CN102194443B - 视频画中画窗口的显示方法、系统及视频处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于视频处理技术领域，提供了一种视频画中画窗口的显示方法、系统及视频处理设备。所述方法包括以下步骤：获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息；根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置；将所述小窗口显示在所述显示位置上。本发明避免了由于视频画中画的小窗口遮挡大窗口显示的主要信息，造成获取大窗口显示的主要信息不全面的问题。
Description
技术领域
本发明属于视频处理技术领域，尤其涉及一种视频画中画窗口的显示方法、系统及视频处理设备。
背景技术
随着即时通讯的普及和网络带宽的提升，越来越多的网友开始使用摄像头进行视频聊天，在视频聊天窗口中使用画中画技术也越来越普遍，但是在通信过程中由于人脸的不断运动，使得人脸在大窗口显示的位置也会经常移动，加上现有的小窗口在视频画中画中显示的位置也是固定不变的，因此，容易经常出现画中画的小窗口遮挡大窗口主要信息的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频画中画窗口的显示方法，旨在解决现有技术中存在的由于在视频画中画中的大窗口人脸运动使得人脸位置显示不定，加上小窗口在视频画中画中显示的位置也是固定不变的，因此小窗口容易遮挡大窗口主要信息的情况的问题。
本发明是这样实现的，一种视频画中画窗口的显示方法，所述方法包括以下步骤：
人脸检测及跟踪模块对输入的视频序列进行特征提取，如果当前帧是首帧或者其前序几帧没有检测到人脸的情况下，对当前帧进行人脸检测操作；如果当前帧的前序帧中有检测到人脸，那么就对当前帧进行人脸跟踪操作；
获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息；
根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置；
将所述小窗口显示在所述显示位置上。
本发明的另一目的在于提供一种视频画中画窗口的显示系统，所述系统包括：
人脸检测及跟踪模块，用于对输入的视频序列进行特征提取，如果当前帧是首帧或者其前序几帧没有检测到人脸的情况下，对当前帧进行人脸检测操作；如果当前帧的前序帧中有检测到人脸，那么就对当前帧进行人脸跟踪操作；
信息获取模块，用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息；
位置计算模块，用于根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置；
显示控制模块，用于将所述小窗口显示在所述显示位置上。
本发明的另一目的在于提供一种包括上面所述的视频画中画窗口的显示系统的视频处理设备。
在本发明中，通过获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息，根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置，从而避免了由于视频画中画的小窗口遮挡大窗口显示的主要信息，造成获取大窗口显示的主要信息不全面的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的视频画中画窗口的显示方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的视频画中画窗口的显示系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，通过获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息，根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置，从而来解决现有技术中存在的由于在视频画中画中的大窗口人脸运动使得人脸位置显示不定，加上小窗口在视频画中画中显示的位置也是固定不变的，因此小窗口容易遮挡大窗口主要信息的情况的问题。
人脸检测(Face Detection)是指在输入图像中确定所有人脸(如果存在)的位置、大小、位姿的过程。人脸检测是人脸信息处理中的一项关键技术。
人脸图像所包含的模式特征十分丰富，包括颜色特征(肤色、发色等)、轮廓特征、直方图特征、镶嵌图特征、结构特征、变换域特征、模板特征以及启发式特征等。这些特征中哪些是最有用的、如何利用这些特征，是人脸检测要研究一个关键问题。人脸模式具有复杂而细致的变化，因此一般需要采用多种模式特征综合的方法，如简单组合、统计推断、模糊决策、机器学习等。归纳起来，根据利用特征的色彩属性可以将人脸检测方法分为基于肤色特征的方法和基于灰度特征的方法两类。前者适用于构造快速的人脸检测和人脸跟踪算法，后者利用了人脸区别于其它物体的更为本质的特征，是人脸检测领域研究的重点。根据特征综合时采用的不同模型，可以将基于灰度特征的方法分为两大类：基于启发式(知识)模型的方法和基于统计模型的方法。
人脸跟踪通常是在人脸检测的基础上对于视频序列中人脸运动位置的跟踪。人脸跟踪技术包括基于运动(Motion-based)的方法及基于模型(Model-based)的方法。前者采用运动分割、光流、立体视觉等方法，利用时空梯度、卡尔曼滤波器等跟踪人脸运动；后者首先获取目标的先验知识，构造目标模型，对输入的每一帧图像通过滑动窗口进行模型匹配。在人脸跟踪中，往往结合使用这两种方法。
请参阅图1，为本发明实施例提供的视频画中画窗口的显示方法的实现流程，其包括以下步骤：
在步骤S101中，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息；
在本发明实施例中，首先，人脸检测及跟踪模块对输入的视频序列进行特征提取，提取的特征主要包括：人脸肤色、轮廓、直方图、运动矢量等信息，这些特征数据都会被放入模型参数库中。
如果当前帧是首帧或者其前序几帧没有检测到人脸的情况下，对当前帧进行人脸检测操作。这里采用的人脸检测算法倾向于快速的检测算法，如基于肤色模型的人脸检测算法。对当前帧进行人脸检测时，有一些约定条件，例如：只检测画面中最大或者是最显要位置的人脸，人脸的大小不能过小等。
如果当前帧的前序帧中有检测到人脸，那么就对当前帧进行人脸跟踪操作。人脸跟踪是通过模型参数库中提供的统计数据以及当前帧的视频画面内容联合分析得到的。
作为本发明第一实施例，对于大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个的情况下，在所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤之前，还包括以下步骤：
预先设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息；
此时，所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤，具体为：获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息。
作为本发明第二实施例，对于大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个的情况下，在所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤之前，还包括以下步骤：
预先设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息；
此时，所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤，具体为：获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息。
在本发明实施例中，例如：所述显要位置可以是大窗口的中间位置，然而，可以理解的是，该显要位置也可根据用户需要自行定义。
在步骤S102中，根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置；
在步骤S103中，将所述小窗口显示在所述显示位置上。
作为本发明第三实施例，所述将所述小窗口显示在所述显示位置上的步骤，具体包括以下步骤：
发送包含所述显示位置的信息给显示设备，由显示设备在所述显示位置显示小窗口。
作为本发明第四实施例，所述将所述小窗口显示在所述显示位置上的步骤，具体包括以下步骤：
利用所述显示位置，将需要显示在大窗口的视频画面及需要显示在小窗口的视频画面合成为一路视频画面显示在屏幕上。
利用所述显示位置，将需要显示在大窗口的视频画面及需要显示在小窗口的视频画面合成为一路视频画面显示在屏幕上。其具体实现过程如下：根据小窗口的显示位置信息，以及小窗口的图像大小，来计算大窗口视频的哪一部分会被遮盖，然后将大窗口视频的被遮盖部分以小窗口图像进行遮盖。
请参阅图2，为本发明实施例提供的视频画中画窗口的显示系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。所述视频画中画窗口的显示系统包括：信息获取模块102、位置计算模块104、以及显示控制模块106。所述视频画中画窗口的显示系统可以是内置于视频处理设备中的软件单元、硬件单元或者是软硬件结合的单元。
信息获取模块102用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息。
位置计算模块104根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置。
显示控制模块106用于将所述小窗口显示在所述显示位置上。
作为本发明第五实施例，所述视频画中画窗口的显示系统还包括：第一设置模块1001。
所述第一设置模块1001用于设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息；此时，所述信息获取模块102用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息。
作为本发明第六实施例，所述视频画中画窗口的显示系统还包括：第二设置模块1002。
所述第二设置模块1002设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息；此时，所述信息获取模块102用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息。
作为本发明一优选实施例，所述视频画中画窗口的显示系统还包括：合成模块108。
所述合成模块108利用所述显示位置，将需要显示在大窗口的视频画面及需要显示在小窗口的视频画面合成为一路视频画面；所述显示控制模块106将所述一路视频画面显示在屏幕上。
综上所述，本发明实施例通过获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息，根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置，从而避免了由于视频画中画的小窗口遮挡大窗口显示的主要信息，造成获取大窗口显示的主要信息不全面的问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种视频画中画窗口的显示方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
人脸检测及跟踪模块对输入的视频序列进行特征提取，如果当前帧是首帧或者其前序几帧没有检测到人脸的情况下，对当前帧进行人脸检测操作；如果当前帧的前序帧中有检测到人脸，那么就对当前帧进行人脸跟踪操作；
获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息；具体地，在大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息，或者，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息，所述显要位置由用户自行定义；
根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置；
将所述小窗口显示在所述显示位置上，具体为：根据小窗口的显示位置信息，以及小窗口的图像大小，来计算大窗口视频的哪一部分会被遮盖，然后将大窗口视频的被遮盖部分以小窗口图像进行遮盖。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个的情况下，在所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤之前，还包括以下步骤：
预先设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息；
所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤，具体为：
获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个的情况下，在所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤之前，还包括以下步骤：
预先设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息；
所述获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息的步骤，具体为：
获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述显要位置为大窗口的中间位置。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述小窗口显示在所述显示位置上的步骤，具体包括以下步骤：
发送包含所述显示位置的信息给显示设备，由显示设备在所述显示位置显示小窗口；或
利用所述显示位置，将需要显示在大窗口的视频画面及需要显示在小窗口的视频画面合成为一路视频画面显示在屏幕上。
6.一种视频画中画窗口的显示系统，其特征在于，所述系统包括：
人脸检测及跟踪模块，用于对输入的视频序列进行特征提取，如果当前帧是首帧或者其前序几帧没有检测到人脸的情况下，对当前帧进行人脸检测操作；如果当前帧的前序帧中有检测到人脸，那么就对当前帧进行人脸跟踪操作；
信息获取模块，用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中人脸的位置和大小信息；具体地，用于在大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息，或者，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息，所述显要位置由用户自行定义；
位置计算模块，用于根据所述人脸的位置和大小信息，计算出遮挡所述人脸最少的小窗口在视频画中画的大窗口中的显示位置；
显示控制模块，用于将所述小窗口显示在所述显示位置上，具体为：根据小窗口的显示位置信息，以及小窗口的图像大小，来计算大窗口视频的哪一部分会被遮盖，然后将大窗口视频的被遮盖部分以小窗口图像进行遮盖。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述视频画中画窗口的显示系统还包括：第一设置模块；
所述第一设置模块，用于设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息；
所述信息获取模块，用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中最大的人脸的位置和大小信息。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述视频画中画窗口的显示系统还包括：第二设置模块；
所述第二设置模块，用于设置当大窗口需要显示的视频画面中人脸超过一个时，获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息；
所述信息获取模块，用于获取视频画中画的当前大窗口需要显示的视频画面中显要位置显示的人脸的位置和大小信息。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述视频画中画窗口的显示系统还包括：合成模块；
所述合成模块，用于利用所述显示位置，将需要显示在大窗口的视频画面及需要显示在小窗口的视频画面合成为一路视频画面；
所述显示控制模块将所述一路视频画面显示在屏幕上。
10.一种包括权利要求6至9任一项所述的视频画中画窗口的显示系统的视频处理设备。
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