として「１」係数回路４９の「１」出力が与えられ、第３の入力データＤ３として、「１−ＫA」係数回路５０の「１−ＫA」出力が与えられる。
かくして第１映像信号合成部４１から、次式
Ｓ１１＝｛Ｈ0A・１＋（１−Ｈ0A）（１−ＫA）｝Ｋ0・Ｖ0……（27）
のよつて表わされる合成出力データＳ１１が得られる。
また第２映像信号合成部４２は、(26)式の演算を実行する合成回路５１を有し、その出力データＤ４に対して乗算回路１５２及び１５３において順次キー信号ＫA及びビデオ信号ＶAが乗算される。
この場合、合成回路５１の第１の入力データＤ１として「１−ＨOA」係数回路５２の「１−OA」出力が与えられ、また第２の入力データＤ２として「１」係数回路５３の「１」係数出力が与えられ、さらに第３の入力データＤ３として、「１−ＫO」係数回路５４の「１−ＫO」出力が与えられる。
かくして第２映像信号合成部４２の合成出力データＳ１２として、次式
Ｓ１２＝｛（１−Ｈ0A）・１＋Ｈ0A（１−Ｋ0）｝ＫA・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４３は、掛算回路５５において「１−ＫA」係数回路５０の「１−ＫA」出力と、「１−ＫO」係数回路５４の「１−ＫO」出力とを乗算した後、「１−（１−ＫO）（１−ＫA）」演算回路５６に入力することにより、その出力を、次式
Ｋ0A＝１−（１−ＫA）（１−Ｋ0）                      ……（29）
によつて表わされるキー信号ＫOAとして、コンバイナ２２から送出する。
さらに合成出力部４４は、「１−（１−ＫO）（１−ＫA）」出力を、逆回路５７において分数に変換して、乗算回路５８に与えることにより、加算回路５９の加算出力と乗算して合成ビデオ出力ＶOAとしてコンバイナ２２から送出する。
加算回路５９には、第１及び第２映像信号合成部４１及び４２の合成出力データＳ１１及びＳ１２が与えられ、かくして合成ビデオデータＶOAは次式
0003834823.tif 000019
によつて表わされる値になる。
このようにして、合成ビデオ信号ＶOAを出力するコンバイナ２２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ＶO及びＶAを、それぞれキー信号ＫO及びＫAに基づいて、奥行き情報ＨOAによつて決められる優先順位に従つて合成しようとする場合について説明する。第１のビデオ信号ＶOに対して、第２のビデオ信号ＶAが上にある（スクリーンに近い）場合の合成式は、
Ｖ0(OUT)＝Ｋ0Ｖ0＋（１−Ｋ0）ＫAＶA                    ……（31）
で表され、ＶO(OUT)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ＶAに対して、第１の映像信号ＶOが上にある場合の合成式は、
ＶA(OUT)＝ＫAＶA＋（１−ＫA）Ｋ0Ｖ0                    ……（32）
で表され、ＶA(OUT)のような合成出力が得られる。
第１のビデオ信号ＶOに対して、第２のビデオ信号ＶA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ＶO(OUT)に対してプライオリティ信号ＨOAを考慮すると、第１のビデオ信号ＶOに対応する合成ビデオ信号は、次式
Ｖ0(OUT)X＝Ｖ0(OUT)Ｈ0A                              ……（33）
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
Ｖ0(OUT)X＝｛Ｋ0Ｖ0＋（１−Ｋ0）ＫAＶA｝Ｈ0A          ……（34）
と表わすことができる。
第２の映像信号ＶAに対して、第１の映像信号ＶOが上にある場合のプライオリティ信号は、プライオリティ信号ＨOAを用いて（１−ＨOA）と表すことができる。従って、第２の映像信号ＶAに対して、第１の映像信号ＶOが上にある場合において、ＶA(OUT)に対してプライオリティ信号（１−ＨOA）を考慮すると、ＶAの出力は、次式
ＶA(OUT)X＝ＶA(OUT)（１−Ｈ0A）                        ……（35）
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、
ＶA(OUT)X＝｛ＫAＶA＋（１−ＫA）Ｋ0Ｖ0｝（１−Ｈ0A）  ……（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ＶOUTを、次式
ＶOUTＫOUT＝Ｖ0(OUT)X＋ＶA(OUT)X                    ……（37）
のように合成されたキー信号ＫOUTによつてキーイング処理すれば、当該最終的な合成ビデオ出力ＶOUTは、次式
0003834823.tif 000020
となる。
ところで、第１及び第２のビデオ信号ＶO及びＶA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ＶO又はＶAのどちらも表示されていないエリア）が、第１及び第２のビデオ信号ＶO及びＶAのキー信号ＫO及びＫAを用いて（１−ＫO）（１−ＫA）のような積の形で定義できるので、ビデオ信号ＶO又はＶAのいずれかが表示されるエリアについてのキー信号ＫOUTは
ＫOUT＝１−（１−Ｋ0）（１−ＫA）                    ……（39）
によつて表わすことができる。
従つて（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ＶOUTは、
0003834823.tif 000021
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１３のコンバイナ２２において得られる（30）式の合成ビデオ出力Ｖ0Aと同じであり、かくしてコンバイナ２２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１３のコンバイナ２２において、図１２（Ａ）に示すように、第１及び第２の映像Ｏ及びＡが、奥行情報ＨO及びＨAをもちながら交差しているとき、第１及び第２の映像Ｏ及びＡの映像を表わすビデオ信号ＶO及びＶAは、キー信号ＫO及びＫAによつてキーイング処理される。
映像Ｏの奥行情報ＨOは、映像Ｏが映像Ａよりスクリーン面１６Ａに近い奥行情報ＨOをもつている範囲Ｗ２及びＷ４において、第１のビデオ信号ＶOを出力するようなプライオリティ信号ＨOA（図１２（Ｄ））をプライオリティ信号発生回路４８において発生させる。
これに対して、映像Ａのうち、映像Ｏよりスクリーン面１６Ａに近い奥行情報ＨAをもつている範囲Ｗ１及びＷ３の範囲で第２のビデオ信号ＶAを出力するためのプライオリティ信号が（１−ＨOA）（図１２（Ｅ））として求められる。
かくしてコンバイナ２２から合成ビデオ信号ＶOAとして、図１２（Ｇ）に示すように、第１の映像Ｏのうち優先順位の高い範囲Ｗ２及びＷ４において、第１の映像Ｏがスクリーン面１６Ａ上に映出されると共に、第２の映像Ａのうち奥行情報ＨAの優先順位が高い範囲Ｗ１及びＷ３において、第２の映像Ａがスクリーン面１６Ａ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４８は図１４に示すように、第１及び第２の画像情報Ｐ１及びＰ２（図８）として入力される第１及び第２のビデオ信号ＶO及びＶAの奥行情報ＨO及びＨA（図１５（Ａ））を、減算回路６５に受け、その減算出力Ｓ２１（＝ＨO−ＨA）（図１５（Ｂ））が乗算回路６６においてゲインレジスタ６７から供給されるゲイン信号Ｓ２２（＝Ｇ）と乗算された後、その乗算出力Ｓ２３（＝（ＨO−ＨA）Ｇ）（図１５（Ｂ））がリミツタ６８に与えられる。
ここでゲイン信号Ｓ２２（＝Ｇ）は、図１５（Ｂ）に示すように、減算出力（ＨO−ＨA）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つている。
リミツタ６８は、図１５（Ｃ）に示すように、乗算出力Ｓ２３の値を＋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−0.5になり、かつ奥行情報の差が＋0.5〜−0.5の範囲にあるとき、リミツタ出力Ｓ２４が（ＨO−ＨA）Ｇの値を呈する。
当該リミツタ出力Ｓ２４は、加算回路６９においてオフセツトレジスタ７０から与えられるオフセツト信号Ｓ２５（＝ＬO）を加算され、その加算出力が、図１４（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ＨOAとしてプライオリティ信号発生回路４８から出力される。
図１４のプライオリティ信号発生回路４８において、第１及び第２の映像Ｏ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Ｗ２３（図１５（Ｄ））において、プライオリティ信号ＨOAは第１及び第２の映像Ｏ及びＡの奥行情報ＨO及びＨAの差の大きさに従う傾斜で変化する。
従つて当該交差する点の近傍の範囲Ｗ２３においては、プライオリティ信号ＨOA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Ｗ２３の画像は、映像Ｏ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１２（Ｇ））。つまり、映像Ｏと映像あとが混ざりあって表示されるので、映像Ｏと映像Ａとが交差している近傍では、緩やかに映像Ｏ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Ｏ及びＡが交差している点の近傍の範囲Ｗ２３において映像Ｏ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６７のゲイン出力Ｓ２２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２２はＮＡＭミツクス回路構成の奥行情報合成回路１５４を有し、映像Ｏ及びＡの奥行情報（スクリーン面１６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／ＨAとしてコンバイナ２２から送出する。
次に、図１６を参照して残像発生回路２３に関して説明する。残像発生回路２３は、キー信号回路７５、ビデオ信号回路７６及び奥行信号回路７７を有する。キー信号回路７５は、コンバイナ２２（図１３）の合成キー信号ＫOAをＮＡＭミツクス回路８１の比較回路８１Ａにおいて記憶キー信号Ｓ２０と比較され、その比較出力とＳ２１が比較結果に応じてスイツチ回路８１Ｂを切換制御することにより、合成キー信号ＫOA又は記憶キー信号Ｓ２０のうち振幅が大きい方の信号を、スイツチ回路８１Ｂを通じて出力キー信号ＫOATとしてキー信号回路７５から送出すると共に、フレームメモリ８２に記憶させる。
フレームメモリ８２は基準クロツク信号ＣＬによつて１枚の画像の各画素について、ＮＡＭミツクス回路８１から出力される出力キー信号ＫOATを書き込んだ後、１フレーム周期後にフレーム読出信号Ｓ２２として読み出す。
フレーム読出信号Ｓ２２は、乗算回路構成の振幅低減回路８３において、「１」より小さい係数でなる振幅低減係数信号Ｓ２３と乗算された後、乗算回路８４においてランダムノイズ発生回路８５の出力Ｓ２４と乗算されて記憶キー信号Ｓ２０としてＮＡＭミツクス回路８１の比較回路８１Ａに与えられる。
かくして、合成キー信号ＫOA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ＫOAがＮＡＭミツクス回路８１において選択されることにより、出力キー信号ＫOATとして出力されると共に、フレームメモリ８２に記憶される。
かくしてフレームメモリ８２に記憶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８３において振幅が低減された後ＮＡＭミツクス回路８１に記憶キー信号Ｓ２０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ＫOAの振幅より記憶キー信号Ｓ２０の振幅の方が小さいので、入力されている合成キー信号ＫOAが引き続きＮＡＭミツクス回路８１において選択されることにより、出力キー信号ＫOATとして出力されると共に、フレームメモリ８２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ＫOAが入力されたときには、当該合成キー信号ＫOAがそのまま出力キー信号ＫOAT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ー信号ＫOAが入力されたときには、フレームメモリ８２に初めて入力されたタイミングでは記憶キー信号Ｓ２０より合成キー信号ＫOA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ＫOAが出力キー信号ＫOATとして出力されると共に、フレームメモリ８２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２３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８２に書き込まれる。
当該フレームメモリ８２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減回路８３において振幅が低減された後、ＮＡＭミツクス回路８１に与えられるが、当該１フレーム経過後のタイミングにおいては、移動する映像に対応する合成キー信号ＫOAが入力されるタイミングがずれるので、ＮＡＭミツクス回路８１は記憶キー信号Ｓ２０の方が大きいと判断して、当該記憶キー信号Ｓ２０を出力キー信号ＫOATとして出力すると共に、フレームメモリ８２に再度書き込む。
かくしてフレームメモリ８２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８２において低減された振幅でフレームメモリ８２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ＫOAが入力されると、このとき記憶キー信号Ｓ２０が振幅低減回路８３において振幅が低減された分、振幅が小さくなるので、ＮＡＭミツクス回路８１は当該移動した映像に対応した合成キー信号ＫOAを出力キー信号ＫOATとして出力すると共に、フレームメモリ８２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８２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８３によつて低減された振幅で繰り返しフレームメモリ８２に書き直されて行き、フレームメモリ８２には、図１７（Ｂ）に示すように、現在の映像に対応するキーイング信号Ｋ１に対して時間の経過に従つて、振幅は次第に低下して行く（従つて、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ＫOATがキー信号回路７５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、ランダムノイズ発生回路８５の出力Ｓ２４によつて記憶キー信号Ｓ２０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つてキーイ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。
残像発生回路２３のビデオ信号回路７６は、キー信号回路７５のフレームメモリ８２と同様に、基準クロツク信号ＣＬによつて書込及び読出動作するフレームメモリ９１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Ｓ２５としてスイツチ回路９２に与える。
スイツチ回路９２には、コンバイナ２２の合成ビデオ信号ＶOAが与えられ、スイツチ回路９２がキー信号回路７５のＮＡＭミツクス回路８１において得られる比較出力Ｓ２１によつて切換制御されることにより、合成キー信号ＫOAが記憶キー信号Ｓ２０より大きいタイミングで合成ビデオ信号ＶOAをスイツチ回路９２を介して出力ビデオ信号ＶOATとして出力すると共に、フレームメモリ９１に現在の映像として書き込む。
これに対してＮＡＭミツクス回路８１の比較出力Ｓ２１が記憶キー信号Ｓ２０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８２に書き込んでいるタイミング）において、フレームメモリ９１から読み出される記憶ビデオ信号Ｓ２５をスイツチ回路９２を介して出力ビデオ信号ＶOATとして出力すると共に、フレームメモリ９１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９１には、図１７（Ａ）に示すように、現在の映像Ａ７が合成ビデオ信号ＶOAとして入力されたタイミングで当該ビデオ信号をフレームメモリ９１に書き込むと共に、残像部分の映像Ａ６〜Ａ１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９１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ＶOATとして出力して行く。
奥行信号回路７７は、キー信号回路７５のフレームメモリ８２と同様に、基準クロツク信号ＣＬによつてフレームメモリ８２と同期するように、読出・書込動作をするフレームメモリ９５を有し、このフレームメモリ９５から読み出された奥行信号を記憶奥行信号Ｓ３１としてスイツチ回路９６に与える。
スイツチ回路９６には、コンバイナ２２から奥行き情報Ｈ0及び奥行き情報ＨAの合成奥行き情報Ｈ0／ＨAが供給され、キー信号回路７５の合成キー信号ＫOAが波形成形回路９７において波形成形されたスイツチ制御信号Ｓ３２としてスイツチ回路９６を制御することにより、合成キー信号ＫOAが立ち上がるごとに合成奥行信号Ｈ0／ＨAをスイツチ回路９６を通じて出力奥行信号ＨOATとして出力すると共に、フレームメモリ９５に書き込む。
かくして奥行信号回路７７は、出力ビデオ信号ＶOAT（図１７（Ａ））が現在の映像Ａ７に対して残像Ａ６〜Ａ１をもつている場合に、図１７（Ｃ）に示すように、映像Ａ７及び残像Ａ６〜Ａ１についてそれぞれ対応する奥行情報Ｈ７及びＨ６〜Ｈ１を発生する。
また合成キー信号ＫOAが立ち下がつているタイミングにおいては、フレームメモリ９５から読み出された記憶奥行信号Ｓ３１をスイツチ回路９６を通じて出力奥行信号ＨOATとして出力すると共に、フレームメモリ９５に再書込みする。かくしてフレームメモリ９５に合成奥行信号Ｈ0／ＨA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９５に保持される。
この実施例の場合スイツチ回路９６から出力奥行信号ＨOATを出力する径路に、スイツチ回路９８が設けられており、このスイツチ回路９８をキー信号回路７５の出力キー信号ＫOATを波形成形回路９９を介してスイツチ制御信号Ｓ３３としてスイツチ回路９８に与えることにより、キー信号回路７５から出力キー信号ＫOATが出力されている状態においてフレームメモリ９５に書き込まれる奥行信号をスイツチ回路９８を介して出力奥行信号ＨOATとして出力する。これに対して、キー信号回路７５の出力キー信号ＫAOTが立ち下がつているタイミングにおいては、「０」信号源１００の「０」信号Ｓ３４をスイツチ回路９８を介して出力奥行信号ＨOATとして送出することにより、キー信号回路７５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味する）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チヤンネル特殊効果処理部１３（図５）は、図８との対応部分に同一符号を付して図１８に示すように、第１チヤンネル特殊効果処理部１２と同様の構成を有し、かつ第１の画像情報Ｐ１として第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３から得られる出力ビデオ信号ＶOAT、出力キー信号ＫOAT及び出力奥行信号ＨOATが入力される点、並びに結合画像形成部２１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ＶB及びキーデータＫBが入力されると共に、画素情報発生回路３５から奥行情報ＨB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チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２は、図１３との対応部分に同一符号を付して示す図１９に示すように、映像Ａ及びＢ（図２０（Ａ））に関する合成ビデオ信号ＶOATB、合成キー信号ＫOATB及び合成奥行信号ＨOATB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チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナは、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４１において、奥行情報発生回路４８（図２１）において得られる合成奥行信号ＨOATBと、映像Ｂのキー信号ＫBと、映像Ａについて第１チヤンネル特殊効果処理部１２から得られるキー信号ＫOAT及びビデオ信号ＶOATに基づいて次式
Ｓ１１＝｛ＨOATB・１＋（１−ＨOATB）（１−ＫB）｝ＫOAT・ＶOAT……（41）
の合成出力データＳ１１を得る。
また第２の映像信号合成部４２において、合成奥行信号ＨOATBと第１チヤンネル特殊効果処理部１２から得られる出力キー信号ＫOATと、映像Ｂのキー信号ＫB及びビデオ信号ＶBに基づいて、次式
Ｓ１２＝｛（１−ＨOATB）・１＋ＨOATB（１−Ｋ0AT）｝・ＫB・ＶB……（42）
の演算を実行することにより、合成出力データＳ１２を得る。
またキー信号合成部４３において、次式
ＫOATB＝１−（１−ＫB）（１−ＫOAT）                ……（43）
によつて合成キー信号ＫOATBを得る。
その結果合成出力部４４から次式
0003834823.tif 000022
を演算することにより合成ビデオ信号ＶOATBを得る。
かくして第２チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２によつて、図１２（Ａ）〜（Ｇ）に対応させて図２０（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、スクリーン面１６Ａ上に映像Ａ及びＢがもつている奥行情報に基づく優先順位に従つて、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チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２の奥行情報発生回路４８は、図１４との対応部分に同一符号を付して図２１に示すように、図１５（Ａ）〜（Ｄ）に対応させて図２２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３から残像付画像情報Ｐ４として得られる出力奥行信号ＨOATと、映像Ｂの奥行情報ＨBとに基づいて、交差する点の近傍範囲Ｗ２３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ＨOATBを形成する。
このようにして第２チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２において得られる合成ビデオ信号ＶOATB、合成キー信号ＫOATB及び合成奥行信号ＨOATBは、残像発生回路２３に与えられる。
第２チヤンネル特殊効果処理部１３の残像発生回路２３は、図１６との対応部分に同一符号を付して図２３に示すように、第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３と同様の構成を有し、かつキー信号回路７５において合成キー信号ＫOATBに基づいて図２４（Ｂ）に示すように、第１チヤンネル特殊効果処理部１２において移動物体Ａ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Ｋ１〜Ｋ６を持つた残像付キー信号部と、固定板Ｂの映像に対応するキー信号ＫBとを有する出力キー信号ＫOUTを形成する。
また第２チヤンネル特殊効果処理部１３の残像発生回路２３はビデオ信号回路７６において前段のコンバイナ２２から供給される合成ビデオ信号ＫOATBに基づいて、第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３において発生された残像付画像情報Ｐ４の出力ビデオ信号ＨOATの画像部分に固定板Ｂの映像ＶBを結合してなる出力ビデオ信号ＶOUT（図２４（Ａ））を形成する。
さらに第２チヤンネル特殊効果処理部１３の残像発生回路２３の奥行信号回路７７は、第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３において発生された残像付画像情報Ｐ４の出力奥行信号ＶOUTの奥行情報と、固定板Ｂの映像に対応する奥行情報ＨBとを結合してなる出力奥行信号ＨOUT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１２に入力される第１及び第２の画像情報Ｐ１及びＰ２のうち、第１の画像情報を構成するビデオ信号ＶO、キー信号ＫO及び奥行情報ＨOは、実際上ＶO＝０、ＫO＝０、ＨO＝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Ａ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１２及び第２チヤンネル特殊効果処理部１３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ー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１チヤンネル特殊効果処理部１２のコンバイナ２２（図１３）のキー処理機能は、図１２及び図１３について上述したと同様であるが、かかる処理動作によつて得ることができる合成ビデオ信号ＶOA、合成キー信号ＫOA及び合成奥行信号ＨOAは、それぞれ図１２（Ａ）〜（Ｇ）に対応させて図２５（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、実質上ＶOA＝ＶA（図２５（Ｇ））、ＫOA＝ＫA（図２５（Ｆ））、ＨOA＝ＨA（図２５（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１２のコンバイナ１２（図８、図１３）は、移動物体Ａ（図６及び図７）についての第２の画像情報Ｐ２を構成するビデオ信号ＶA、キー信号ＫA及び奥行情報ＨAを第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３に入力する機能を実行する。
かくして第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３（図１６）のフレームメモリ８２に、９１及び９５には、それぞれ移動物体Ａの映像がスクリーン面１６Ａ（図６（Ａ））の後側のＸＹＺ空間の後方から斜め前方に移動するに従つて図１７（Ｂ）、（Ａ）、（Ｃ）に示す残像付画像情報としての出力キー信号ＫOAT、出力ビデオ信号ＶOAT及び出力奥行信号ＨOATを保持するような状態になる。
この第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像発生回路２３において得られる出力キー信号ＫOAT、出力ビデオ信号ＶOAT、出力奥行信号ＨOATは、第２チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２（図１８、図１９）に第１の画像情報Ｐ１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１３のコンバイナ２２に対して実質上移動物体Ａ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ＶB及びキーデータＫBは、フレームメモリ３３及びキー情報メモリ３４（図１８）に入力された状態において画素情報発生回路３５において発生される変換アドレス信号（ｘ、ｙ）によつ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ＶBに変換されると共に、これに適合するようなキー信号ＫB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ＨBが画素情報発生回路３５において演算されて第２チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバンナ２２（図１９）に入力される。
かくして第２チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２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ＶB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ＶOATとが、遠近法に基づく処理がされたキー信号ＫBと、残像を付与するような処理がされたキー信号ＫOATとによつてキーイング処理がされる。
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ＨBと、移動物体Ａの現在の映像Ａ７とその残像の映像Ａ６〜Ａ１を表す各画素に対応する奥行情報ＨOATが第１チヤンネル特殊効果処理部１２の残像回路２３から奥行情報発生回路４８に供給されていることにより、当該奥行情報ＨOAT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つた合成奥行信号ＨOATBが形成され、当該合成奥行信号ＨOATBによつてビデオ信号ＶB及びＶOATのうちスクリーン面１６Ａ上に映出すべき映像を画素単位で判断して合成ビデオ信号ＶOATB及び合成キー信号ＫOATBとして合成される。
かくして第２チヤンネル特殊効果処理部１３のコンバイナ２２において合成された合成ビデオ信号ＶOATB、合成キー信号ＫOATB及び合成奥行信号ＨOAT／ＨBがそれぞれ第２チヤンネル特殊効果処理部１３の残像発生回路２３（図２３）のビデオ信号回路７６、キー信号回路７５及び奥行信号回路７７を介して出力ビデオ信号ＶOUT、出力キー信号ＫOUT及び出力奥行信号ＨOUTとしてスイツチヤ１５（図５）に送出される。
この結果スイツチヤ１５からモニタスクリーン１６に与えられる出力画像情報Ｓ７（図５）は、図７に示すように、移動物体Ａの現在の映像Ａ７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Ａ６〜Ａ１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つてスクリーン面１６Ａ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Ａ７及び残像Ａ６〜Ａ１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１６Ａ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、特殊効果画像を生成する場合等に利用できる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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