CN102595055A - 一种在yuv图像上叠加文字的方法 - Google Patents

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公开了一种在视频图像上呈现清晰、美观的符号的在YUV图像上叠加文字的方法，包括以下步骤：(1)生成矢量字体字符串的Y图像；(2)计算文字轮廓；(3)把字符串叠加到视频YUV图像。

Description

一种在YUV图像上叠加文字的方法
技术领域
本发明属于视频图像处理的技术领域，具体涉及到一种在YUV图像上叠加文字的方法。
背景技术
在视频监控行业中，YUV(Y是明亮度，即灰阶值；U、V是色度，用来描述图像色彩及饱和度)图像上叠加的文字往往使用点阵字体。使用点阵字体的优点是技术成熟、处理速度快，但它有以下两个主要缺点。
1.字体不够美观，当文字放大(或缩小)后，文字模糊。
2.字体颜色单一，当文字颜色与视频图像的颜色接近或相同时，无法辨认文字。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种在视频图像上呈现清晰、美观的符号的在YUV图像上叠加文字的方法。
本发明的技术解决方案是：这种在YUV图像上叠加文字的方法，包括以下步骤：
(1)生成矢量字体字符串的Y图像；
(2)计算文字轮廓；
(3)把字符串叠加到视频YUV图像。
由于矢量字体本身就能够克服放大(或缩小)后文字的失真问题，而又实现带轮廓的显示效果，这样不论视频图像是什么颜色都能够很容易的识别出文字，所以本方法能够在视频图像上呈现清晰、美观的符号。
附图说明
图1为根据本发明的步骤(2.3)的示意图；
图2为根据本发明的步骤(2)的流程图。
具体实施方式
这种在YUV图像上叠加文字的方法，包括以下步骤：
(1)生成矢量字体字符串的Y图像；
(2)计算文字轮廓；
(3)把字符串叠加到视频YUV图像。
由于矢量字体本身就能够克服放大(或缩小)后文字的失真问题，而又实现带轮廓的显示效果，这样不论视频图像是什么颜色都能够很容易的识别出文字，所以本方法能够在视频图像上呈现清晰、美观的符号。
优选地，所述步骤(1)包括以下分步骤：
(1.1)选取矢量字体文件，初始化矢量字体引擎，设置字体的高度、宽度、角度、笔画粗细、倾斜、下划线这些参数；
(1.2)根据输入的文字串的编码信息，逐一提取文字的字模信息，然后把字模的轮廓信息光栅化；
(1.3)计算字符串位图范围，当字符串位图的范围超过视频YUV图像的范围时，裁剪超出的部分；
(1.4)把单个字符的RGB位图数据拼接成完整的字符串RGB位图，位图的背景色定义为黑色，即R＝0，G＝0，B＝0，文字的颜色定义为白色，即R＝255，G＝255，B＝255，其中R为红色，G为绿色，B为蓝色；(此时定义的文字颜色并不是最终图像上的文字颜色，只是为了便于后续计算把文字颜色定义为白色)
(1.5)根据以下公式，把字符串位图转换为只有Y值的二维矩阵，Y即亮度值，
Y＝(33B+65G+13B)/128+16，Y∈[16，235]，其中Y是明亮度，即灰阶值。(该公式用简单的整数运算代替了复杂的浮点数运算，并且省略了U、V值的计算，大大提高了转换的效率)
优选地，所述步骤(2)包括以下分步骤：
(2.1)把Y矩阵拆分为多个3×3矩阵，若3×3矩阵的周围8个点中至少有1个点不是背景色并且中心点是背景色，该点就是文字的轮廓，则执行步骤(2.2)；若3×3矩阵的周围8个点都是背景色并且中心点是背景色，该点就是背景，则执行步骤(2.3)；
(2.2)把该点改为轮廓色；
(2.3)不修改该点的颜色；
(2.4)重复执行步骤(2.1)-(2.3)，遍历每一个3×3矩阵，标识出完整的文字轮廓。
优选地，所述步骤(3)包括以下分步骤：
(3.1)根据YUV数据的格式、字符串的起始位置和字符串YUV图像的尺寸，把字符串Y数据映射到YUV图像上；
(3.2)把文字色映射成最终的文字颜色，把轮廓色映射成最终的轮廓颜色；
(3.3)不映射背景色，即对背景色做透明处理；
(3.4)重复步骤(3.2)-(3.3)，遍历每一个Y矩阵的点，把文字和轮廓绘制到视频YUV图像上。
当前，视频的帧率大多为24帧/秒～30帧/秒。这只意味着，每秒钟需要重复上述步骤24次～30次。这样高频率的进行复杂的运算，会大幅度降低效率。因为视频图像上的文字信息并不会在每一帧图像都改变，当前视频帧的文字信息与上一帧相同时，可以在处理上一帧数据时保存步骤(1.1)-(1.5)和(2.1)-(2.4)的中间结果，当前帧就可以使用中间结果跳过步骤(1.1)-(1.5)和(2.1)-(2.4)，只进行步骤(3.1)-(3.3)。这样可以大大提高在YUV图像上叠加带轮廓矢量文字的效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种在YUV图像上叠加文字的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)生成矢量字体字符串的Y图像；
(2)计算文字轮廓；
(3)把字符串叠加到视频YUV图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下分步骤：
(1.1)选取矢量字体文件，初始化矢量字体引擎，设置字体的高度、宽度、角度、笔画粗细、倾斜、下划线这些参数；
(1.2)根据输入的文字串的编码信息，逐一提取文字的字模信息，然后把字模的轮廓信息光栅化；
(1.3)计算字符串位图范围，当字符串位图的范围超过视频YUV图像的范围时，裁剪超出的部分；
(1.4)把单个字符的RGB位图数据拼接成完整的字符串RGB位图，位图的背景色定义为黑色，即R＝0，G＝0，B＝0，文字的颜色定义为白色，即R＝255，G＝255，B＝255，其中R为红色，G为绿色，B为蓝色；
(1.5)根据以下公式，把字符串位图转换为只有Y值的二维矩阵，Y即亮度值，
Y＝(33B+65G+13B)/128+16，Y∈[16,235]，其中Y是明亮度，即灰阶值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下分步骤：
(2.1)把Y矩阵拆分为多个3×3矩阵，若3×3矩阵的周围8个点中至少有1个点不是背景色并且中心点是背景色，该点就是文字的轮廓，则执行步骤(2.2)；若3×3矩阵的周围8个点都是背景色并且中心点是背景色，该点就是背景，则执行步骤(2.3)；
(2.2)把该点改为轮廓色；
(2.3)不修改该点的颜色；
(2.4)重复执行步骤(2.1)-(2.3)，遍历每一个3×3矩阵，标识出完整的文字轮廓。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下分步骤：
(3.1)根据YUV数据的格式、字符串的起始位置和字符串YUV图像的尺寸，把字符串Y数据映射到YUV图像上；
(3.2)把文字色映射成最终的文字颜色，把轮廓色映射成最终的轮廓颜色；
(3.3)不映射背景色，即对背景色做透明处理；
(3.4)重复步骤(3.2)-(3.3)，遍历每一个Y矩阵的点，把文字和轮廓绘制到视频YUV图像上。
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