視頻信號鍵控技術的發展及應用 ——鍵控技術的發展及其在電視領域的新應用

    “鍵”（KEY）就是通常所說的摳像，在傳統電視節目制作中使用很普遍。它的本質就是“摳”和“填”，“摳”就是由控制電平將畫面沿一定的輪廓線摳掉（變成黑色），“填”就是將所要疊加的視頻信號填到被摳掉的區域，鍵控特技的原理與分畫面特技（掃換）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，兩者的區別在于，鍵控特技的分割形式可以是任意形狀，可產生比分畫面特技復雜得多的畫面分割，創作出豐富多彩的藝術效果，不象分畫面特技那樣，僅僅為規則的幾何形狀。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生器產生，而是由作為鍵源的視頻信號通過鍵處理器產生。鍵控特技具有視頻切換開關的性質，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 . 按鍵源的性質分

內鍵

    鍵源與填充（前景）信號是同一個圖像信號，即用要填的圖像信號一路經過鍵控信號處理器產生摳像電視信號，另一路作為“填充信號”填入被摳掉的部分。內鍵也稱自鍵。內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白色字符或圖形，它的電平只有高低兩種，且對應白色部分的電平高，如果填充信號記作A，背景信號記作B，則內鍵可簡述為A摳B填A。這種技術現廣泛地應用于色鍵特技。將疊加的全電視信號經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。

（2）外鍵

    相對于內鍵特技而言，外鍵特技的鍵信號不是由填充（前景）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。

    在計算機顯示像素時，其RGB像素，一路通過電平合成得到摳像信號，另一路經過D/A變換，編碼器編碼產生填充信號，如圖 2所示。其中存儲器輸出為數字RGB信號（各8位），經D/A變換成模擬RGB，然后經編碼器合成成為填充信號，另一路經求和電平處理器產生摳像信號。圖2的鍵控信號疊加器輸出為0和1兩種狀態的電平信號，隨著字幕機技術的發展，現已有利用另一8位信號通道產生具有256級電平變化的ALPHA鍵，從而產生具有半透明漸變的效果（后文詳述）。

2 . 按產生鍵信號的鍵源圖象成分分

（1）亮度鍵