CN106611412A - 贴图视频生成方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种贴图视频生成方法，通过PISA算法找出视频帧中的显著性区域，并根据显著性区域面积大小确定目标区域进行跟踪，根据跟踪数据文件将贴图内容合成到视频中，本发明还公开了对应的贴图视频生成器及贴图视频生成客户端，使得用户在一视频帧上添加一个贴图，则可以让贴图自动在视频播放过程中跟随目标一起运动，让贴图不再傻傻的停留在固定位置，增加了贴图视频技术的智能性，有效提高交互质量。

Description

贴图视频生成方法及装置
技术领域
本发明涉及多媒体领域，尤其涉及一种贴图视频生成方法、贴图视频生成器及贴图视频生成客户端。
背景技术
现有的视频贴图技术，多为静态贴图，即人手工将贴图内容添加到静态视频帧上，贴图内容只能呈现在添加或贴图的当前帧上，如果要实现一段视频均贴同一个贴图，则需要手动对每一帧视频进行处理，工作量巨大。
随着移动短视频APP的发展，也出现了一些批量添加视频贴图的APP软件，但其应用的技术同样与在静态帧上添加贴图类似，为每一个贴图预设一个固定位置，或由用户手动确定一个位置，然后整个视频中，该贴图的位置保持不变。
视频属于一个动效画面，一个视频文件由一系列视频帧组成，视频内容中的某一物体，在视频帧中不可能长期处于同一个位置，按照上述现有技术的批量贴图方式，贴图内容与视频画面内容融合度较低，属于呆板结合，不够生动。
随着用户多样化需求日益加剧，更人性化、更智能的视频贴图技术亟待出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种贴图视频生成方法、贴图视频生成器及贴图视频生成客户端，解决视频智能贴图问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种贴图视频生成方法，包括：
通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，将检测得到的显著性区域中面积最大的一个显著性区域确定为目标区域；
从所述指定视频帧开始对所述目标区域进行跟踪，将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件；
根据所述跟踪数据文件，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频。
优选的，所述方法还包括：将目标区域在视频帧图像上展现出来。
优选的，所述方法还包括：所述目标区域在视频帧图像上展现出来的方式包括以边界框框出的形式展现。
优选的，所述边界框为目标区域的实际轮廓框,和/或能将单个目标区域框完的矩形框、椭圆框、圆形框中的一种。
优选的，目标区域在视频帧图像上展现出来后，还包括：监听来自用户的目标区域调整指令，并根据接收到的目标区域调整指令，重新进行目标区域跟踪，并调整数据文件中目标区域的位置坐标数据。
优选的，所述贴图效果所对应的贴图内容包括：图片、文本、带可点击URI链接的图片和带可点击URI链接的文本中的一种或多种。
优选的，所述对目标区域进行跟踪，采用CamShift算法、光流跟踪以及粒子滤波算法中的一种。
优选的，所述通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，具体为：通过PISA算法对指定视频帧图像进行检测，为该视频帧图像的每个像素点检测出一个显著性值；将相邻的且显著性值高于阈值的像素点结合在一起，形成一个或多个显著性区域。
优选的，所述指定视频帧指用户添加贴图效果的当前帧。
优选的，根据所述跟踪数据文件，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处时，还包括：根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配。
相应的，本发明还提供一种贴图视频生成器，包括：视频采集模块、指令采集模块、目标区域检测模块、跟踪模块和合成模块，其中：
所述视频采集模块包括视频录入模块和/或视频导入模块；
所述指令采集模块，用于采集用户贴图效果选择指令；
所述目标区域检测模块，用于通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，将检测得到的显著性区域中面积最大的一个显著性区域确定为目标区域；
所述跟踪模块，用于从所述指定视频帧开始，对所述目标区域检测模块所确定的目标区域进行跟踪，将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件；
所述合成模块，用于根据所述跟踪数据文件及用户贴图效果选择指令，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频。
优选的，所述贴图视频生成器还包括边框显示模块，用于在目标区域检测模块检测到目标区域时，将目标区域在视频帧图像上以边界框的形式展现出来。
优选的，所述指令采集模块还用于在目标区域以边界框形式展现出来后，监听来自用户的目标区域调整指令，并根据接收到的目标区域调整指令，指示跟踪模块重新进行目标区域跟踪，并根据跟踪结果调整数据文件中目标区域的位置坐标数据。
优选的，所述合成模块包括贴图内容大小适配单元，用于在贴图视频合成过程中，根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配。
相应的，本发明还提供一种贴图视频生成客户端，所述贴图视频生成客户端包括上述的贴图视频生成器。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.短视频拍摄场景下，视频帧图像中的显著性区域即为用户感兴趣的区域，当本发明应用于短视频时，通过PISA算法自动化识别出兴趣区域所在位置，能减少用户在视频贴图过程中的操作，提高交互质量，增加应用的智能性。
2.本发明利用PISA算法找出视频帧中的显著性区域，并将其作为目标区域进行跟踪，使得用户在一视频帧上添加一个贴图，则可以让贴图自动在视频播放过程中跟随目标一起运动，让贴图不再傻傻的停留在固定位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1是本发明实施例一贴图视频生成方法流程示意图；
图2为通过PISA对图像进行检测，得到每个像素点显著性值的示意图；
图3为图2像素点显著性值根据阈值重新赋值后的示意图；
图4为在图3上框选出的显著性区域示意图一；
图5为在图3上框选出的显著性区域示意图二；
图6为本发明实施例贴图视频生成器的一种结构示意图；
图7为本发明实施例二贴图视频生成方法流程示意图；
图8为根据本发明实施例二贴图视频生成方法流程进行贴图视频制作的操作界面示意图。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
本发明采用了显著性检测算法PISA算法，该算法英文全称为：PixelwiseImage Saliency by Aggregating Complementary Appearance Contrast MeasuresWith Edge-Preserving Coherence，详细介绍参见如下引用论文：Keze Wang,LiangLin,Jiangbo Lu,Chenglong Li,Keyang Shi：PISA:Pixelwise Image Saliency byAggregating Complementary Appearance Contrast Measures With Edge-Preservingoherence.IEEE Transactions on Image Processing 24(10):3019-3033(2015)。
参见图1，为本发明实施例一贴图视频生成方法流程示意图，本实施例贴图视频生成方法，包括如下步骤：
S101：通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，将检测得到的显著性区域中面积最大的一个显著性区域确定为目标区域。所述指定视频帧可以是预先设定的某一帧，或满足预先设定条件的视频帧，例如：可以设定用户添加贴图效果的当前帧为指定帧，即用户在某一帧画面上发出添加贴图效果指令，则PISA算法在该视频帧上进行显著性检测，即该添加特效的命令触发PISA算法运行。
S102：从所述指定视频帧开始对所述目标区域进行跟踪，将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件，对目标区域进行跟踪，可采用CamShift算法、光流跟踪以及粒子滤波算法中的一种。所述目标区域可以为实际目标区域，也可以为包含实际目标区域的矩形区域，当写入跟踪数据文件的目标区域位置为实际目标区域时，写入跟踪数据文件的目标区域位置坐标数据可以是目标区域的轮廓点的位置坐标数据集；当目标区域为包含实际目标区域的矩形区域时，写入跟踪数据文件的目标区域位置坐标数据可以是矩形区域的四个顶点的坐标数据集。
当待贴图的视频具有多个片段时，用户可以选择在每个片段的起始帧添加不同特效，这种情况下，每一个片段起始帧均会启动PISA算法，然后跟踪算法会从该片段的起始帧对后续部分进行目标跟踪。
S103：根据所述跟踪数据文件，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频。所述贴图效果所对应的贴图内容包括：图片、文本、带可点击URI链接的图片和带可点击URI链接的文本中的一种或多种。
步骤S101中，目标区域的确定首先需要通过PISA算法模拟人的视觉特点，标注出图片中的显著性区域，具体为：通过PISA算法对指定视频帧图像进行检测，为该视频帧图像的每个像素点检测出一个显著性值，将相邻的且显著性值大于等于阈值的像素点结合在一起，形成一个或多个显著性区域。
假设图2上每个方格为一个像素点，上面的数值为通过PISA检测出的显著性值，设阈值为4，将图2中显著性值低于等于4的赋值为0，将显著性值高于4的赋值为255，赋值后结果如图3，将图3中相邻的值为255的像素点结合在一起，组成一个显著性区域，如图4和图5，图4显示的是能将相邻255像素组成的显著性区域框完的矩形框，而图5显示的是显著性区域的实际轮廓框，根据不同的应用需要，通过PISA检测出显著性区域后，可以按照需求给出如图4、图5或者其他方式的区域坐标。
在S101步骤中，当目标区域检测到后，根据实际应用效果需要，可以将目标区域在视频帧图像上以某种形式展现出来，展现方式可以为边界框形式，也可以为区域突出形式，或区域亮度改变等形式，例如以边界框框出的形式展现时，所述边界框可以为目标区域的实际轮廓框(如图5),也可以是能将单个目标区域框完的矩形框、椭圆框、圆形框，如图4即为能将目标区域框完的矩形框。
目标区域在视频帧图像上展现出来后，可能出现目标区域不准确，用户需要手动调节，在这种情况下，所述贴图视频生成方法还包括：监听来自用户的目标区域调整指令，并根据接收到的目标区域调整指令，重新进行目标区域跟踪，并调整数据文件中目标区域的位置坐标数据。
在S101步骤中，为了防止检测出的目标区域过小，造成误判，优选在确定目标区域时，设定一个阈值，只有显著性区域中面积最大区域的面积达到阈值，才确定为目标区域，否则判断未检测到目标区域。在没有检测到目标区域的情况下，读取贴图效果默认位置数据，根据该位置数据将贴图内容合成到视频帧图像上。
为了使贴图内容大小与目标物更贴合，在步骤S103贴图视频合成过程中，优选根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配。当然在一些实施例中，这一过程也可以用户手动进行。
上面介绍了贴图视频生成方法，下面结合图8介绍对应的贴图视频生成器。
参见图6，为本发明贴图视频生成器的一种结构示意图，包括：视频采集模块1、指令采集模块2、目标区域检测模块3、跟踪模块4和合成模块5，其中：
所述视频采集模块1包括视频录入模块和/或视频导入模块，视频录入模块用于用户拍摄录制视频文件，视频导入模块用于将现有视频文件导入贴图视频生成器；
所述指令采集模块2，用于采集用户贴图效果选择指令；
所述目标区域检测模块3，用于通过PI SA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，将检测得到的显著性区域中面积最大的一个显著性区域确定为目标区域；
所述跟踪模块4，用于从所述指定视频帧开始，对所述目标区域检测模块所确定的目标区域进行跟踪，将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件；
所述合成模块5，用于根据所述跟踪数据文件及用户贴图效果选择指令，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频。
在一些实施例中，所述贴图视频生成器还包括：边框显示模块(图6中未示意出)，用于在目标区域检测模块3检测到目标区域时，将目标区域在视频帧图像上以边界框的形式展现出来。
在另一些实施例中，所述合成模块包括贴图内容大小适配单元，用于在贴图视频合成过程中，根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配。
在一些实施例中，所述指令采集模块还用于在目标区域以边界框形式展现出来后，监听来自用户的目标区域调整指令，并根据接收到的目标区域调整指令，指示跟踪模块重新进行目标区域跟踪，并根据跟踪结果调整数据文件中目标区域的位置坐标数据。
本发明还提供了一种贴图视频生成客户端，所述贴图视频生成客户端包括上述的贴图视频生成器。
由于贴图视频生成器是与贴图视频生成方法所对应的，在此不做过多赘述，一些详细说明，请参见贴图视频生成方法中的介绍。
为了更详细的介绍本发明方案技术方案，下面结合图7、图8以实例方式详细介绍本发明方案。
参见图7，为本发明实施例二贴图视频生成方法流程示意图，图8为根据图7流程进行贴图视频制作的操作界面示意图。
要生成贴图视频，首先需要用户拍摄(录制)一段视频，或将现有视频导入贴图视频生成器，视频生成器进入贴图编辑状态，如图8(a),用户可以拉动视频进度按钮，停留在任一帧上，在该帧上进行贴图效果选择，该帧即为图7中所述的选中视频帧。如图8(b),圆圈框住的天使翅膀贴图效果即为选中的贴图效果，视频生成器此刻启动PISA算法，对该视频帧进行显著性检测，得到一个目标区域，即图8(b)虚线框框出的区域。用户此刻可以人为判断框选是否准确，如果认为准确无需进行任何操作，如果认为框不够准确，可以手动调整框选区域，调整包括框的位置和大小。目标区域框选好后，会将贴图效果以预览方式展现到当前帧，如图8(c),同时启动跟踪算法，从当前帧开始对目标区域进行跟踪，图8(d)展示的为跟踪步骤，在后续视频帧中跟踪目标区域位置，并将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件，最后根据所述跟踪数据文件，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频，图8(e)为贴图合成到视频帧后的效果示意图。在图8(c)界面，用户可以调整贴图内容的大小，使贴图不仅位置准确，且大小更满足用户需求。
贴图效果具体是贴到目标区域位置上，还是贴到目标区域的一定偏移位置上，是贴图内容制作时预先配置好的。另外，每个贴图内容均配置有默认位置数据，当PISA算法未检测得到一个目标区域时，读取贴图效果默认位置数据，根据该位置数据将贴图内容合成到视频帧图像上。
另外，在本发明实施例中，贴图视频合成过程中，还可以根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配，实现时只需要计算目标区域长宽，与贴图内容默认长宽进行比较，按比例缩小放大贴图内容即可。
本发明利用PISA算法找出视频帧中的显著性区域，并将其作为目标区域进行跟踪，使得用户在一视频帧上添加一个贴图，则可以让贴图自动在视频播放过程中跟随目标一起运动，让贴图不再傻傻的停留在固定位置，增加了贴图视频技术的智能性，有效提高交互质量。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (15)

1.一种贴图视频生成方法，其特征在于，包括：
通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，将检测得到的显著性区域中面积最大的一个显著性区域确定为目标区域；
从所述指定视频帧开始对所述目标区域进行跟踪，将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件；
根据所述跟踪数据文件，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频。
2.如权利要求1所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述方法还包括：将目标区域在视频帧图像上展现出来。
3.如权利要求1所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述方法还包括：所述目标区域在视频帧图像上展现出来的方式包括以边界框框出的形式展现。
4.如权利要求3所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述边界框为目标区域的实际轮廓框,和/或能将单个目标区域框完的矩形框、椭圆框、圆形框中的一种。
5.如权利要求2至4任一项所述的贴图视频生成方法，其特征在于，目标区域在视频帧图像上展现出来后，还包括：监听来自用户的目标区域调整指令，并根据接收到的目标区域调整指令，重新进行目标区域跟踪，并调整数据文件中目标区域的位置坐标数据。
6.如权利要求1至4中任一项所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述贴图效果所对应的贴图内容包括：图片、文本、带可点击URI链接的图片和带可点击URI链接的文本中的一种或多种。
7.如权利要求1至4中任一项所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述对目标区域进行跟踪，采用CamShift算法、光流跟踪以及粒子滤波算法中的一种。
8.如权利要求1至4中任一项所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，具体为：
通过PISA算法对指定视频帧图像进行检测，为该视频帧图像的每个像素点检测出一个显著性值；
将相邻的且显著性值高于阈值的像素点结合在一起，形成一个或多个显著性区域。
9.如权利要求8所述的贴图视频生成方法，其特征在于，所述指定视频帧指用户添加贴图效果的当前帧。
10.如权利要求9所述的贴图视频生成方法，其特征在于，根据所述跟踪数据文件，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处时，还包括：根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配。
11.一种贴图视频生成器，其特征在于，包括：视频采集模块、指令采集模块、目标区域检测模块、跟踪模块和合成模块，其中：
所述视频采集模块包括视频录入模块和/或视频导入模块；
所述指令采集模块，用于采集用户贴图效果选择指令；
所述目标区域检测模块，用于通过PISA算法，对待贴图视频文件中的指定视频帧图像进行显著性检测，将检测得到的显著性区域中面积最大的一个显著性区域确定为目标区域；
所述跟踪模块，用于从所述指定视频帧开始，对所述目标区域检测模块所确定的目标区域进行跟踪，将跟踪成功的视频帧图像的帧数、目标区域位置坐标写入跟踪数据文件；
所述合成模块，用于根据所述跟踪数据文件及用户贴图效果选择指令，将用户选择的贴图效果所对应的贴图内容合成到到相关视频帧图像的目标区域位置处或目标区域的一定偏移位置处，形成贴图视频。
12.如权利要求11所述的贴图视频生成器，其特征在于，所述贴图视频生成器还包括：
边框显示模块，用于在目标区域检测模块检测到目标区域时，将目标区域在视频帧图像上以边界框的形式展现出来。
13.如权利要求11所述的贴图视频生成器，其特征在于，所述指令采集模块还用于在目标区域以边界框形式展现出来后，监听来自用户的目标区域调整指令，并根据接收到的目标区域调整指令，指示跟踪模块重新进行目标区域跟踪，并根据跟踪结果调整数据文件中目标区域的位置坐标数据。
14.如权利要求11至13中任一项所述的贴图视频生成器，其特征在于，所述合成模块包括内容大小适配单元，用于在贴图视频合成过程中，根据每一视频帧图像上的目标区域位置大小，自动调整合成到该视频帧图像上的贴图内容大小，使贴图内容大小与目标区域大小适配。
15.一种贴图视频生成客户端，其特征在于，所述贴图视频生成客户端包括权利要求11至14中任一项所述的贴图视频生成器。
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