專利名稱：一種快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非線性編輯系統(tǒng)的視頻制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法。
背景技術(shù)：
視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示是ー種重要的非線性編輯數(shù)字調(diào)色技術(shù)，在影片制作的前期、中期、后期，都是營造光影和色彩的重要手段之一。目前所采用的視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示方法存在算法復(fù)雜，處理周期長，而且存在無法由單核處理器到多核處理器移植的缺陷，已無法滿足用戶對實時性的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，實現(xiàn)能夠在單 核或多核計算機上進行視頻圖像區(qū)域化極值色彩的顯示，以特定像素組內(nèi)的像素最大值或像素最小值取代像素組內(nèi)中心像素的像素值，形成平整的、近似水彩畫的圖像。本發(fā)明提供的ー種快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，具體步驟如下確定畫筆尺寸N，所述畫筆尺寸為單ー的像素組內(nèi)中心像素距離各邊緣像素的像素數(shù)；根據(jù)處理器的核心數(shù)量確定線程數(shù)目；根據(jù)所述線程數(shù)目，將原始圖像按行平均分配到各處理器的核心；所述各處理器的核心按行滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每ー像素，根據(jù)所述像素組內(nèi)每一像素的RGB值獲取行方向R、G和B的極大值或極小值，并予以保存；根據(jù)所述線程數(shù)目，將按行處理完畢的圖像按列平均分配到各處理器的核心；所述各處理器的核心按列滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每ー像素，根據(jù)所述像素組內(nèi)每一像素的RGB值獲取各像素組在列方向R、G和B的極大值或極小值；當(dāng)獲取R、G和B的最大值時，比較保存的各像素組在行方向R、G和B的極大值與列方向的極大值，得到所述R、G和B的最大值；或，當(dāng)獲取R、G和B的最小值時，比較保存的各像素組在行方向R、G和B的極小值與列方向的極小值，得到所述R、G和B的最小值；根據(jù)所述R、G和B的最大值或所述R、G和B的最小值更新源圖像對應(yīng)位置的像素值，輸出所述像素組內(nèi)僅包含像素組最大值或像素組最小值的目標(biāo)圖像。本方法根據(jù)以上處理步驟，對圖像進行行、列極值色彩處理，形成的新圖像每ー個像素位置都是與原始圖像每個像素位置對應(yīng)，像素值為每個像素所在像素組內(nèi)RGB值的極值。并且，本方法中將目前所采用的4重維搜索減小到三重甚至二重捜索，可以大大降低處理過程的時間開銷；并且可以在任意多核的處理器上運行，進ー步減少時間開銷，從而滿足不同用戶對實時性處理的要求。


為了更清楚的說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹， 顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例一中實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例ニ中實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例ニ中計算相鄰像素組內(nèi)的像素最大值的方法示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例一方面提供了一種實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，實現(xiàn)過程如圖I所示，具體包括步驟SlOl :選擇畫筆尺寸N。具體的，畫筆尺寸N由畫筆尺寸參數(shù)決定，所述畫筆尺寸為單ー的像素組內(nèi)中心像素距離各邊緣像素的像素數(shù)。單ー的像素組有近似統(tǒng)ー的顏色，強調(diào)圖像中的亮色或暗色。所述中心像素為到包含(2N+1)*(2N+1)個像素的圖像像素組邊緣相等的像素點，與圓心類似。比如計算i行j列(坐標(biāo)記為(i，j))的像素點的像素組極值時，像素(i，j)就是中心像素，其左邊緣像素坐標(biāo)為(i，j_N),右邊緣像素坐標(biāo)為(i, j+N),上邊緣像素坐標(biāo)為(i+N，j)，下邊緣像素坐標(biāo)為(i-N，j)。步驟S102 :根據(jù)處理器的核心數(shù)量確定線程數(shù)目。優(yōu)選的，根據(jù)圖像的高度和寬度確定每個線程需要處理的行數(shù)和列數(shù)。線程數(shù)目與處理器的核心數(shù)目相同。步驟S103 :根據(jù)所述線程數(shù)目，將原始圖像按行平均分配到各處理器的核心，每個處理器的核心處理其中的一部分。步驟S104 :各處理器按行滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每ー像素，根據(jù)所述像素組內(nèi)每一像素的RGB值獲取R、G和B行方向的極大值或極小值?？傮w來說，遍歷所述視頻圖像在(2N+1)*(2N+1)像素組內(nèi)的每ー像素的色彩模式紅綠藍RGB值，遍歷視頻圖像時以當(dāng)前遍歷像素為中心，以畫筆尺寸N為半徑，進行區(qū)域化像素組內(nèi)(2N+1)*(2N+1)個像素的RGB值的遍歷；具體的，在本實施例中，對行方向和列方向的像素組分別進行像素極值的處理。進行行方向或列方向極值處理，遍歷視頻圖像時以當(dāng)前遍歷像素為中心，以畫筆尺寸N為半徑，進行行或列方向上連接兩個邊緣的2N+1個像素即像素組內(nèi)的像素RGB值的遍歷。N的范圍優(yōu)選為0-40，半徑越小，計算效率越高。
步驟S105 :保存各像素組行方向R、G和B的極大值或極小值。步驟S106 :根據(jù)所述線程數(shù)目，將按行處理完畢的圖像按列平均分配到各處理器的核心，姆個處理器的核心處理其中的一部分。步驟S107 :所述各處理器的核心按列滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每ー像素，根據(jù)所述像素組內(nèi)每一像素的RGB值獲取R、G和B列方向的極大值或極小值。優(yōu)選的，在獲取R、G和B的極大值或極小值時，獲取R、G和B行方向的極大值或極小值與獲取R、G和B列方向的極大值或極小值不分先后順序。步驟S108 比較保存的各像素組在行方向R、G和B的極大值與列方向的極大值，兩者中較大者作為像素組R、G和B的最大值；比較保存的各像素組在行方向R、G和B的極小值與列方向的極小值，兩者中較小者作為像素組R、G和B的最小值。步驟S109 :用所述像素組得到的上述R、G和B的最大值或最小值取代所述像素組內(nèi)中心像素的RGB值。步驟SllO :原始圖像中每個像素點所在像素組內(nèi)的最大值或最小值組成與原始圖像位置對應(yīng)的目標(biāo)圖像，輸出目標(biāo)圖像。具體的，將得到的所述R、G和B的最大值替代源圖像中對應(yīng)位置的像素值后，源圖像對應(yīng)位置的像素值更新為像素組最大值后形成目標(biāo)圖像。將得到的所述R、G和B的最小值替代源圖像中對應(yīng)位置的像素值后，源圖像的像素值更新為像素組最小值，形成新的目標(biāo)圖像。優(yōu)選的，當(dāng)獲取到源圖像在像素組內(nèi)的最大值或最小值后，可以將源圖像的上述最大值或最小值填充到ー個新的圖像中，并且與源圖像像素所在的位置相對應(yīng)，形成目標(biāo)圖像。經(jīng)過上述處理后，最終輸出的目標(biāo)圖像為在特定像素組內(nèi)僅包含像素組最大值或像素組最小值的圖像。 通過本發(fā)明實施例中以特定像素組內(nèi)的像素最大值或像素最小值取代像素組內(nèi)中心像素的像素值，能夠形成特定區(qū)域內(nèi)具有近似単一的、并且是最亮或最暗的部分區(qū)域圖像，當(dāng)圖像中包含多個上述區(qū)域圖像時形成平整的、近似水彩畫的圖像。并且，采用上述方法形成的特技能夠起到擴大白色區(qū)域或黒色區(qū)域的作用，平滑灰度圖像。本發(fā)明實施例ニ中將結(jié)合時間情況對實施例一的實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法做進ー步詳細的說明，視頻輸入的圖像的色彩空間格式包括YUV、HSI和RGB，其中，HSI用色調(diào)(Hue)、色飽和度(Saturation或Chroma)和亮度(Intensity或Brightness)來描述色彩。YUV中，"Y"表示明亮度(Lumina nce或Luma),也就是灰階值，是個基帶信號，而"U"和"V"表示的則是色度(Chrominance或Chroma)。RGB色彩模式是通過對紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的。本實施列中以YUV的ー種格式Y(jié)UV2格式為例，當(dāng)然并不引以為限，還可以為HSI或RGB格式的視頻圖像。本實施列中以像素組內(nèi)的像素最大值取代像素組內(nèi)中心像素的像素值為例進行說明，實現(xiàn)過程如圖2所示步驟S201 :選擇畫筆尺寸N。步驟S202 :將視頻圖像輸入格式Y(jié)UV2轉(zhuǎn)換為RGB格式。
步驟S203 :遍歷整個轉(zhuǎn)換為RGB格式的圖像在特定的(2n+l)*(2n+l)像素組內(nèi)的每ー像素RGB值。搜索比較RGB像素的最大值RMaxPixel、GMaxPixel、BMaxPixel，并將目標(biāo)圖像中和當(dāng)前像素相同位置的像素RGB值設(shè)置為RMaxPixeI、GMaxPixeI、BMaxPixeI。具體的，在搜索比較R G B像素的最大值RMaxPixel、GMaxPixel、BMaxPixel時，將每個像素組在行方向和列方向上分別進行ー維搜索比較，并進行最大值判斷。計算每個像素所在像素組最大值時，首先，按照實施例一的方法捜索行方向的最大值，并保存該像素組的最大值，然后同樣的方法再進行列方向上最大值的搜索，最后，將列方向上像素的最大值和保存的行方向上像素的最大值比較，兩者的大者即是像素組內(nèi)的像素最大值。捜索行方向或列方向的像素最大值時并不分先后順序。優(yōu)選的，當(dāng)找到當(dāng)前像素組內(nèi)的像素最大值時，記錄當(dāng)前像素最大值所在的行和列相對于當(dāng)前像素組中心像素的相對位置，以便當(dāng)計算當(dāng)前像素組內(nèi)的下一個相鄰像素組內(nèi)的R、G和B的最大值，無需將相鄰像素組內(nèi)的每ー像素的RGB值都進行計算，行方向或者列方向上相鄰像素組極值優(yōu)化具體實現(xiàn)過程可按如下方式實現(xiàn) 步驟S2031 :判斷當(dāng)前像素組內(nèi)的R、G和B的最大值是否在當(dāng)前像素組的邊緣。步驟S2032 :當(dāng)所述最大值不在當(dāng)前像素組的邊緣時，比較當(dāng)前像素組下ー個鄰近像素組邊緣的R、G和B像素值與當(dāng)前像素組內(nèi)的R、G和B最大值，取兩者的最大值，作為相鄰像素組內(nèi)R、G和B的最大值。步驟S2033 :當(dāng)所述最大值在當(dāng)前像素組的邊緣時，比較當(dāng)前像素組下ー個鄰近像素組邊緣的R、G和B像素值與下一個相鄰像素組內(nèi)的R、G和B像素值，即進行下ー個相鄰像素內(nèi)所有像素值的比較。具體的，當(dāng)已知以(i，j)為中心像素的像素組的極大值已找到，所在行為k行，像素值為(Rmaxi，Gmaxi，Bmaxi)，畫刷半徑N搜索以(i，j+1)為中心像素的像素組內(nèi)的極大值時，計算方法如圖3所示。判斷(Rmaxi, Gmaxi, Bmaxi)是否在(i, j+1)的像素組內(nèi)，如果在，貝1J (i，j+N)的像素值和(Rmaxi，Gmaxi，Bmaxi)的大者即為以(i，j+Ι)為中心像素的像素組內(nèi)的極大值，若不在，則重新比較(i，j+1)像素組內(nèi)的像素值，找出極大值。步驟S204 :將當(dāng)前具有RGB輸出格式的圖像，轉(zhuǎn)換為原有的YUV2格式的圖像，形成具有多個不同亮度的特定區(qū)域的圖像，每ー特定區(qū)域內(nèi)近似ー種亮度。以上實施方式提供了由最大值像素替代特定區(qū)域內(nèi)像素組中心像素的方法，對于最小值像素替代特定區(qū)域內(nèi)像素的方法與上述方法類似，在此不再贅述。上述實現(xiàn)最大值像素或最小值像素的特技，能用于指定范圍內(nèi)的顔色的填充，最大化像素特技(Maximum)將范圍內(nèi)最亮的像素填充，最小化像素特技(Mimimum)將范圍內(nèi)最暗的像素填充，并且還能實現(xiàn)圖像模糊的效果。通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以通過軟件實現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是⑶-R0M，U盤，移動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。以上所述，僅為本發(fā)明的一個最佳具體實施例，但本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項技術(shù)的人在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)，可輕易想到的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在以下本發(fā)明的申請專利范圍中。的方法。以上所述，僅為本發(fā)明的一個最佳具體實施例，但本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項技術(shù)的人在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)，可輕 易想到的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在以下本發(fā)明的申請專利范圍中。
權(quán)利要求
1.ー種快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在于，該方法包括 確定畫筆尺寸N，所述畫筆尺寸為單ー的像素組內(nèi)中心像素距離各邊緣像素的像素數(shù)； 根據(jù)處理器的核心數(shù)量確定線程數(shù)目； 根據(jù)所述線程數(shù)目，將原始圖像按行平均分配到各處理器的核心； 所述各處理器的核心按行滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每ー像素，根據(jù)所述像素組內(nèi)每一像素的RGB值獲取行方向R、G和B的極大值或極小值，并予以保存； 根據(jù)所述線程數(shù)目，將按行處理完畢的圖像按列平均分配到各處理器的核心； 所述各處理器的核心按列滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每ー像素，根據(jù)所述像素組內(nèi)每一像素的RGB值獲取各像素組在列方向R、G和B的極大值或極小值； 當(dāng)獲取R、G和B的最大值時，比較保存的各像素組在行方向R、G和B的極大值與列方向的極大值，得到所述R、G和B的最大值；或， 當(dāng)獲取R、G和B的最小值時，比較保存的各像素組在行方向R、G和B的極小值與列方向的極小值，得到所述R、G和B的最小值； 根據(jù)所述R、G和B的最大值或所述R、G和B的最小值更新源圖像對應(yīng)位置的像素值，輸出所述像素組內(nèi)僅包含像素組最大值或像素組最小值的目標(biāo)圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在干，該方法包括 獲取R、G和B行方向的極大值或極小值與獲取R、G和B列方向的極大值或極小值不分先后順序。
3.如權(quán)利要求I所述的快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在干，該方法包括 轉(zhuǎn)換圖像輸入格式到RGB空間。
4.如權(quán)利要求3所述的快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在干，該方法還包括 轉(zhuǎn)換圖像輸出格式到原有圖像具有的色彩空間格式。
5.如權(quán)利要求4所述的快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在干，所述原有圖像具有的色彩空間格式包括HSI 或 YUV 或 RGB。
6.如權(quán)利要求I所述的快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在干，所述畫筆尺寸N的取值范圍為0 < N彡40，單位為像素。
7.如權(quán)利要求I所述的快速實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，其特征在干，獲取相鄰像素組內(nèi)的R、G和B的最大值或最小值的方法具體為 判斷當(dāng)前像素組內(nèi)的R、G和B的最大值或最小值是否在當(dāng)前像素組的邊緣； 當(dāng)所述最大值或最小值在當(dāng)前像素組的邊緣時，則計算相鄰像素組內(nèi)所有的R、G和B的最大值或最小值，作為相鄰像素組內(nèi)R、G和B的最大值或最小值； 當(dāng)所述最大值或最小值不在當(dāng)前像素組的邊緣時，則比較所述當(dāng)前像素組下ー個鄰近像素組邊緣的R、G和B像素值與當(dāng)前像素組內(nèi)的R、G和B像素最大值的大小，較大者作為相鄰像素組內(nèi)R、G和B的最大值，或，比較所述當(dāng)前像素組下ー個鄰近像素組邊緣的R、G和B像素值與當(dāng)前像素組內(nèi)的R、G和B像素最小值的大小，較小者作為相鄰像素組內(nèi)R、G和 B的最小值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，確定畫筆尺寸N和線程數(shù)目；根據(jù)線程數(shù)目，將原始圖像按行平均分配到各處理器的核心；各處理器的核心按行滑動并遍歷長度為2N+1的像素組內(nèi)的每一像素，獲取行方向R、G和B的極大值或極小值后保存；將按行處理完畢的圖像按列平均分配到各處理器的核心，各處理器的核心獲取R、G和B在列方向的極大值或極小值，與保存的行方向的R、G和B的極大值或極小值比較，以最大值或最小值取代像素組內(nèi)中心像素的RGB值，原始圖像中每個像素點所在像素組內(nèi)的最大值或最小值組成與原始圖像位置對應(yīng)的目標(biāo)圖像，實現(xiàn)在單核或多核計算機上進行視頻圖像區(qū)域化極值色彩的顯示。
文檔編號H04N5/262GK102724427SQ20111039396
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者谷春蘭 申請人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司