CN104270673A - 文艺节目虚拟图文实时处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种文艺节目虚拟图文实时处理方法及系统，该方法包括：图像图文处理步骤：用于图像的处理、绘制、加载和存储；系统管理步骤：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；视频解码步骤：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。本发明的有益效果是：本发明独创的的渲染引擎、图像生成器采用新的技术和优化算法，彻底消除了图像的锯齿状边缘，使生成的视频图像质量平滑、细腻、真实。基于该三维渲染引擎，几百种图文特技效果无限地丰富了节目的实时制作效果，并且可免除节目动画渲染及生成电视播出节目的时间，极大地节省直播节目的制作时间和节目包装时间。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及文艺节目虚拟图文实时处理方法及系统。
背景技术
作为传统传播媒介的电视媒体在中国有举足轻重的地位，随着我国经济的迅速发展,电视频道的不断增多，电视观众对观赏电视节目有了更大的选择余地，这也就使得各电视媒体之间的竞争日趋激烈。研究解决如何让观众在众多的媒体中选择自己的频道、自己的节目，成了各电视媒体最为关注和投入精力极大的一个课题，图文包装便是其中重要课题之一，这是关系到电视媒体收视率的关键一环。
虽然电视作为传播媒介具备覆盖面广、声画并茂、通俗易懂、渗透力强的传播优势,但也需要通过新颖独特的包装来进一步发挥电视媒体的优势。好的电视栏目包装可以突出自己节目、栏目的个性特征和特点；确立并增强观众对自己节目、栏目、频道的识别能力；确立自己节目、栏目、频道的品牌地位；使包装的形式和节目、栏目、频道融为一体，成功的包装主要追求形式上的感召力、多样化和视听上的生动感人。
包装是电视媒体自身发展的需要，是电视节目、栏目、频道成熟稳定的一个标志。与以往不同的是当今社会，电视观众每天要面对的是几十个电视台和电视频道，是几十种类型的节目和栏目。各台、各频道、各栏目之间存在着非常激烈的竞争，观众既有主动的选择权，又有较大的盲目性。在这种情况下，节目包装所起的作用是树立形象，打造品牌，提高收视率。
作为电视节目视频画面一部分的图形字幕技术，对电视节目起着画龙点睛的作用。传统的栏目包装制作需要美工人员在画纸上手工设计出美术字幕、图标图案后，运用专业电视摄像机拍摄下来，再于编辑机上对编，与栏目内容串成一体。这种方法可操作性强，但工作效率极低，因受制于创作时间及制作人素质修养的不同，而缺乏艺术品位高、表现细腻的佳作。由于信息承载量少，致使容易出现片头内容简洁，形式单一，很难体现出该栏目的特点等问题。
数字化时代的电视包装。在当今媒体时代，数字媒体艺术促进了中国电视包装业的发展，并使其不断完善。现代的栏目包装无论在表现形式、观众认同度、信息承载量上都得到了根本性的提高，制作技术的超越再一次为形式的超越乃至思想内容的凝练升华提供了最为有效的保障。由于中国电视包装的不断要求，使得数字媒体艺术也有了长足的发展。
数字媒体技术常指有关后期制作的各类软件的使用,例如影视后期制作、网页设计与制作、计算机辅助设计等。在艺术上是指如:数字图像处理、网页设计、动画与网络游戏设计、摄影与摄像、视频特技与非线性编辑、虚拟现实等相关审美设计上的内容。科技的发展引发了影视制作的数字革命，数字影视制作技术正逐步取代传统的影视制作设备和流程。科学的每一次进步，都会对艺术设计领域的变革产生巨大的影响，同时也成为艺术形式繁荣的发展动力。
以往国内的新闻节目包装制作大多采用后期制作的播出方式。将预制的TGA序列导入非线性编辑软件中与视频素材源混合渲染，生成待播节目，再调入演播室与节目主持人交叉直播，这种方式的优点在于可将3DMAX、AE、MAYA等三维及特效软件制作的动画效果融合进素材，但基于此种理念制作的新闻节目想要实现满意的电视荧屏艺术效果需要大量时间和工作精力，并且不能满足电视节目直播的要求。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种文艺节目虚拟图文实时处理方法。
本发明提供了一种文艺节目虚拟图文实时处理方法，包括如下步骤：
图像图文处理步骤：用于图像的处理、绘制、加载和存储；
系统管理步骤：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；
视频解码步骤：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。
作为本发明的进一步改进，该文艺节目虚拟图文实时处理方法还包括：
播放列表步骤：用于完成事件列表和物件列表的编辑、控制，并提供播放列表编辑接口。
作为本发明的进一步改进，该文艺节目虚拟图文实时处理方法还包括：
图文渲染步骤：用于实现物件的创建、编辑功能，并提供轨迹运动及轨迹的编辑和显示。
作为本发明的进一步改进，在所述图像图文处理步骤中包括如下步骤：
读取步骤：将文件或图像句柄读入图像缓冲区；
设置步骤：应用程序对图像缓冲区中的文件或图像句柄进行显示及设置；
存储步骤：将设置的文件或图像句柄进行保存。
作为本发明的进一步改进，在所述视频解码步骤中包括如下步骤：
调用步骤：将视频文件调用至解码器；
解码步骤：解码器对视频文件进行解码，并将解码后的视频文件存入图像缓冲区中。
本发明还提供了一种文艺节目虚拟图文实时处理系统，包括：
图像图文处理模块：用于图像的处理、绘制、加载和存储；
系统管理模块：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；
视频解码模块：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。
作为本发明的进一步改进，该文艺节目虚拟图文实时处理系统还包括：
播放列表：用于完成事件列表和物件列表的编辑、控制，并提供播放列表编辑接口。
作为本发明的进一步改进，该文艺节目虚拟图文实时处理系统还包括：
图文渲染器：用于实现物件的创建、编辑功能，并提供轨迹运动及轨迹的编辑和显示。
作为本发明的进一步改进，在所述图像图文处理模块中包括：
读取模块：用于将文件或图像句柄读入图像缓冲区；
设置模块：通过应用程序对图像缓冲区中的文件或图像句柄进行显示及设置；
存储模块：用于将设置的文件或图像句柄进行保存。
作为本发明的进一步改进，在所述视频解码模块中包括：
调用模块：用于将视频文件调用至解码器；
解码模块：用于解码器对视频文件进行解码，并将解码后的视频文件存入图像缓冲区中。
本发明的有益效果是：本发明独创的的渲染引擎、图像生成器采用新的技术和优化算法，彻底消除了图像的锯齿状边缘，使生成的视频图像质量平滑、细腻、真实。基于该三维渲染引擎，几百种图文特技效果无限地丰富了节目的实时制作效果，并且可免除节目动画渲染及生成电视播出节目的时间，极大地节省直播节目的制作时间和节目包装时间。
附图说明
图1是本发明的图像图文处理步骤的示意图。
图2是本发明的视频解码步骤的示意图。
图3是本发明的系统框图。
图4是本发明的系统的各模块协作关系图。
图5是本发明的播放列表的程序逻辑图。
图6是本发明的图文渲染器的程序逻辑图。
具体实施方式
本发明公开了一种文艺节目虚拟图文实时处理方法，包括如下步骤：
图像图文处理步骤：用于图像的处理、绘制、加载和存储；
系统管理步骤：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；
视频解码步骤：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。
该文艺节目虚拟图文实时处理方法还包括：
播放列表步骤：用于完成事件列表和物件列表的编辑、控制，并提供播放列表编辑接口。
图文渲染步骤：用于实现物件的创建、编辑功能，并提供轨迹运动及轨迹的编辑和显示。
如图1所示，在所述图像图文处理步骤中包括如下步骤：
读取步骤：将文件或图像句柄读入图像缓冲区；
设置步骤：应用程序对图像缓冲区中的文件或图像句柄进行显示及设置；
存储步骤：将设置的文件或图像句柄进行保存。
如图2所示，在所述视频解码步骤中包括如下步骤：
调用步骤：将视频文件调用至解码器；
解码步骤：解码器对视频文件进行解码，并将解码后的视频文件存入图像缓冲区中。
如图3和图4所示，本发明还公开了一种文艺节目虚拟图文实时处理系统，包括：
图像图文处理模块：用于图像的处理、绘制、加载和存储；
系统管理模块：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；
视频解码模块：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。
该图像图文处理模块简称为图像图文库，用于图像的处理、绘制、加载和存储。支持格式有：BMP、ICO、JPEG、KOALA、LBM、MNG、PCD、PCX、PNM、PNG、RAS、TARGA、TIFF、WBMP等。同时还处理色深转换、Alpha填充等功能。
在所述图像图文处理模块中包括：
读取模块：用于将文件或图像句柄读入图像缓冲区；
设置模块：通过应用程序对图像缓冲区中的文件或图像句柄进行显示及设置；
存储模块：用于将设置的文件或图像句柄进行保存。
该系统管理模块简称为系统工具，对于快速数学计算，使用汇编语言进行改写。线程以及内存由单独的类管理。宏的定义要符合安全、易记的特点。
该视频解码模块简为视频解码器，采用DirectShow对视频流进行解码。
在所述视频解码模块中包括：
调用模块：用于将视频文件调用至解码器；
解码模块：用于解码器对视频文件进行解码，并将解码后的视频文件存入图像缓冲区中。
该文艺节目虚拟图文实时处理系统还包括：
播放列表：用于完成事件列表和物件列表的编辑、控制，并提供播放列表编辑接口，精确到帧的控制。
如图5所示为播放列表的程序逻辑图，在播放列表中，输入为物件属性、事件属性，输出为指定时间的物件属性。使用链表来管理播放列表。
图文渲染器：用于实现物件的创建、编辑功能，并提供轨迹运动及轨迹的编辑和显示。
如图6所示，图文渲染器具有如下功能：提供轨迹运动及轨迹的编辑、显示能力；器实现物件的创建、编辑等功能；物件运动符合动力学规则，物件具有位置深度；场景中的物件可以根据主持人的位置确定在主持人的前面或后面；实时视频纹理。
图文渲染器每秒钟渲染50帧以上的能力，实时播出时不丢帧。
在图文渲染器中，输入播放事件，输出渲染后的输出事件。
图文渲染器的算法包括：多边形的动态排序：八叉树算法；主持人的位置深度：动态调整物件的Alpha值。
图文渲染器的数据结构：
在图文渲染器中的主要数据结构是几何体的属性、事件和状态：
物件的定义：
场景：顶点数据、纹理贴图、属性，其中顶点数据、纹理贴图不能够修改；
视频板：顶点数据、纹理贴图、属性、事件列表、状态，其中顶点数据、纹理贴图不能够修改；
活动视频：顶点数据、纹理贴图、属性、事件列表，其中顶点数据、纹理贴图不能够修改；
特效：顶点数据、纹理贴图、属性、事件列表、状态，其中顶点数据、纹理贴图不能够修改。
容器包括：物件容器和播放控制容器。
物件容器：物件状态和物件的管理；
播放控制容器：控制事件的播放。
下面介绍一下本发明的数据结构与程序的关系：
几何模型：负责加载或创建几何模型以及相应的纹理。在虚拟演播室中的几何模型主要有：虚拟场景、视频板、特效等。
纹理管理器：管理虚拟场景中纹理的读取、渲染状态等处理。
摄像机：管理虚拟摄像机的运动。
渲染器：负责渲染虚拟场景。
本发明的文艺节目虚拟图文实时处理系统，以下简称系统，本系统具有如下优势：
1.本系统的编辑窗口类似于三维建模软件3Dmax，四视图编辑，使得具有动画基础的美工人员很快就可以熟练创作；系统的播放窗口类似于非编界面，具有基于时轨的编辑播出，使得具有非线编使用基础的编辑人员很快就可以熟练运用；系统的全部编辑和播出均采用“所见即所得”的方式，无需生成，实时播出，非常方便直观；系统的数百种功能特点及属性组合均采用最小的编辑实现模式，通常两三键以内的操作即可实现，非常简洁实用。
2.本系统基于工业级三维图形接口OpenGL系统，该系统是兆通公司完全自主开发并具有自主知识产权的一套具有国际水准，集字幕、图形、图像、动画、视频等全三维场景实时渲染应用的在线图文播出包装系统。系统基于创新性网络化图文场景制作、数据库方式内容实时更新、时轨方式播出应用等先进的系统架构，为电视机构的新闻、财经、专题、体育、气象、娱乐等节目荧屏增添更加绚丽、精彩的三维图文字幕特技播出和视频特技效果。
3.系统为用户提供了更广泛图文包装应用场合：个性化节目包装、自办栏目包装和整体频道包装。如片头、宣传片、提要、节目导视等片段短片合成包装；直播类栏目提要、节目标识、广告标识、实时资讯、数据统计图表、视频DVE、片尾职员等在线渲染包装；以及播出线应用场合的时钟台标、剧名、冠名动画、资讯游动、节目倒计时、股票财经、短信等在线图文三维渲染播出。
4.系统具有数百种功能及组合，所有物体运动及属性都可以基于时间线编辑播出，有很多独有特点和功能，是业内功能最为完善、最适合节目制作的虚拟图文在线实时包装系统。
而且，本发明的系统能够实现：
1.真正实时的文字、图片、动画、视频三维渲染，实时多场景合成输出；
2.丰富图文特技效果，包括：栅栏、弯曲、旗飘、幻影、生长、卷页、礼花、百叶窗、碎裂、球变、扩展、水波、火焰、放大、浮动、波浪等；
3.提供先进实时的三维粒子效果：火焰、烟雾、瀑布、雪花、焰火、雾气、礼花、爆炸、闪光、折射等；
4.强大三维模型自定义创建，系统提供基本的球、地球仪、圆柱、立方体、圆锥、齿轮、箭头、圆环多边体、星型、曲线等三维模型，以及丰富的可扩展和外来如交通、建筑、体育、室内、植物等分类模型，通过调整参数方便快捷创建各种不同三维的造型；
5.支持3Dmax、Maya及Softimage等的三维模型数据输入和再编辑，包括几何层次、灯光、摄像机和动画；
6.时间线方式多层编辑、关键帧控制、音频混合操作；
7.三维创作、渲染、播出均支持本地和网络站点的VGA方式预览输出；
8.多路外视频输入、内部两路视频回放通道、标配两路视频DVE特技；
9.系统基于数据库方式，网络化模板数据图片创作，网络化编排、控制、播出，实时数据源网络链接更新；
10.采用新闻、财经、气象、体育等多功能插件设计，提供包括：新闻节目在线包装系统、财经资讯在线包装系统、互动节目在线包装系统、播出部在线图文包装输出、节目近线图文包装系统等多种应用模块。
综上所述，本发明独创的的渲染引擎、图像生成器采用新的技术和优化算法，彻底消除了图像的锯齿状边缘，使生成的视频图像质量平滑、细腻、真实。基于该三维渲染引擎，几百种图文特技效果无限地丰富了节目的实时制作效果，并且可免除节目动画渲染及生成电视播出节目的时间，极大地节省直播节目的制作时间和节目包装时间。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种文艺节目虚拟图文实时处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
图像图文处理步骤：用于图像的处理、绘制、加载和存储；
系统管理步骤：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；
视频解码步骤：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。
2.根据权利要求1所述的文艺节目虚拟图文实时处理方法，其特征在于，该文艺节目虚拟图文实时处理方法还包括：
播放列表步骤：用于完成事件列表和物件列表的编辑、控制，并提供播放列表编辑接口。
3.根据权利要求2所述的文艺节目虚拟图文实时处理方法，其特征在于，该文艺节目虚拟图文实时处理方法还包括：
图文渲染步骤：用于实现物件的创建、编辑功能，并提供轨迹运动及轨迹的编辑和显示。
4.根据权利要求3所述的文艺节目虚拟图文实时处理方法，其特征在于，在所述图像图文处理步骤中包括如下步骤：
读取步骤：将文件或图像句柄读入图像缓冲区；
设置步骤：应用程序对图像缓冲区中的文件或图像句柄进行显示及设置；存储步骤：将设置的文件或图像句柄进行保存。
5.根据权利要求4所述的文艺节目虚拟图文实时处理方法，其特征在于，在所述视频解码步骤中包括如下步骤：
调用步骤：将视频文件调用至解码器；
解码步骤：解码器对视频文件进行解码，并将解码后的视频文件存入图像缓冲区中。
6.一种文艺节目虚拟图文实时处理系统，其特征在于，包括：
图像图文处理模块：用于图像的处理、绘制、加载和存储；
系统管理模块：用于完成数学计算、线程的创建和管理、检查内存泄漏以及简化代码的宏工作；
视频解码模块：用于视频文件的解码，并将解码的视频文件存入图像缓冲区。
7.根据权利要求6所述的文艺节目虚拟图文实时处理系统，其特征在于，该文艺节目虚拟图文实时处理系统还包括：
播放列表：用于完成事件列表和物件列表的编辑、控制，并提供播放列表编辑接口。
8.根据权利要求7所述的文艺节目虚拟图文实时处理系统，其特征在于，该文艺节目虚拟图文实时处理系统还包括：
图文渲染器：用于实现物件的创建、编辑功能，并提供轨迹运动及轨迹的编辑和显示。
9.根据权利要求8所述的文艺节目虚拟图文实时处理系统，其特征在于，在所述图像图文处理模块中包括：
读取模块：用于将文件或图像句柄读入图像缓冲区；
设置模块：通过应用程序对图像缓冲区中的文件或图像句柄进行显示及设置；
存储模块：用于将设置的文件或图像句柄进行保存。
10.根据权利要求9所述的文艺节目虚拟图文实时处理系统，其特征在于，在所述视频解码模块中包括：
调用模块：用于将视频文件调用至解码器；
解码模块：用于解码器对视频文件进行解码，并将解码后的视频文件存入图像缓冲区中。
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