CN102724414B - 一种多任务实现字幕特效的方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种多任务实现字幕特效的方法和系统，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过程中，在字幕窗口内实现多任务处理，所述方法包括：1)根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分；2)根据任务执行方式，确定初始运行任务，根据任务区域划分，读取初始运行任务；3)根据任务执行方式、划分区域进行任务优化；4)在每个任务区域划分内，对每帧所在区域内的像素进行采集，并对每个像素通过像素赋值计算进行像素赋值；5)根据任务顺序，运行其他任务。所述系统包括：任务划分单元、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、任务执行单元，首先，本发明通过任务管理，将各任务进行分配，在字幕窗口中存在多任务时，可以有效协调任务之间的关系，从而完成多任务的实现。其次，本发明通过对任务分解、和优化，根据不同的任务执行方式，制定响应的赋值优化方案，在增加运算的情况下，不增长渲染时间。

Description

一种多任务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，尤其涉及一种多任务实现字幕特效的方法及系统。

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。

同时在通过2D方式进行字幕窗口内的像素进行渲染时，在一个字幕窗口内往往只可以进行一项任务的处理，从而造成划像特技不能分解的情况，在需要叠加的情况下，经常需要对字幕窗口内的同一个像素作出重复的计算，一方面增大了计算量，另外，也增大了差错率。

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一一种多任务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。

本发明提供一种多任务实现字幕特效的方法，具体包括：1)根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分；2)根据任务执行方式，确定初始运行任务，根据任务区域划分，读取初始运行任务；3)根据任务执行方式、划分区域进行任务优化；4)在每个任务区域划分内，对每帧所在区域内的像素进行采集，并对每个像素通过像素赋值计算进行像素赋值；5)根据任务顺序，运行其他任务。优选地、所述步骤1)中所述进行屏幕像素赋值区域划分，包括：对字幕窗口的重叠划分和不重叠划分。

优选地、所述步骤2)中所述任务执行方式包括：顺序执行、同步执行、时延执行。

优选地、所述步骤4)中具体包括：41)确定基准向量元素属性；42)根据基准向量元素确定字幕划像区域；43)根据像素点位置值，得到显示像素点位置值；44)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41)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41)具体包括：41A)对特效参数进行读取；41B)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41A)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42)具体包括：42A)根据步骤41)，确定基准向量硬边、软边；42B)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42B)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42B)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44)具体包括：44A)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。

优选地、所述步骤4)还可以包括：当任务划分区域存在重叠时，对划像区域像素值进行“与”、或“或”计算。

优选地、所述步骤3)具体包括：3A)如为任务的执行方式为顺序执行方式，则判断是否在相同任务中，有重复等赋值面积、或等多边形任务，若有，则对首个渲染等赋值面积、或等多边形进行缓存存储；3B)如为任务的执行方式为并列执行方式，则判断是否在相同任务中，有重复等赋值面积、或等多边形任务，若有，则对首个渲染等赋值面积、或等多边形进行重复赋值单元数记录。

本发明提供一种多任务实现字幕特效的系统，包括：任务划分单元、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、任务执行单元，所述任务划分单元确定初始运行任务及与任务有关的区域，在此区域内像素采集计算单元，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，任务执行单元根据任务列表执行任务。

其中，所述任务划分单元，用于根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分；根据任务执行单元调度及任务区域划分，读取初始运行任务。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。

其中，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。所述任务执行单元，用于生成任务列表，并进行任务调度，确定任务执行方式，所述任务执行方式包括：顺序执行、同步执行、时延执行。

以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

首先，本发明通过任务管理，将各任务进行分配，在字幕窗口中存在多任务时，可以有效协调任务之间的关系，从而完成多任务的实现。

其次，本发明通过对任务分解、和优化，根据不同的任务执行方式，制定响应的赋值优化方案，在增加运算的情况下，不增长渲染时间。

附图说明

图1为本发明一种多任务实现字幕特效的方法流程图；

图2为本发明方法第二实施例流程图；

图3为本发明方法第三实施例流程图；

图4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、2，本发明方法第一实施例，通过多任务实现字幕特效“旋转”的方法：

首先，根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分，对于“旋转”特效，任务数量为二，按图2中所示1、2的顺序执行，同时任务中描述两个任务的“划像”区域，因此需要将字幕窗口分为上下两部分，并将执行任务和划分后的窗口相对应；

之后，根据任务执行方式，确定初始运行任务，根据任务区域划分，读取初始运行任务；其中，任务1、2同时为“一个轴”字幕特技效果，因此，确定在第一字幕窗口内(图示1所在的部分)开始执行“一个轴”特效，从中可以看出，首先，上下两部分的“特技”变化是相同的、其次、其划像面积是一致的，因此可以使用任务优化方案，在任务的执行方式为顺序执行方式，则判断是否在相同任务中，有重复等赋值面积、或等多边形任务，若有，则对首个渲染等赋值面积、或等多边形进行缓存存储；

根据任务要求，在制定字幕窗口内进行字幕划像处理，在每个字幕窗口单元中进行像素划像计算，确定硬边、软边及初始位置、初始划像宽度、及起始角度，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、软边、及划像宽度，就将窗口分为了第一区域、第二区域、第三区域。判断屏幕采集像素的位置，其中，采集像素位置点，通过比较位置值，小于硬边的位置值，因此，第一区域为硬边侧区域，透明度α＝1，像素点赋值透明度α＝1，此区域点字幕将完全显现；通过比较位置值，大于软边的位置值，因此，第三区域硬边侧区域，透明度α＝0，像素点赋值透明度α＝0，字幕完全透明，不显现；大于硬边小于软边，因此，第二区域内，透明度α＝B/A×255，像素点赋值透明度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，根据任务优化方案，在顺序执行任务2时，启用在任务1进行像素渲染时所存储的字幕属性数组，在位置旋转180°进行赋值，通过此方法，可以看出，只需要对任务1进行计算，而其他字幕区域中的像素赋值，是通过任务1中的赋值直接得到的，这样作一方面，缩短了计算时间，而且也减少了因任务调用所带来的差错。

实施例二：

请参阅图3，本发明方法第二实施例，通过多任务实现字幕特效“三轴两边”的方法：

首先，根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分，对于“三轴两边”特效，任务数量为二，按图3中所示1、2的划分区域同时执行，同时任务中描述两个任务的“划像”区域，因此需要将字幕窗口分为左右两部分，并将执行任务和划分后的窗口相对应；

之后，根据任务执行方式，确定初始运行任务，根据任务区域划分，读取初始运行任务；其中，任务1、2为两个不用旋转方向、不同移动方向的“两边转”字幕特技效果，因此在两个字幕窗口内的任务是不同的，因此不适用于实施例一中的赋值方式，但是，同时注意到此“三轴两边”，实际上是由两个“两轴两边”左右合并而成的，因此在“两轴两边”的实现过程中可以将字幕窗口划分为上下两部分，从而在此任务运行中可根据每个字幕窗口内的1/2，进行字幕窗口内像素的渲染，之后在其他区域内进行像素值赋值。根据任务要求，在制定字幕窗口内进行字幕划像处理，和实施例一中的方法一致，这里不再重复。

实施例三：

请参阅图4，本发明方法第三实施例，本发明提供一种多任务实现字幕特效的系统，包括：任务划分单元、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、任务执行单元，所述任务划分单元确定初始运行任务及与任务有关的区域，在此区域内像素采集计算单元，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，任务执行单元根据任务列表执行任务。

其中，所述任务划分单元，用于根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分；根据任务执行单元调度及任务区域划分，读取初始运行任务。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。

其中，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。所述任务执行单元，用于生成任务列表，并进行任务调度，确定任务执行方式，所述任务执行方式包括：顺序执行、同步执行、时延执行。

Claims (13)

1.一种多任务实现字幕特效的方法，其特征在于：所述方法具体包括：

1)根据任务数量，进行屏幕像素赋值区域划分；对于“旋转”特效，任务数量为二，同时任务中描述两个任务的“划像”区域，因此需要将字幕窗口分为上下两部分，并将执行任务和划分后的窗口相对应；

2)根据任务执行方式，确定初始运行任务，根据任务区域划分，读取初始运行任务；其中，任务1、2同时为“一个轴”字幕特技效果，因此，确定在第一字幕窗口内开始执行“一个轴”特效，首先，上下两部分的“特技”变化是相同的，其次，其划像面积是一致的，因此可以使用任务优化方案，在任务的执行方式为顺序执行方式，则判断是否在相同任务中，有重复等赋值面积、或等多边形任务，若有，则对首个渲染等赋值面积、或等多边形进行缓存存储；

3)根据任务执行方式、划分区域进行任务优化；

4)在每个任务区域划分内，对每帧所在区域内的像素进行采集，并对每个像素通过像素赋值计算进行像素赋值；

5)根据任务顺序，运行其他任务。

2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中所述进行屏幕像素赋值区域划分，包括：对字幕窗口的重叠划分和不重叠划分。

3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中所述任务执行方式包括：顺序执行、同步执行、时延执行。

4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于:所述步骤4)中具体包括：

41)确定基准向量元素属性；

42)根据基准向量元素确定字幕划像区域；

43)根据像素点位置值，得到显示像素点位置值；

44)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。

5.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述步骤41)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。

6.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述步骤41)具体包括：

41A)对特效参数进行读取；

41B)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。

7.如权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述步骤41A)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。

8.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述步骤42)具体包括：

42A)根据步骤41)，确定基准向量硬边、软边；

42B)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。

9.如权利要求8中所述的方法，其特征在于，所述步骤42B)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。

10.如权利要求8中所述的方法，其特征在于，所述步骤42B)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。

11.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述步骤44)具体包括：

44A)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；

44B)如存在所述任务优化方案，则进行优化处理。

12.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤4)还可以包括：当任务划分区域存在重叠时，对划像区域像素值进行“与”、或“或”计算。

13.如权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：

3A)如为任务的执行方式为顺序执行方式，则判断是否在相同任务中，有重复等赋值面积、或等多边形任务，若有，则对首个渲染等赋值面积、或等多边形进行缓存存储；

3B)如为任务的执行方式为并列执行方式，则判断是否在相同任务中，有重复等赋值面积、或等多边形任务，若有，则对首个渲染等赋值面积、或等多边形进行重复赋值单元数记录。