CN102739976B - 一种阴影的动态二维字幕的实现的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阴影的动态二维字幕的实现的方法及系统，主要涉及广播电视节目制作、播出领域中对字幕特效的制作和处理，所述方法包括：1)采集字幕窗口内像素信息，及阴影参数；2)根据阴影参数，对所涉及阴影区域进行赋值；3)建立播放帧与阴影区域赋值的关联；4)按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染。所述系统包括：字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元、阴影区域生成关联单元、渲染赋值单元，其中，字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元将参数输入阴影区域生成关联单元，阴影区域生成关联单元输出到渲染赋值单元，进行字幕窗口内的像素渲染，本发明通过原字幕窗口的基本尺寸参数、变形后字幕窗口的基本尺寸，动态获取阴影变形函数参数，从而动态、线性的解决了阴影特效的动态显示的问题，通过光线轨迹，从而提供了更多的阴影光照的显示效果。
Description
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，尤其涉及一一种阴影的动态二维字幕的实现的方法及系统。
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。
特别是在字幕变形动画制作过程中，因为需要根据帧播放次序，对每帧画面进行计算，因此增大了计算量，特别是在分辨率要求较高的时候，问题尤为突出。
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字幕变形制作中、在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字幕变形特效的制作和使用代来了限制。
在现有技术中不能对静态字幕进行直接处理，而且在阴影特效实现过程中，通常是用在静态渲染中，对于动态的渲染，因为较大的计算量，因此会造成了系统资源的浪费，增加了制作时间和成本。
发明内容
针对现有技术中的不足，针对本发明要解决问题，本发明提供一种阴影的动态二维字幕的实现的方法和系统，用于在字幕机对3D特效字幕变形特效制作过程中，其的特效生成和播放。
一种阴影的动态二维字幕的实现的方法，所述步骤具体包括：1)采集字幕窗口内像素信息，及阴影参数；2)根据阴影参数，对所涉及阴影区域进行赋值；3)建立播放帧与阴影区域赋值的关联；4)按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染。
优选地，所述步骤1)中所述字幕窗口内像素信息包括：字幕窗口长度值X0、字幕窗口宽度值Y0、字幕窗口分辨率、字幕窗口内每行像素值、位置值L1及像素数及行号、字幕窗口内每列像素值、位置值L2及像素数及列号；所述阴影参数包括：阴影颜色、阴影方向、视点、光线轨迹初始值。
优选地，所述阴影方向包括：0～180°。
优选地，所述步骤2)中的具体步骤为：21)复制字幕窗口内行或列像素值及像素数；22)对所述像素值根据阴影颜色进行赋值、根据阴影方向、光线进行、视点在赋值字幕窗口内进行四边变形。
优选地，所述进行四边变形具体步骤包括22A)确定四边形底边不变；22B)根据阴影方向角度，确定变形面与底边夹角，根据视点确定字幕窗口拉伸量。22C)根据所述像素位置值进行像素赋值。
优选地，所述步骤3)中的具体步骤为：31)获取帧t与光线轨迹初始值D之间函数关系，f(t)＝f(t，D)；获取帧t与光线轨迹初始值D之间的函数关系；32)并将上述关系连接到所述变形模型中。
本发明提供一种阴影的动态二维字幕的实现的系统，具体包括：字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元、阴影区域生成关联单元、渲染赋值单元，其中，字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元将参数输入阴影区域生成关联单元，阴影区域生成关联单元输出到渲染赋值单元，进行字幕窗口内的像素渲染。
其中，所述字幕窗口信息采集单元用于获取字幕窗口内像素信息。所述阴影参数采集单元用于获取阴影参数。所述阴影区域生成关联单元用于根据变形参数，对所涉及阴影区域进行赋值。所述渲染赋值单元用于按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染。
其中，字幕窗口长度值X0、字幕窗口宽度值Y0、字幕窗口分辨率、字幕窗口内每行像素值、位置值L1及像素数及行号、字幕窗口内每列像素值、位置值L2及像素数及列号；所述阴影参数信息包括：阴影颜色、阴影方向、视点、光线轨迹初始值。所述阴影方向包括：
0～180°。
其中，所述根据变形参数，对所涉及阴影区域进行赋值具体包括：复制字幕窗口内行或列像素值及像素数；对所述像素值根据阴影颜色进行赋值、根据阴影方向、光线进行、视点在赋值字幕窗口内进行四边变形。
其中，所述进行四边变形具体步骤包括：确定四边形底边不变；根据阴影方向角度，确定变形面与底边夹角，根据视点确定字幕窗口拉伸量；根据所述像素位置值进行像素赋值。
其中，所述按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染具体步骤包括：获取帧t与光线轨迹初始值D之间函数关系，f(t)＝f(t，D)；获取帧t与光线轨迹初始值D之间的函数关系；并将上述关系连接到所述变形模型中。
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，本发明通过原字幕窗口的基本尺寸参数、变形后字幕窗口的基本尺寸，动态获取阴影变形函数参数，从而动态、线性的解决了阴影特效的动态显示的问题。
最后，本发明通过光线轨迹，从而提供了更多的阴影光照的显示效果。
附图说明
图1为本发明一种阴影的动态二维字幕的实现的方法示意图；
图2为本发明方法第一实施中阴影变形例效果图；
图3为本发明一一种阴影的动态二维字幕的实现的系统示意图。
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，通过一种阴影的动态二维字幕的实现的方法实现“阴影”字幕变形的方法：
首先，采集字幕窗口内像素信息，及阴影参数；所述字幕窗口内像素信息包括：字幕窗口长度值X0、字幕窗口宽度值Y0、字幕窗口分辨率、字幕窗口内每行像素值、位置值L1及像素数及行号、字幕窗口内每列像素值、位置值L2及像素数及列号；所述阴影参数包括：阴影颜色、阴影方向、视点、光线轨迹初始值。所述阴影方向包括：
0～180°。
之后，根据阴影参数，对所涉及阴影区域进行赋值；其中首先要复制字幕窗口内行或列像素值及像素数；之后，对所述像素值根据阴影颜色进行赋值、根据阴影方向、光线进行、视点在赋值字幕窗口内进行四边变形具体方法为：确定四边形底边不变并根据阴影方向角度，确定变形面与底边夹角，根据视点确定字幕窗口拉伸量，最后根据所述像素位置值进行像素赋值。
最后，建立播放帧与阴影区域赋值的关联；再次过程中获取帧t与光线轨迹初始值D之间函数关系，f(t)＝f(t，D)；获取帧t与光线轨迹初始值D之间的函数关系，并将上述关系连接到所述变形模型中，按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染。
实施例二：
请参阅图3，本发明方法第二实施例，通过一种阴影的动态二维字幕的实现的系统：
具体包括：字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元、阴影区域生成关联单元、渲染赋值单元，其中，字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元将参数输入阴影区域生成关联单元，阴影区域生成关联单元输出到渲染赋值单元，进行字幕窗口内的像素渲染。
其中，所述字幕窗口信息采集单元用于获取字幕窗口内像素信息。所述阴影参数采集单元用于获取阴影参数。所述阴影区域生成关联单元用于根据变形参数，对所涉及阴影区域进行赋值。所述渲染赋值单元用于按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染。
其中，字幕窗口长度值X0、字幕窗口宽度值Y0、字幕窗口分辨率、字幕窗口内每行像素值、位置值L1及像素数及行号、字幕窗口内每列像素值、位置值L2及像素数及列号；所述阴影参数信息包括：阴影颜色、阴影方向、视点、光线轨迹初始值。所述阴影方向包括：
0～180°。
其中，所述根据变形参数，对所涉及阴影区域进行赋值具体包括：复制字幕窗口内行或列像素值及像素数；对所述像素值根据阴影颜色进行赋值、根据阴影方向、光线进行、视点在赋值字幕窗口内进行四边变形。
其中，所述进行四边变形具体步骤包括：确定四边形底边不变；根据阴影方向角度，确定变形面与底边夹角，根据视点确定字幕窗口拉伸量；根据所述像素位置值进行像素赋值。
其中，所述按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染具体步骤包括：获取帧t与光线轨迹初始值D之间函数关系，f(t)＝f(t，D)；获取帧t与光线轨迹初始值D之间的函数关系；并将上述关系连接到所述变形模型中。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发
明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种阴影的动态二维字幕的实现的方法，其特征在于：包括：
1)采集字幕窗口内像素信息，及阴影参数；
2)根据阴影参数，对所涉及阴影区域进行赋值；
3)建立播放帧与阴影区域赋值的关联；
4)按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染；
所述步骤3)中的具体步骤为：
31)获取帧t与光线轨迹初始值D之间函数关系，f(t)＝f(t，D)；获取帧t与光线轨迹初始值D之间的函数关系；
32)并将上述关系连接到变形模型中。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中
所述字幕窗口内像素信息包括：字幕窗口长度值X0、字幕窗口宽度值Y0、字幕窗口分辨率、字幕窗口内每行像素值、字幕窗口内每行位置值L1及字幕窗口内每行像素数及字幕窗口内每行行号、字幕窗口内每列像素值、字幕窗口内每列位置值L2及字幕窗口内每列像素数及字幕窗口内每列列号；
所述阴影参数包括：阴影颜色、阴影方向、视点、光线轨迹初始值。
3.如权利要求2中所述的方法，其特征在于：所述阴影方向包括：
0～180°。
4.如权利要求1或2中所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的具体步骤为：
21)复制字幕窗口内行或列像素值及像素数；
22)对所述像素值根据阴影颜色进行赋值、根据阴影方向、光线轨迹初始值 、视点在赋值字幕窗口内进行四边变形。
5.如权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述进行四边变形具体步骤包括：
22A)确定四边形底边不变；
22B)根据阴影方向角度，确定变形面与底边夹角，根据视点确定字幕窗口拉伸量；
22C)根据像素位置值进行像素赋值。
6.一种阴影的动态二维字幕的实现的系统，其特征在于，具体包括：字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元、阴影区域生成关联单元、渲染赋值单元，其中，字幕窗口信息采集单元、阴影参数采集单元将参数输入阴影区域生成关联单元，阴影区域生成关联单元，用于建立播放帧与阴影区域赋值的关联，并将所述参数输出到渲染赋值单元，进行字幕窗口内的像素渲染；
所述渲染赋值单元用于按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染；
所述按照帧序，对每帧画面根据所述关联进行渲染具体步骤包括：
获取帧t与光线轨迹初始值D之间函数关系，f(t)＝f(t，D)；获取帧t与光线轨迹初始值D之间的函数关系；并将上述关系连接到变形模型中。
7.如权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述字幕窗口信息采集单元用于获取字幕窗口内像素信息。
8.如权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述阴影参数采集单元用于获取阴影参数。
9.如权利要求6中所述的系统，其特征在于，所述阴影区域生成关联单元用于根据变形参数，对所涉及阴影区域进行赋值。
10.如权利要求7中所述的系统，其特征在于，所述字幕窗口内像素信息包括：字幕窗口长度值X0、字幕窗口宽度值Y0、字幕窗口分辨率、字幕窗口内每行像素值、字幕窗口内每行位置值L1及字幕窗口内每行像素数及字幕窗口内每行行号、字幕窗口内每列像素值、字幕窗口内每列位置值L2及字幕窗口内每列像素数及字幕窗口内每列列号。
11.如权利要求8中所述的系统，其特征在于，所述阴影参数信息包括：阴影颜色、阴影方向、视点、光线轨迹初始值。
12.如权利要求11中所述的系统，其特征在于，所述阴影方向包括：
0～180°。
13.如权利要求9中所述的系统，其特征在于，所述根据变形参数，对所涉及阴影区域进行赋值具体包括：
复制字幕窗口内行或列像素值及像素数；
对所述像素值根据阴影颜色进行赋值、根据阴影方向、光线轨迹初始值 、视点在赋值字幕窗口内进行四边变形。
14.如权利要求13中所述的系统，其特征在于，所述进行四边变形具体步骤包括：
确定四边形底边不变；根据阴影方向角度，确定变形面与底边夹角，根据视点确定字幕窗口拉伸量；根据像素位置值进行像素赋值。
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