鍵控技術(shù)的發(fā)展及其在電視領(lǐng)域的新應(yīng)用

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1、鍵控技術(shù)的發(fā)展及其在電視領(lǐng)域的新應(yīng)用“鍵”就是通常所說的摳像，在傳統(tǒng)電視節(jié)目制作中使用很普遍。它的本質(zhì)就是“摳”和“填”，“摳”就是由控制電平將畫面沿一定的輪廓線摳掉，“填”就是將所要疊加的視頻信號填到被摳掉的區(qū)域，鍵控特技的原理與分畫面特技相似，鍵控特技的效果也是參與切換的兩路視頻信號的圖像在屏幕上分割畫面，兩者的區(qū)別在于，鍵控特技的分割形式可以是任意形狀，可產(chǎn)生比分畫面特技復(fù)雜得多的畫面分割，創(chuàng)作出豐富多彩的藝術(shù)效果，不象分畫面特技那樣，僅僅為規(guī)則的幾何形狀。鍵控特技所需的門控信號稱為鍵控信號或鍵信號，鍵信號不是由掃換波形發(fā)生器產(chǎn)生，而是由作為鍵源的視頻信號

2、通過鍵處理器產(chǎn)生。鍵控特技具有視頻切換開關(guān)的性質(zhì)，在有鍵信號的時候背景圖像通不過，讓前景圖像通過，沒有鍵信號的時候讓背景圖像通過，而前景圖像通不過，用來控制視頻切換開關(guān)的鍵信號的頻率取決于鍵源視頻圖像的頻率，大約在幾十Hz--幾MHz，視頻切換開關(guān)輸出合成圖像的背景和前景即是被摳圖像和填充圖像。圖1為鍵控特技原理示意圖。?一.鍵控特技的分類1.按鍵源的性質(zhì)分內(nèi)鍵??鍵源與填充信號是同一個圖像信號，即用要填的圖像信號一路經(jīng)過鍵控信號處理器產(chǎn)生摳像電視信號，另一路作為“填充信號”填入被摳掉的部分。內(nèi)鍵也稱自鍵。內(nèi)鍵特技以前常用于黑白字幕插入，鍵源信號通常是在黑底上的

3、白色字符或圖形，它的電平只有高低兩種，且對應(yīng)白色部分的電平高，如果填充信號記作A，背景信號記作B，則內(nèi)鍵可簡述為A摳B填A(yù)。這種技術(shù)現(xiàn)廣泛地應(yīng)用于色鍵特技。將疊加的全電視信號經(jīng)消色電路和放大整形處理后，形成摳像鍵控信號，從而進行混合疊加。外鍵??相對于內(nèi)鍵特技而言，外鍵特技的鍵信號不是由填充信號或背景信號形成的，而是由第三路視頻信號作為鍵源所形成的，外鍵的鍵源信號也是由黑底上的白色字符或圖形，填充信號通常為單一色調(diào)的彩色信號，因此外鍵特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信號記作A，背景信號記作B，鍵源信號記作C，則外鍵可簡述為C摳B填A(yù)。??在計算機顯示像素時，

4、其RGB像素，一路通過電平合成得到摳像信號，另一路經(jīng)過D/A變換，編碼器編碼產(chǎn)生填充信號，如圖所示。其中存儲器輸出為數(shù)字RGB信號，經(jīng)D/A變換成模擬RGB，然后經(jīng)編碼器合成成為填充信號，另一路經(jīng)求和電平處理器產(chǎn)生摳像信號。圖2的鍵控信號疊加器輸出為0和1兩種狀態(tài)的電平信號，隨著字幕機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已有利用另一8位信號通道產(chǎn)生具有256級電平變化的ALPHA鍵，從而產(chǎn)生具有半透明漸變的效果。?.按產(chǎn)生鍵信號的鍵源圖象成分分亮度鍵??它是利用鍵源圖像中亮度成分來形成鍵信號，亮度鍵要求鍵源圖像要有較高的亮度反差，即要求鍵源中作前景的圖像部分要亮，其余部分要暗，要形成

5、明顯的黑白反差，亮度鍵又稱黑白鍵。圖3為亮度鍵原理示意圖。?色度鍵??又稱色鍵，它是利用彩色幕布的前景圖像的色度成分與其后的彩色幕布的色調(diào)差別來形成鍵信號，用鍵信號去摳背景圖像，再填入彩色幕布的前景圖像。色鍵也是內(nèi)鍵的一種形式，所不同的是鍵信號的形成方式，內(nèi)鍵是利用鍵源信號的黑底和白字符之間的亮度差別來形成鍵信號，而色鍵是利用鍵源信號的彩底和前景圖像之間的色調(diào)差別來形成鍵信號，同時鍵源信號又作為填充信號。色鍵要求鍵源圖像信號有較高的色度反差，即要求鍵源信號中作前景的圖像不能含有其后作幕布的彩色色調(diào)相同或相近的色調(diào)，也就是要求鍵源信號的前景和背景的色調(diào)盡量分開，最

6、好是補色關(guān)系，以保證兩者之間的色調(diào)差別。在電視制作中為了獲得最佳視覺效果，使用色度鍵時應(yīng)盡量滿足下列要求：.背景應(yīng)平坦，照明條件要好，顏色要均勻。.拍攝物體的照明要好，不能帶有被鍵出的顏色。.視頻必須以分量格式拍攝。圖4為色鍵原理示意圖。.按鍵信號波形分硬色鍵??鍵信號波形是前后沿很陡的矩形脈沖信號，硬色鍵合成輸出圖像的前景和背景的分界處有抖動和突變現(xiàn)象，使人感到生硬和不自然，還存在分界處彩色閃爍和有幕布色鑲邊等現(xiàn)象。另外，對于自然景物中的半透明物體作為合成圖像前景圖像時，其后面的背景圖像應(yīng)該是部分地透明，但是硬色鍵在任何瞬間其鍵信號所控制的視頻切換開關(guān)不是接通

7、就是斷開，鍵信號只有兩種取值，不是高電平就是低電平，因此硬色鍵合成圖像中前景圖像不是全透過就是全不透過其后的背景圖像，這與我們?nèi)粘Ｒ姷降淖匀痪坝^是不同的，所以硬色鍵特技給人缺乏真實效果的感覺。在硬色鍵中，鍵信號為高電平時視頻開關(guān)接通，前景圖像全透過其后的背景圖像，鍵信號為低電平時視頻開關(guān)切斷，前景圖像全不透過其后的背景圖像。?軟色鍵??鍵信號波形是與前景圖像透明度相關(guān)的斜坡形信號，鍵信號在上升和下降期間有一定的斜率，軟色鍵能夠在很大程度上克服硬色鍵的上述缺點，軟色鍵中將用于硬色鍵的脈沖門控混合電路改成了線性混合電路。目前，在軟色鍵的基礎(chǔ)上發(fā)展了線性鍵控特技，線性

8、鍵合成圖像能線性地與前景