CN102724412B - 一种通过像素赋值实现字幕特效的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过像素赋值实现字幕特效的方法，主要涉及广播电视节目制作、播出领域中对字幕特效的处理，所述方法包括：1)对每帧字幕窗口内的像素进行采集，并对每个像素通过像素赋值计算进行像素赋值；2)按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示，所述系统包括：基准向量元素属性输入单元、像素采集计算单元、比较赋值单元，所述像素采集计算单元，将采集后的像素根据基准向量元素属性输入单元对基本向量元素的设定，通过比较赋值单元进行像素的比较及赋值。本发明解决了在3D字幕制作、合成过程中由于需要大容量的存储空间及快速的运行速度，因此对图形显示卡及GPU的要求较高，在进行简单的特效合成过程中，造成了系统的浪费，同时，对于播放设备也存在运行速度和处理能力等多方面的限制，给3D字幕特效的制作和使用代来的限制。并且在原有计算量基本不变的情况下，增加了特效的表现形式。

Description

一种通过像素赋值实现字幕特效的方法及系统

技术领域

本发明涉及节目字幕制作和播出及相关技术领域，尤其涉及一种通过像素赋值实现字幕特效的方法。

背景技术

在现有的节目制作和播出及相关技术领域中，对节目素材制作的过程中，为了更好的对文字进行表现，需要大量的字幕进行合成，特别是在大型3D影片、素材制作和播放中，为了获得更好的效果，常常需要在字幕中插入特技效果，随着对特技要求的不断提高，陆续出现了3D效果字幕特技，3D字幕特技在实现过程中需要对大量的数据进行计算，而且通常要借助图形显示卡的GPU进行大量计算，为了获得优质的画面，对图形运算处理速度，因为计算会涉及调用GPU功能因此对硬件有较高的要求，在现有技术中，字幕机在3D字幕特效在制作、播放过程中，要提供较好的硬软件环境，并且处理素材处理速度受到GPU处理能力的限制，而且在播放时也存在同样的要求，在3D字幕合成过程中，因为处理了大量的图像图像文件，因此文件需要较大的存储空间和缓存空间。

介于以上情况，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在3D字幕制作、合成过程中由于需要大容量的存储空间及快速的运行速度，因此对图形显示卡及GPU的要求较高，在进行简单的特效合成过程中，造成了系统的浪费，同时，对于播放设备也存在运行速度和处理能力等多方面的限制，给3D字幕特效的制作和使用代来了限制。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题提供一种通过像素赋值实现字幕特效的方法及系统，用于在字幕机对3D特效字幕制作过程中，的特效生成和播放。

本发明提供一种通过像素赋值实现字幕特效的方法，具体步骤包括：1)对每帧字幕窗口内的像素进行采集，并对每个像素通过像素赋值计算进行像素赋值；2)按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示。

优选地，所述步骤1)中具体包括：11)确定基准向量元素属性；12)根据基准向量元素确定字幕划像区域；13)根据像素点位置值，得到显示像素点位置值；14)将所述显示像素点位置值和向量元素位置值进行对比，根据对比结果进行像素属性赋值。

优选地，所述步骤11)中所述基准向量元素包括：点、线、及多点、多线、及由多线围城的多变形区域。

优选地，所述步骤11)具体包括：11A)对特效参数进行读取；11B)确定基准向量硬边初始位置、初始划像宽度、初始旋转基点、初始旋转角度。

优选地，所述步骤11A)中所述特效参数可以是：旋转方向或划像移动方向、划像起始角度、划像宽度。

优选地，所述步骤12)具体包括：12A)根据步骤11)，确定基准向量硬边、软边；12B)根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值。

优选地，所述步骤12B)中所述的每个区域赋予相应的字幕属性值，当划像基准按距离移动时，当属性为透明度α时可以为：

硬边侧区域，透明度α＝1；软边侧区域，透明度α＝0；

硬软边中间区域，透明度α＝B/A×255，其中，所述B代表划像宽度值、A代表所述采集像素距离软边的距离值。

优选地，所述步骤12B)中所述的每个区域赋予相应的字幕属性值，当划像基准按角度移动时，当属性为透明度α时可以为：

硬边侧区域，透明度α＝1；软边侧区域，透明度α＝0；

硬软边中间区域，透明度α＝θ′/θ×255，其中，所述θ代表划像角度值、θ′代表所述采集像素距离软边的角度值。

优选地，所述步骤14)具体包括：14A)将所述显示像素点位置值和向量元素位置值进行对比，如显示像素点位置值小于硬边位置值，则对此像素赋硬边侧区域值，如显示像素点位置值大于软边位置值，则对此像素赋软边侧区域值，如显示像素点位置值大于硬边位置值且小于软边位置值，则对此像素硬软边中间区域值。

本发明提供一种通过像素赋值实现字幕特效的系统，包括：基准向量元素属性输入单元、像素采集计算单元、比较赋值单元，所述像素采集计算单元，将采集后的像素根据基准向量元素属性输入单元对基本向量元素的设定，通过比较赋值单元进行像素的比较及赋值，所述基准向量元素属性输入单元，用于确定基准向量元素属性，根据基准向量元素确定字幕划像区域。

其中，所述像素采集计算单元用于，根据像素点位置，得到显示像素点位置位置值，所述比较赋值单元，用于，将所述显示像素点位置值和向量元素位置值进行对比，根据对比结果进行像素属性赋值。

以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

首先，本发明通过对每个字幕窗口中的每个像素的计算，根据区域比较的方式对每个像素进行属性赋值，只用到了基本的比例、赋值运算，从而使计算可以依赖与CPU给予实现，可不依赖与GPU给予实现。

其次，本发明通过对基本向量元素的设定可以得到多种划像特技效果，并可以通过距离值、角度值的计算，实现平移、旋转的特技效果。

最后，本发明通过对“硬边”“软边”的结合使用，可以得到矩形等多种多边形形状，在原有计算量基本不变的情况下，增加了特效的表现形式。

附图说明

图1为本发明方法第一实施例示意图；

图2为本发明方法第二实施例示意图；

图3为本发明方法第三实施例示意图；

图4为本发明方法第四实施例示意图；

图5为本发明方法第五实施例示意图；

图6为本发明方法示意图；

图7为本发明系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，本发明方法第一实施例，通过本像素赋值实现字幕特效“普通划像特技”的方法：

在实现“普通划像特技”效果的过程中，首先，确定硬边(11)软边(12)及初始位置、初始划像宽度(13)、及起始角度(图示角度为45°)等向量元素属性及特效参数；

根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值；

需取得普通划像特技效果，划像基准需按距离方式运动，当属性为透明度α时等级可由1～255时，其中1为不透明，255为全透明，因此在字幕窗口中由硬边(11)、软边(12)、及划像宽度(13)，就将窗口分为了第一区域(1A)、第二区域(1B)、第三区域(1C)。

判断屏幕采集像素的位置，其中，采集像素如图中点(14)所示，通过比较位置值，小于硬边(11)的位置值，因此，第一区域(1A)硬边侧区域，透明度α＝1，点(14)赋值透明度α＝1，此区域点字幕将完全显现；

采集像素如图中点(16)所示，通过比较位置值，大于软边(12)的位置值，因此，第三区域(1C)硬边侧区域，透明度α＝0，点(16)赋值透明度α＝0，字幕完全透明，不显现；

采集像素如图中点(15)所示，通过比较位置值，大于硬边(11)小于软边(12)，因此，第二区域(1B)硬边侧区域，透明度α＝B/A×255，点(15)赋值透明度α相应值，字幕属于透明及半透明状态；

按以上方法，对字幕窗口内的每个像素进行赋值，之后再按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示。

实施例二：

请参阅图2，本发明方法第二实施例，通过本像素赋值实现字幕特效“风车划像特技”的方法：

在实现“风车划像特技”效果的过程中，首先，确定硬边(21)软边(22)及初始位置、初始划像宽度(23)、及起始角度(图示角度为45°)等向量元素属性及特效参数；

根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值；

需取得风车划像特技效果，划像基准需按角度方式运动，当属性为透明度α时等级可由1～255时，其中1为不透明，255为全透明，因此在字幕窗口中由硬边(21)、软边(22)、及划像宽度(23)，就将窗口分为了第一区域(2A)、第二区域(2B)、第三区域(2C)。

判断屏幕采集像素的位置，其中，采集像素如图中点(24)所示，通过比较向量值，小于硬边(21)的向量值，因此，第一区域(2A)硬边侧区域，透明度α＝1，点(24)赋值透明度α＝1，此区域点字幕将完全显现；

采集像素如图中点(26)所示，通过比较向量值，大于软边(22)的向量值，因此，第三区域(2C)硬边侧区域，透明度α＝0，点(26)赋值透明度α＝0，字幕完全透明，不显现；

采集像素如图中点(25)所示，通过比较向量值，大于硬边(21)小于软边(22)，因此，第二区域(2B)硬边侧区域，透明度α＝θ′/θ×255，点(25)赋值透明度α相应值，字幕属于透明及半透明状态；

按以上方法，对字幕窗口内的每个像素进行赋值，之后再按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示。

实施例三：

请参阅图3，本发明方法第三实施例，通过本像素赋值实现字幕特效“矩形划像特技”的方法：

在实现“矩形划像特技”效果的过程中，首先，确定硬边(31)软边(32)及初始位置、初始划像宽度(33)、及起始角度(图示角度为0°)等向量元素属性及特效参数；

根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值；

需取得矩形划像特技效果，划像基准需按距离方式运动，当属性为透明度α时等级可由1～255时，其中1为不透明，255为全透明，因此在字幕窗口中由硬边(31)、软边(32)、及划像宽度(33)，就将窗口分为了第一区域(3A)、第二区域(3B)、第三区域(3C)。

判断屏幕采集像素的位置，其中，采集像素如图中点(34)所示，通过比较位置值，小于硬边(31)的位置值，因此，第一区域(3A)硬边侧区域，透明度α＝1，点(34)赋值透明度α＝1，此区域点字幕将完全显现；

采集像素如图中点(36)所示，通过比较位置值，大于软边(32)的位置值，因此，第三区域(3C)硬边侧区域，透明度α＝0，点(36)赋值透明度α＝0，字幕完全透明，不显现；

采集像素如图中点(35)所示，通过比较位置值，大于硬边(31)小于软边(32)，因此，第二区域(3B)硬边侧区域，透明度α＝B/A×255，点(35)赋值透明度α相应值，字幕属于透明及半透明状态；

按以上方法，对字幕窗口内的每个像素进行赋值，之后再按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示。

实施例四：

请参阅图4，本发明方法第四实施例，通过本像素赋值实现字幕特效“一个轴特技”的方法：

在实现“一个轴特技”效果的过程中，首先，确定硬边(41)软边(42)及初始位置、初始划像宽度(43)、及起始角度(图示角度为30°)等向量元素属性及特效参数；

根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值；

需取得一个轴特技效果，划像基准需按角度方式运动，当属性为透明度α时等级可由1～255时，其中1为不透明，255为全透明，因此在字幕窗口中由硬边(41)、软边(42)、及划像宽度(43)，就将窗口分为了第一区域(4A)、第二区域(4B)、第三区域(4C)。

判断屏幕采集像素的位置，其中，采集像素如图中点(44)所示，通过比较向量值，小于硬边(41)的向量值，因此，第一区域(4A)硬边侧区域，透明度α＝1，点(44)赋值透明度α＝1，此区域点字幕将完全显现；

采集像素如图中点(46)所示，通过比较向量值，大于软边(42)的向量值，因此，第三区域(4C)硬边侧区域，透明度α＝0，点(46)赋值透明度α＝0，字幕完全透明，不显现；

采集像素如图中点(45)所示，通过比较向量值，大于硬边(41)小于软边(42)，因此，第二区域(4B)硬边侧区域，透明度α＝θ′/θ×255，点(45)赋值透明度α相应值，字幕属于透明及半透明状态；

按以上方法，对字幕窗口内的每个像素进行赋值，之后再按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示。

实施例五：

请参阅图5，本发明方法第五实施例，通过本像素赋值实现字幕特效“一个轴2特技”的方法：

在实现“一个轴2特技”效果的过程中，首先，确定硬边(51)软边(52)及初始位置、初始划像宽度(53)、及起始角度(图示角度为30°)等向量元素属性及特效参数；

根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值；

需取得一个轴2特技效果，划像基准需按角度方式运动，当属性为透明度α时等级可由1～255时，其中1为不透明，255为全透明，因此在字幕窗口中由硬边(51)、软边(52)、及划像宽度(53)，就将窗口分为了第一区域(5A)、第二区域(5B)、第三区域(5C)。

判断屏幕采集像素的位置，其中，采集像素如图中点(54)所示，通过比较向量值，小于硬边(51)的向量值，因此，第一区域(5A)硬边侧区域，透明度α＝1，点(54)赋值透明度α＝1，此区域点字幕将完全显现；

采集像素如图中点(56)所示，通过比较向量值，大于软边(52)的向量值，因此，第三区域(5C)硬边侧区域，透明度α＝0，点(56)赋值透明度α＝0，字幕完全透明，不显现；

采集像素如图中点(55)所示，通过比较向量值，大于硬边(51)小于软边(52)，因此，第二区域(5B)硬边侧区域，透明度α＝θ′/θ×255，点(55)赋值透明度α相应值，字幕属于透明及半透明状态；

按以上方法，对字幕窗口内的每个像素进行赋值，之后再按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示。

Claims (10)

1.一种通过像素赋值实现字幕特效的方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

1)对每帧字幕窗口内的像素进行采集，并对每个像素通过像素赋值计算进行像素赋值；

2)按顺序，对每帧画面进行渲染，并连续播放显示；

所述步骤1)中具体包括：

11)确定基准向量元素属性；

12)根据基准向量元素确定字幕划像区域；

13)根据像素点位置值，得到显示像素点位置值；

14)将所述显示像素点位置值和向量元素位置值进行对比，根据对比结果进行像素属性赋值；

所述步骤11)具体包括：

11A)对特效参数进行读取；

11B)确定基准向量初始位置、初始划像宽度、初始旋转基点、初始旋转角度。

2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤11)中所述基准向量元素包括：点、线、及多点、多线、及由多线围成的多变形区域。

3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤11A)中所述特效参数是：旋转方向或划像移动方向、划像起始角度、划像宽度。

4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤12)具体包括：

12A)根据步骤11)，确定基准向量硬边、软边；

12B)根据所述硬边、软边将字幕划像区域分为硬边侧区域、硬软边中间区域、软边区域，并将每个区域赋予相应字幕属性值；

5.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述步骤12B)中所述的每个区域赋予相应的字幕属性值，当划像基准按距离移动时，当属性为透明度α时为：

硬边侧区域，透明度α＝1；

软边侧区域，透明度α＝0；

硬软边中间区域，透明度α＝B/A×255；

其中，所述B代表划像宽度值、A代表所述采集像素距离软边的距离值。

6.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述步骤12B)中所述的每个区域赋予相应的字幕属性值，当划像基准按角度移动时，当属性为透明度α时为：

硬边侧区域，透明度α＝1；

软边侧区域，透明度α＝0；

硬软边中间区域，透明度α＝θ′/θ×255；

其中，所述θ代表划像角度值、θ′代表所述采集像素距离软边的角度值。

7.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤14)具体包括：

14A)将所述显示像素点位置值和向量元素位置值进行对比，如显示像素点位置值小于硬边位置值，则对此像素赋硬边侧区域值，如显示像素点位置值大于软边位置值，则对此像素赋软边侧区域值，如显示像素点位置值大于硬边位置值且小于软边位置值，则对此像素赋硬软边中间区域值。

8.一种通过像素赋值实现字幕特效的系统，其特征在于：所述系统包括：基准向量元素属性输入单元、像素采集计算单元、比较赋值单元，所述

像素采集计算单元，将采集后的像素根据基准向量元素属性输入单元对基准向量元素的设定，通过比较赋值单元进行像素的比较及赋值；

所述基准向量元素属性输入单元，用于确定基准向量元素属性，根据基准向量元素确定字幕划像区域；确定基准向量元素属性具体为：对特效参数进行读取；确定基准向量初始位置、初始划像宽度、初始旋转基点、初始旋转角度。

9.如权利要求8中所述的系统，其特征在于，所述像素采集计算单元用于，根据像素点位置，得到显示像素点位置位置值。

10.如权利要求9中所述的系统，其特征在于，所述比较赋值单元，用于，将所述显示像素点位置值和向量元素位置值进行对比，根据对比结果进行像素属性赋值。