CN101079998A - 一种视频通信系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频通信系统，用于实现终端之间的实时视频传输，所述终端包括：视频采集单元，用于采集实时视频；替换区域采集单元，用于从所述视频采集单元采集的实时视频中获取替换区域；图像存储单元，用于存储图像；图像转换单元，用于将所述替换区域采集单元获取的替换区域转换为所述图像存储单元中的图像；编码单元，用于将经过所述图像转换单元转换后的实时视频进行编码；数据传输单元，用于将编码单元编码完成的数据发送到接收终端。本发明还公开了一种对应的视频通信方法。本发明通过使用预存图像替换实时视频中的部分区域，使得实时视频更加生动。

Description

一种视频通信系统及方法
技术领域
本发明涉及计算机图形技术领域，更具体地说，涉及一种视频通信系统及方法。
背景技术
随着互联网的发展，网络即时通信工具(Instant Messenger，IM)越来越普及。IM通过点对点的技术实现互联网上的即时沟通，甚至是多个用户间的交互，其已经成为大多数网民所使用的沟通工具，其不仅应用于平时的休闲娱乐，而且在工作中也得到了广泛的使用。
在即时通信工具中，已经提供了越来越多的沟通方式，例如文字聊天、语音聊天、视频聊天等。其中，视频聊天借助一个连接到计算机的摄像头，实时摄取使用者的形象及周边环境，从而使得空间上相隔非常遥远的双方彼此见到对方，增加了沟通的效果。
由于视频聊天简单易用，很多不会使用计算机、甚至不识字的用户也可借助即时通信工具的视频聊天功能实现沟通。此外，很多电话也同样为用户提供了视频聊天功能。
如图1所示，在使用现有的视频通信系统进行视频图像传送时，通常包括以下过程：通过摄像头摄取视频图像；对摄取的视频图像进行编码为视频数据；将编码后的视频数据传送到接收终端；接收终端解码并播放接收到的编码数据。
然而，上述的视频通信系统在使用时，只能简单的将摄取的图像发送到对方终端，而不对摄像头摄取的图像做任何处理。这显然无法实现用户的个性化需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述视频聊天系统仅将摄取的图像简单传输到接收方的问题，提供一种视频通信系统及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种视频通信系统，用于实现终端之间的实时视频传输，所述终端包括：
视频采集单元，用于采集实时视频；
替换区域采集单元，用于从所述视频采集单元采集的实时视频中获取替换区域；
图像存储单元，用于存储图像；
图像转换单元，用于将所述替换区域采集单元获取的替换区域转换为所述图像存储单元中的图像；
编码单元，用于将经过所述图像转换单元转换后的实时视频进行编码；
数据传输单元，用于将编码单元编码完成的数据发送到接收终端。
在本发明所述的视频通信系统中，所述替换区域采集单元进一步包括：
运动区域获取单元，用于从采集的实时视频中获取图像帧，并对比该图像帧的前3-5图像帧，获取运动区域；
模型存储单元，用于存储替换区域模型；
判断单元，用于判断运动区域获取单元获取的最大运动区域是否与模型存储单元中存储的替换区域模型匹配，并在不匹配时使运动区域获取单元从当前图像帧的下一图像帧获取运动区域。
在本发明所述的视频通信系统中，所述替换区域为人体轮廓，所述模型存储单元中存储的图像为人体轮廓图像，所述图像存储单元中存储的图像为服饰图像。
在本发明所述的视频通信系统中，所述图像转换单元进一步包括：
分割单元，用于将所述人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分；
服饰识别单元，用于获取所述身体部分的服饰图像区域；
服饰替换单元，用于将所述服饰识别单元获取的服饰图像区域替换为图像存储单元中存储的服饰图像。
在本发明所述的视频通信系统中，所述图像存储单元中的服饰图像包括有袖上衣和无袖上衣。
本发明还提供一种视频通信方法，用于实现终端之间的实时视频传输，包括以下步骤：
(a)从获取的实时视频中获取替换区域；
(b)将实时视频中的所述替换区域转换为预存的图像；
(c)将经过转换后的实时视频进行编码，并将编码完成的数据发送到接收终端。
在本发明所述的视频通信方法中，所述步骤(a)进一步包括：
(a1)从采集的实时视频中获取图像帧；
(a2)对比所述图像帧的前3-5图像帧，获取运动区域；
(a3)判断获取的最大运动区域是否与预存的替换区域模型匹配，并在不匹配时执行步骤(a4)，在匹配时执行步骤(b)；
(a4)获取下一图像帧，并返回步骤(a2)。
在本发明所述的视频通信方法中，所述替换区域为人体轮廓，所述预存的替换区域模型为人体轮廓图像，所述预存的图像为服饰图像。
在本发明所述的视频通信方法中，所述步骤(b)进一步包括：
(b1)将所述人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分；
(b2)获取所述身体部分的服饰图像区域；
(b3)将所述的服饰图像区域替换为预存的服饰图像。
本发明的一种视频通信系统及方法，通过使用预存图像替换实时视频中的部分区域，使得实时视频更加生动。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种视频通信系统实施例的结构示意图；
图2是图1中替换区域采集单元的结构示意图；
图3是图1中图像转换单元的结构示意图；
图4是本发明一种视频通信方法实施例的流程图；
图5是图4中获取替换区域步骤的流程图；
图6是图4中图像转换步骤的流程图。
具体实施方式
本发明的一个实施例针对即时通信工具中的视频通信的特点，将摄像头采集到的实时视频进行人体识别、人体皮肤和服饰识别，将预存的服饰替换实时视频中的服饰，从而增强了视频通信的效果。
如图1所示，在本发明一种视频通信系统的一个实施例中，用于传输实时视频的终端包括：视频采集单元11、替换区域采集单元12、图像存储单元13、图像转换单元14、编码单元15以及数据传输单元16。
视频采集单元11用于采集实时视频。在本实施例中，视频采集单元11可包括视频摄取装置(例如与计算机连接的摄像头等)以及对应的视频图像处理软件。
替换区域采集单元12用于从视频采集单元11采集的实时视频中获取替换区域。替换区域采集单元12通过对比实时视频中前后图像帧(通常为位图)，从而分析前后图像帧中变化的象素获取替换。在本实施例中，替换区域为人体轮廓。
图像存储单元13用于存储图像。在本实施例中，图像存储单元13中存储的图像为服饰图像。该服饰图像包括无袖及有袖上衣等。
图像转换单元14用于将所述替换区域采集单元12获取的替换区域转换为图像存储单元13中的图像。在本实施例中即为更换实时视频中人体的服饰。
编码单元15用于将经过所述图像转换单元转换后的实时视频进行编码。数据传输单元16用于将编码单元编码完成的数据发送到接收终端。对于不同的视频通信应用，编码单元15的编码方式和数据传输单元16的传输方式可以不同。
如图2所示，是图1中替换区域采集单元12的详细结构图。该替换区域采集单元12包括运动区域获取单元121、判断单元122以及模型存储单元123。
运动区域获取单元121用于从采集的实时视频中获取图像帧，并对比该图像帧的前3-5图像帧，获取运动区域。在本实施例中，若前后图像帧中同一位置的象素未变化的，则该位置为静止点；若前后帧中同一位置的象素不同，则该位置为移动点。运动区域获取单元121将多个移动点以及由上述多个移动点包围的静止点作为运动区域。
模型存储单元123用于存储替换区域模型。在本实施例中，模型存储单元123中存储的替换区域模型为人体轮廓模型，例如人体各种不同姿势的外轮廓图像。
判断单元122用于判断运动区域获取单元121获取的最大运动区域是否与模型存储单元123中存储的替换区域模型匹配。若最大运动区域与模型存储单元123中的所有替换区域模型不匹配，则判断单元122使运动区域获取单元121从当前图像帧的下一图像帧获取新的运动区域，并重新进行匹配；若最大运动区域与模型存储单元123中的一个替换区域模型匹配，则判断单元122确认该最大移动区域为替换区域。在本实施例中，上述匹配是指运动区域的外轮廓与模型相同或相近似。
如图3所示，是图1中图像转换单元14的详细结构示意图。该图像转换单元14包括分割单元141、服饰识别单元142、服饰替换单元143。
分割单元141用于将替换区域采集单元12获取的替换区域，即人体轮廓，分割为头部、颈部和身体部分。在具体实现时，分割单元141可通过比对预存的模型实现分割，即通过分别设置的头部、颈部和身体部分模型，将人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分。
服饰识别单元142用于获取身体部分的服饰图像区域。在实时视频中，身体部分包括服饰图像区域和皮肤图像区域(例如手臂、手等)，服饰识别单元142通过皮肤颜色识别服饰部分。在本实施例中，服饰识别单元142通过分割单元141获取的颈部识别皮肤颜色，并将与皮肤颜色不一致的连续区域作为服饰图像区域。
服饰替换单元143用于将服饰识别单元142获取的服饰图像区域替换为图像存储单元13中存储的服饰图像。若服饰识别单元142获取的服饰图像区域为无袖上衣，则服饰替换单元143将服饰图像区域替换为无袖上衣图像；若服饰识别单元142获取的服饰图像区域为有袖上衣，则服饰替换单元143将服饰图像区域替换为有袖上衣图像。
如图4所示，是本发明一种视频通信方法实施例的流程图。该方法用于实现终端之间的实时视频传输，具体包括以下步骤：
步骤S41：从获取的实时视频中获取替换区域。在实现时，通过摄像头或类似装置获取实时视频，并通过对比实时视频中的前后图像帧确定替换区域：替换区域通常为前后图像帧中最大块运动区域。在本实施例中，上述替换区域为人体轮廓。
步骤S42：将实时视频中的替换区域转换为预存的图像。在本实施例中，预存的替换区域模型为人体轮廓图像，预存的图像为服饰图像。
步骤S43：将经过转换后的实时视频进行编码，并将编码完成的数据发送到接收终端。对于不同的视频通信应用，编码方式和数据传输方式可以不同。
如图5所述，图4中的获取替换区域步骤进一步包括：
步骤S51：从采集的实时视频中获取图像帧。
步骤S52：将获取的图像帧与该图像帧的前3-5个图像帧进行对比，获取运动区域。在本实施例中，若前后图像帧中同一位置的象素未变化的，则该位置为静止点；若前后帧中同一位置的象素不同，则该位置为移动点。本步骤中将多个移动点以及由上述多个移动点包围的静止点作为运动区域。
步骤S53：判断获取的最大运动区域是否与预存的替换区域模型匹配，并在不匹配时执行步骤S54，在匹配时执行步骤S42。预存的替换区域模型包括有多个，在本实施例中为不同姿势的人体轮廓。
步骤S54：获取当前图像帧的下一图像帧，并返回步骤S52。
如图6所示，图4中的图像转换步骤进一步包括：
步骤S61：将人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分。在具体实现时，可通过比对预存的模型实现分割，即通过分别设置的头部、颈部和身体部分模型，将人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分。
步骤S62：获取身体部分的服饰图像区域。在本实施例中，首先以步骤S61中获取的颈部颜色作为皮肤颜色，并将步骤S61中获取的身体部分中与皮肤颜色不一致的连续区域作为服饰图像区域。
步骤S63：将服饰图像区域替换为预存的服饰图像。若步骤S62获取的服饰图像区域为无袖上衣，则将服饰图像区域替换为预存的无袖上衣图像；若步骤S62获取的服饰图像区域为有袖上衣，则将服饰图像区域替换为预存的有袖上衣图像。
当然，上述的视频通信系统及方法除了替换视频通信双方的服饰外，也可替换其它物品，只需改变预存的模型和替换物即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种视频通信系统，用于实现终端之间的实时视频传输，其特征在于，所述终端包括：
视频采集单元，用于采集实时视频；
替换区域采集单元，用于从所述视频采集单元采集的实时视频中获取替换区域；
图像存储单元，用于存储图像；
图像转换单元，用于将所述替换区域采集单元获取的替换区域转换为所述图像存储单元中的图像；
编码单元，用于将经过所述图像转换单元转换后的实时视频进行编码；
数据传输单元，用于将编码单元编码完成的数据发送到接收终端。
2、根据权利要求1所述的视频通信系统，其特征在于，所述替换区域采集单元进一步包括：
运动区域获取单元，用于从采集的实时视频中获取图像帧，并对比该图像帧的前3-5图像帧，获取运动区域；
模型存储单元，用于存储替换区域模型；
判断单元，用于判断运动区域获取单元获取的最大运动区域是否与模型存储单元中存储的替换区域模型匹配，并在不匹配时使运动区域获取单元从当前图像帧的下一图像帧获取运动区域。
3、根据权利要求1或2所述的视频通信系统，其特征在于，所述替换区域为人体轮廓，所述模型存储单元中存储的图像为人体轮廓图像，所述图像存储单元中存储的图像为服饰图像。
4、根据权利要求3所述的视频通信系统，其特征在于，所述图像转换单元进一步包括：
分割单元，用于将所述人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分；
服饰识别单元，用于获取所述身体部分的服饰图像区域；
服饰替换单元，用于将所述服饰识别单元获取的服饰图像区域替换为图像存储单元中存储的服饰图像。
5、根据权利要求4所述的视频通信系统，其特征在于，所述图像存储单元中的服饰图像包括有袖上衣和无袖上衣。
6、一种视频通信方法，用于实现终端之间的实时视频传输，其特征在于，包括以下步骤：
(a)从获取的实时视频中获取替换区域；
(b)将实时视频中的所述替换区域转换为预存的图像；
(c)将经过转换后的实时视频进行编码，并将编码完成的数据发送到接收终端。
7、根据权利要求6所述的视频通信方法，其特征在于，所述步骤(a)进一步包括：
(a1)从采集的实时视频中获取图像帧；
(a2)对比所述图像帧的前3-5图像帧，获取运动区域；
(a3)判断获取的最大运动区域是否与预存的替换区域模型匹配，并在不匹配时执行步骤(a4)，在匹配时执行步骤(b)；
(a4)获取下一图像帧，并返回步骤(a2)。
8、根据权利要求6或7所述的视频通信方法，其特征在于，所述替换区域为人体轮廓，所述预存的替换区域模型为人体轮廓图像，所述预存的图像为服饰图像。
9、根据权利要求8所述的视频通信方法，其特征在于，所述步骤(b)进一步包括：
(b1)将所述人体轮廓分割为头部、颈部和身体部分；
(b2)获取所述身体部分的服饰图像区域；
(b3)将所述的服饰图像区域替换为预存的服饰图像。
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