CN110248209A - 一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法及系统 - Google Patents

一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法及系统，方法包括：对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面；对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像；获取目标视频的缩略图，将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图，传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。本发明通过将弹幕防遮挡掩模信息嵌入到视频的缩略图中进行传输，避免了单独从服务器端下载掩模信息所带来的带宽成本增加的问题。

Description

一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法及系统
技术领域
本发明涉及弹幕处理技术领域，尤其涉及一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法及系统。
背景技术
随着电子技术的不断发展，目前众多的视频播放平台均能提供弹幕功能，弹幕作为群体发声区增加了观看者之间的互动与交流，另外也可作为视频内容的补充给观看者不同的感官体验，弹幕功能对提升平台粘性具备不可替代的作用。
视频播放或者直播平台在进行弹幕播放时，当弹幕内容过多时，会对视频图像造成严重遮挡，影响视频观看体验。因此，需要对弹幕进行防遮挡处理。目前，通常采用的方法是在服务器端进行视频核心区域识别，每部视频素材只需识别一次，播放器终端在播放视频时，从服务器端下载视频核心区域对应的掩模信息，并根据获得的掩模信息对弹幕进行防遮挡处理。
由此可以看出，现有技术需要播放器终端从服务器端下载掩模信息，会使得带宽成本增加。因此，在对弹幕进行防遮挡处理时，如何有效的降低弹幕防遮挡掩模信息的传输成本，是一项亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法，在对弹幕进行防遮挡处理时，能够有效的降低防遮挡掩模信息的传输成本。
本发明提供了一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法，包括：
对目标视频的原始画面进行提取，得到多个所述目标视频的视频原始画面；
对得到的多个所述视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，所述二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
获取所述目标视频的缩略图；
将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入所述缩略图，得到包含掩模信息的缩略图；
传输所述包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
优选地，所述将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入所述缩略图，得到包含掩模信息的缩略图，包括：
将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率；
基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层；
将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
优选地，所述将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率后，还包括：
确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对一映射关系；
当所述缩略图与所述视频原始画面为一对一映射关系时，相应的，所述基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层，包括：
基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的倒数第一层比特层；
相应的，将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同，包括：
将所述倒数第一层比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
优选地，所述将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率后，还包括：
确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对多映射关系；
当所述缩略图与所述视频原始画面为一对多映射关系时，相应的，所述基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层，包括：
将非第一帧二值化掩模图像与第一帧二值化掩模图像做异或处理，得到更新后的非第一帧二值化掩模图像；
基于更新后的二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层。
优选地，所述将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同，包括：
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为0；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0。
一种弹幕防遮挡掩模信息的传输系统，包括：
提取模块，用于对目标视频的原始画面进行提取，得到多个所述目标视频的视频原始画面；
识别模块，用于对得到的多个所述视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，所述二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
获取模块，用于获取所述目标视频的缩略图；
嵌入模块，用于将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入所述缩略图，得到包含掩模信息的缩略图；
传输模块，用于传输所述包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
优选地，所述嵌入模块包括：
缩放单元，用于将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率；
查找单元，用于基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层；
设置单元，用于将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
优选地，所述嵌入模块还包括：
第一确定单元，用于确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对一映射关系；
相应的，当所述缩略图与所述视频原始画面为一对一映射关系时，所述查找单元，具体用于基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的倒数第一层比特层；
相应的，所述设置单元，具体用于将所述倒数第一层比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
优选地，所述嵌入模块还包括：
第二确定单元，用于确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对多映射关系；
相应的，当所述缩略图与所述视频原始画面为一对多映射关系时，所述查找单元，具体用于：
将非第一帧二值化掩模图像与第一帧二值化掩模图像做异或处理，得到更新后的非第一帧二值化掩模图像；
基于更新后的二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层。
优选地，所述设置单元在执行将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同时，具体用于：
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为0；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0。
综上所述，本发明公开了一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法，当需要实现弹幕防遮挡掩模信息的传输时，首先对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面，对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；然后获取目标视频的缩略图，将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图，最后传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。本发明通过将弹幕防遮挡掩模信息嵌入到视频的缩略图中进行传输，避免了单独从服务器端下载掩模信息所带来的带宽成本增加的问题。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法实施例1的方法流程图；
图2为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法实施例2的方法流程图；
图3为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输系统实施例1的结构示意图；
图4为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输系统实施例2的结构示意图。
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做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。
如图1所示，为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法实施例1的方法流程图，所述方法可以包括以下步骤：
S101、对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面；
首先，对需要进行防弹幕遮挡处理的视频的原始画面进行提取，其中，在提取视频的原始画面时，可以逐帧进行提取，也可以按照一定的时间间隔进行提取。对于需要行防弹幕遮挡处理的视频，可以提取到多个视频原始画面。
S102、对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
当得到目标视频的原始画面后，进一步对得到的原始画面进行核心区域识别处理，在核心区域识别时，可以采用人脸检测、深度学习感兴趣区域等处理方式。在对原始画面进行核心区域识别处理后，得到结果为0和1的二值化掩模图像，其中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域。一般来说，得到的二值化掩模图像中核心区域的总面积相比非核心区域要小，即得到包含更多0值的二值图像。
S103、获取目标视频的缩略图；
在对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面后，从目标视频缩略图中选取与本帧原始画面时间轴对应的缩略图。需要说明的是，获取的缩略图与目标视频原始画面可以是一对一映射，也可以是一对多映射。例如，一张缩略图对应四张目标视频原始画面。
S104、将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图；
在获取到目标视频的原始视频画面对应的二值化掩模图像以及目标视频的缩略图后，对缩略图画面进行隐写处理，将将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图。
S105、传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
最后，将包含掩模信息的缩略图传输至终端播放器，实现弹幕防遮挡掩模信息的传输。终端播放器在接收到包含掩模信息的缩略图后，提取出缩略图中包含的掩模信息，根据得到的掩模信息对视频进行防弹幕遮挡处理。
综上所述，在上述实施例中，当需要实现弹幕防遮挡掩模信息的传输时，首先对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面，对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；然后获取目标视频的缩略图，将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图，最后传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。本发明通过将弹幕防遮挡掩模信息嵌入到视频的缩略图中进行传输，避免了单独从服务器端下载掩模信息所带来的带宽成本增加的问题。
如图2所示，为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法实施例2的方法流程图，所述方法可以包括以下步骤：
S201、对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面；
首先，对需要进行防弹幕遮挡处理的视频的原始画面进行提取，其中，在提取视频的原始画面时，可以逐帧进行提取，也可以按照一定的时间间隔进行提取。对于需要行防弹幕遮挡处理的视频，可以提取到多个视频原始画面。
S202、对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
当得到目标视频的原始画面后，进一步对得到的原始画面进行核心区域识别处理，在核心区域识别时，可以采用人脸检测、深度学习感兴趣区域等处理方式。在对原始画面进行核心区域识别处理后，得到结果为0和1的二值化掩模图像，其中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域。一般来说，得到的二值化掩模图像中核心区域的总面积相比非核心区域要小，即得到包含更多0值的二值图像。
S203、获取目标视频的缩略图；
在对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面后，从目标视频缩略图中选取与本帧原始画面时间轴对应的缩略图。需要说明的是，获取的缩略图与目标视频原始画面可以是一对一映射，也可以是一对多映射。例如，一张缩略图对应四张目标视频原始画面。
S204、将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与缩略图同等分辨率；
在获取到目标视频的原始视频画面对应的二值化掩模图像以及目标视频的缩略图后，对缩略图画面进行隐写处理，将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图。
具体的，在将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图时，为了便于进行隐写处理，首先将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与缩略图同等分辨率。
S205、基于二值化掩模图像中的标识值的位置，查找缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层；
缩略图一般使用JPEG、WebP等有损压缩格式，它们均包含DCT离散余弦变换处理，本发明选择对缩略图压缩域DCT系数作为隐写载体。压缩域的DCT系数由于量化处理的关系，在其高频部分往往出现较多的系数0，当图像压缩比越高时，量化参数越大，DCT零系数越多。缩略图由于带宽成本的考虑，本身使用的编码码率较低，DCT零系数往往较多。
相比常见图像压缩域隐写算法Jsteg、F3等采取的嵌入策略：对DCT(离散余弦变换)系数的最低比特位层进行选择性嵌入(只选取部分高频位置嵌入信息)，本发明选择对缩略图DCT系数的多个比特层进行非选择性嵌入(每个位置均嵌入信息)。其中，选择的层数等于缩略图和原始画面的映射比，比如每4张原始画面对应1张缩略图时，需要对缩略图的最低4层进行嵌入。
以上嵌入位置的选择是基于如下考虑：第一，需要保证缩略图的嵌入容量可以完整嵌入一张或多张二值化掩模图，选择性的嵌入无法保证嵌入容量。第二，缩略图仅在用户操作进度条时短暂出现，对图像质量下滑的容忍度相对更大。
S206、将指定比特层对应位置的系数设置为与二值化掩模图像中的标识值相同；
当二值化掩模图像中的标识值为1，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，将缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为1；
当二值化掩模图像中的标识值为1，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，保持缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1；
当二值化掩模图像中的标识值为0，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，将缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为0；
当二值化掩模图像中的标识值为0，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，保持缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0。
S207、传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
最后，将包含掩模信息的缩略图传输至终端播放器，实现弹幕防遮挡掩模信息的传输。终端播放器在接收到包含掩模信息的缩略图后，提取出缩略图中包含的掩模信息，根据得到的掩模信息对视频进行防弹幕遮挡处理。
具体的，在上述实施例中，当缩略图与视频原始画面为一对一映射关系时，基于二值化掩模图像中的标识值的位置，查找缩略图对应位置的离散余弦变换系数的倒数第一层比特层，将倒数第一层比特层对应位置的系数设置为与二值化掩模图像中的标识值相同。
具体的，在上述实施例中，当缩略图与视频原始画面为一对多映射关系时，将非第一帧二值化掩模图像与第一帧二值化掩模图像做异或处理，得到更新后的非第一帧二值化掩模图像，基于更新后的二值化掩模图像中的标识值的位置，查找缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层。
以缩略图与原始画面为一对四映射为例，比如对4张原始画面分别进行核心区域识别处理，分别得到二值化掩模图像：Roi1、Roi2、Roi3、Roi4。将得到的二值化掩模图像缩放到与缩略图同等分辨率，得到缩放后的掩模图Roi1’、Roi2’、Roi3’、Roi4’。然后，对于第1帧Roi1’不做修改，对于二值化掩模图(Roi2’、Roi3’、Roi4’)进行更新，更新方法为：将其与第1帧Roi1’做异或处理，得到结果作为该二值化掩模图新值。以Roi2’为例说明其更新过程，分别对Roi1’与Roi2’每个位置的值进行一一对应地异或处理，处理规则为：因为视频画面前后帧相关性较大，时间轴上相邻的二值化掩模图相似度高，异或处理后将产生更多的0。
然后将第1帧二值化掩模图嵌入到DCT系数的LSB层(Least Significant Bit，倒数第一层)，因为第一帧二值化掩模图存在较多的1值且LSB层的修改对于图像质量的影响是所有层中最低的。将异或处理更新后的第2帧二值化掩模图嵌入到DCT系数的倒数第4比特层，因为更新后的第2帧二值化掩模图是其原始掩模与第1帧二值化掩模图的异或值，由于二者时间轴上紧邻，画面相关性更高，将产生更多的0，对画质和隐写后的缩略图体积影响更小。同理分别将异或处理更新后的第3、4帧二值化掩模图嵌入到倒数第3、2层。
播放器接收到缩略图后，得到其DCT系数，取DCT系数的LSB比特层作为其映射的第1帧画面ROI(egion of interest，感兴趣区域)，即作为不应该被弹幕遮挡的区域。取DCT系数的倒数第2比特层与第1帧画面ROI的异或作为第4帧画面的ROI。取DCT系数的倒数第3比特层与第1帧画面ROI的异或作为第3帧画面的ROI。取DCT系数的倒数第4比特层与第1帧画面ROI的异或作为第2帧画面的ROI。
综上所述，本发明利用视频缩略图与核心区域掩模信息的对应关系，将掩模信息以有损的方式嵌入到缩略图的压缩域，终端播放器提取掩模信息用于指导弹幕显示，在不显著影响用户体验前提下避免了掩模下载所带来的带宽成本增长。利用时间轴上相邻的掩码图异或处理，从而得到较多的零值，并结合缩略图DCT系数比特层优先级合理安排各帧嵌入位置，从而能够在指定嵌入容量下获得更低的缩略图质量损伤以及更高的缩略图压缩比。
如图3所示，为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输系统实施例1的结构示意图，所述系统可以包括：
提取模块301，用于对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面；
首先，对需要进行防弹幕遮挡处理的视频的原始画面进行提取，其中，在提取视频的原始画面时，可以逐帧进行提取，也可以按照一定的时间间隔进行提取。对于需要行防弹幕遮挡处理的视频，可以提取到多个视频原始画面。
识别模块302，用于对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
当得到目标视频的原始画面后，进一步对得到的原始画面进行核心区域识别处理，在核心区域识别时，可以采用人脸检测、深度学习感兴趣区域等处理方式。在对原始画面进行核心区域识别处理后，得到结果为0和1的二值化掩模图像，其中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域。一般来说，得到的二值化掩模图像中核心区域的总面积相比非核心区域要小，即得到包含更多0值的二值图像。
获取模块303，用于获取目标视频的缩略图；
在对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面后，从目标视频缩略图中选取与本帧原始画面时间轴对应的缩略图。需要说明的是，获取的缩略图与目标视频原始画面可以是一对一映射，也可以是一对多映射。例如，一张缩略图对应四张目标视频原始画面。
嵌入模块304，用于将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图；
在获取到目标视频的原始视频画面对应的二值化掩模图像以及目标视频的缩略图后，对缩略图画面进行隐写处理，将将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图。
传输模块305，用于传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
最后，将包含掩模信息的缩略图传输至终端播放器，实现弹幕防遮挡掩模信息的传输。终端播放器在接收到包含掩模信息的缩略图后，提取出缩略图中包含的掩模信息，根据得到的掩模信息对视频进行防弹幕遮挡处理。
综上所述，在上述实施例中，当需要实现弹幕防遮挡掩模信息的传输时，首先对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面，对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；然后获取目标视频的缩略图，将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图，最后传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。本发明通过将弹幕防遮挡掩模信息嵌入到视频的缩略图中进行传输，避免了单独从服务器端下载掩模信息所带来的带宽成本增加的问题。
如图4所示，为本发明公开的一种弹幕防遮挡掩模信息的传输系统实施例2的结构示意图，所述系统可以包括：
提取模块401，用于对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面；
首先，对需要进行防弹幕遮挡处理的视频的原始画面进行提取，其中，在提取视频的原始画面时，可以逐帧进行提取，也可以按照一定的时间间隔进行提取。对于需要行防弹幕遮挡处理的视频，可以提取到多个视频原始画面。
识别模块402，用于对得到的多个视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
当得到目标视频的原始画面后，进一步对得到的原始画面进行核心区域识别处理，在核心区域识别时，可以采用人脸检测、深度学习感兴趣区域等处理方式。在对原始画面进行核心区域识别处理后，得到结果为0和1的二值化掩模图像，其中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域。一般来说，得到的二值化掩模图像中核心区域的总面积相比非核心区域要小，即得到包含更多0值的二值图像。
获取模块403，用于获取目标视频的缩略图；
在对目标视频的原始画面进行提取，得到多个目标视频的视频原始画面后，从目标视频缩略图中选取与本帧原始画面时间轴对应的缩略图。需要说明的是，获取的缩略图与目标视频原始画面可以是一对一映射，也可以是一对多映射。例如，一张缩略图对应四张目标视频原始画面。
缩放单元404，用于将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与缩略图同等分辨率；
在获取到目标视频的原始视频画面对应的二值化掩模图像以及目标视频的缩略图后，对缩略图画面进行隐写处理，将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图。
具体的，在将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入缩略图，得到包含掩模信息的缩略图时，为了便于进行隐写处理，首先将与缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与缩略图同等分辨率。
查找单元405，用于基于二值化掩模图像中的标识值的位置，查找缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层；
缩略图一般使用JPEG、WebP等有损压缩格式，它们均包含DCT离散余弦变换处理，本发明选择对缩略图压缩域DCT系数作为隐写载体。压缩域的DCT系数由于量化处理的关系，在其高频部分往往出现较多的系数0，当图像压缩比越高时，量化参数越大，DCT零系数越多。缩略图由于带宽成本的考虑，本身使用的编码码率较低，DCT零系数往往较多。
相比常见图像压缩域隐写算法Jsteg、F3等采取的嵌入策略：对DCT(离散余弦变换)系数的最低比特位层进行选择性嵌入(只选取部分高频位置嵌入信息)，本发明选择对缩略图DCT系数的多个比特层进行非选择性嵌入(每个位置均嵌入信息)。其中，选择的层数等于缩略图和原始画面的映射比，比如每4张原始画面对应1张缩略图时，需要对缩略图的最低4层进行嵌入。
以上嵌入位置的选择是基于如下考虑：第一，需要保证缩略图的嵌入容量可以完整嵌入一张或多张二值化掩模图，选择性的嵌入无法保证嵌入容量。第二，缩略图仅在用户操作进度条时短暂出现，对图像质量下滑的容忍度相对更大。
设置单元406，用于将指定比特层对应位置的系数设置为与二值化掩模图像中的标识值相同；
当二值化掩模图像中的标识值为1，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，将缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为1；
当二值化掩模图像中的标识值为1，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，保持缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1；
当二值化掩模图像中的标识值为0，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，将缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为0；
当二值化掩模图像中的标识值为0，缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，保持缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0。
传输模块407，用于传输包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
最后，将包含掩模信息的缩略图传输至终端播放器，实现弹幕防遮挡掩模信息的传输。终端播放器在接收到包含掩模信息的缩略图后，提取出缩略图中包含的掩模信息，根据得到的掩模信息对视频进行防弹幕遮挡处理。
具体的，在上述实施例中，当第一确定单元确定缩略图与视频原始画面为一对一映射关系时，查找单元基于二值化掩模图像中的标识值的位置，查找缩略图对应位置的离散余弦变换系数的倒数第一层比特层，设置单元将倒数第一层比特层对应位置的系数设置为与二值化掩模图像中的标识值相同。
具体的，在上述实施例中，当第二确定单元缩略图与视频原始画面为一对多映射关系时，查找单元将非第一帧二值化掩模图像与第一帧二值化掩模图像做异或处理，得到更新后的非第一帧二值化掩模图像，基于更新后的二值化掩模图像中的标识值的位置，查找缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层。
以缩略图与原始画面为一对四映射为例，比如对4张原始画面分别进行核心区域识别处理，分别得到二值化掩模图像：Roi1、Roi2、Roi3、Roi4。将得到的二值化掩模图像缩放到与缩略图同等分辨率，得到缩放后的掩模图Roi1’、Roi2’、Roi3’、Roi4’。然后，对于第1帧Roi1’不做修改，对于二值化掩模图(Roi2’、Roi3’、Roi4’)进行更新，更新方法为：将其与第1帧Roi1’做异或处理，得到结果作为该二值化掩模图新值。以Roi2’为例说明其更新过程，分别对Roi1’与Roi2’每个位置的值进行一一对应地异或处理，处理规则为：因为视频画面前后帧相关性较大，时间轴上相邻的二值化掩模图相似度高，异或处理后将产生更多的0。
然后将第1帧二值化掩模图嵌入到DCT系数的LSB层(Least Significant Bit，倒数第一层)，因为第一帧二值化掩模图存在较多的1值且LSB层的修改对于图像质量的影响是所有层中最低的。将异或处理更新后的第2帧二值化掩模图嵌入到DCT系数的倒数第4比特层，因为更新后的第2帧二值化掩模图是其原始掩模与第1帧二值化掩模图的异或值，由于二者时间轴上紧邻，画面相关性更高，将产生更多的0，对画质和隐写后的缩略图体积影响更小。同理分别将异或处理更新后的第3、4帧二值化掩模图嵌入到倒数第3、2层。
播放器接收到缩略图后，得到其DCT系数，取DCT系数的LSB比特层作为其映射的第1帧画面ROI(egion of interest，感兴趣区域)，即作为不应该被弹幕遮挡的区域。取DCT系数的倒数第2比特层与第1帧画面ROI的异或作为第4帧画面的ROI。取DCT系数的倒数第3比特层与第1帧画面ROI的异或作为第3帧画面的ROI。取DCT系数的倒数第4比特层与第1帧画面ROI的异或作为第2帧画面的ROI。
综上所述，本发明利用视频缩略图与核心区域掩模信息的对应关系，将掩模信息以有损的方式嵌入到缩略图的压缩域，终端播放器提取掩模信息用于指导弹幕显示，在不显著影响用户体验前提下避免了掩模下载所带来的带宽成本增长。利用时间轴上相邻的掩码图异或处理，从而得到较多的零值，并结合缩略图DCT系数比特层优先级合理安排各帧嵌入位置，从而能够在指定嵌入容量下获得更低的缩略图质量损伤以及更高的缩略图压缩比。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种弹幕防遮挡掩模信息的传输方法，其特征在于，包括：
对目标视频的原始画面进行提取，得到多个所述目标视频的视频原始画面；
对得到的多个所述视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，所述二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
获取所述目标视频的缩略图；
将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入所述缩略图，得到包含掩模信息的缩略图；
传输所述包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入所述缩略图，得到包含掩模信息的缩略图，包括：
将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率；
基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层；
将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率后，还包括：
确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对一映射关系；
当所述缩略图与所述视频原始画面为一对一映射关系时，相应的，所述基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层，包括：
基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的倒数第一层比特层；
相应的，将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同，包括：
将所述倒数第一层比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率后，还包括：
确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对多映射关系；
当所述缩略图与所述视频原始画面为一对多映射关系时，相应的，所述基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层，包括：
将非第一帧二值化掩模图像与第一帧二值化掩模图像做异或处理，得到更新后的非第一帧二值化掩模图像；
基于更新后的二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同，包括：
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为0；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0。
6.一种弹幕防遮挡掩模信息的传输系统，其特征在于，包括：
提取模块，用于对目标视频的原始画面进行提取，得到多个所述目标视频的视频原始画面；
识别模块，用于对得到的多个所述视频原始画面进行核心区域识别，得到每个视频原始画面对应的二值化掩模图像，其中，所述二值化掩模图像中，标识值0标识非核心区域，标识值1标识核心区域；
获取模块，用于获取所述目标视频的缩略图；
嵌入模块，用于将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像嵌入所述缩略图，得到包含掩模信息的缩略图；
传输模块，用于传输所述包含掩模信息的缩略图至终端播放器。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述嵌入模块包括：
缩放单元，用于将与所述缩略图对应的视频原始画面，对应的二值化掩模图像缩放到与所述缩略图同等分辨率；
查找单元，用于基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层；
设置单元，用于将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述嵌入模块还包括：
第一确定单元，用于确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对一映射关系；
相应的，当所述缩略图与所述视频原始画面为一对一映射关系时，所述查找单元，具体用于基于所述二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的倒数第一层比特层；
相应的，所述设置单元，具体用于将所述倒数第一层比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述嵌入模块还包括：
第二确定单元，用于确定所述缩略图是否与所述视频原始画面为一对多映射关系；
相应的，当所述缩略图与所述视频原始画面为一对多映射关系时，所述查找单元，具体用于：
将非第一帧二值化掩模图像与第一帧二值化掩模图像做异或处理，得到更新后的非第一帧二值化掩模图像；
基于更新后的二值化掩模图像中的标识值的位置，查找所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述设置单元在执行将所述指定比特层对应位置的系数设置为与所述二值化掩模图像中的标识值相同时，具体用于：
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为1，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为1时，将所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数修改为0；
当所述二值化掩模图像中的标识值为0，所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0时，保持所述缩略图对应位置的离散余弦变换系数的指定比特层的系数为0。
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