專利名稱：一種快速實(shí)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(shí)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(yíng)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(zhǎng)，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(duì)實(shí)時(shí)性的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種快速實(shí)現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，實(shí)現(xiàn)能夠在單 核或多核計(jì)算機(jī)上進(jìn)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(shí)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?cái)?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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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(shí)，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(shí)，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(duì)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(duì)圖像進(jìn)行行、列極值色彩處理，形成的新圖像每ー個(gè)像素位置都是與原始圖像每個(gè)像素位置對(duì)應(yīng)，像素值為每個(gè)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(shí)間開銷；并且可以在任意多核的處理器上運(yùn)行，進(jìn)ー步減少時(shí)間開銷，從而滿足不同用戶對(duì)實(shí)時(shí)性處理的要求。


為了更清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(shí)施例一中實(shí)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(shí)施例ニ中實(shí)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(shí)施例ニ中計(jì)算相鄰像素組內(nèi)的像素最大值的方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種實(shí)現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法，實(shí)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?cái)?shù)。單ー的像素組有近似統(tǒng)ー的顏色，強(qiáng)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(gè)像素的圖像像素組邊緣相等的像素點(diǎn)，與圓心類似。比如計(jì)算i行j列(坐標(biāo)記為(i，j))的像素點(diǎn)的像素組極值時(shí)，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(gè)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(gè)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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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。總體來說，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(lán)RGB值，遍歷視頻圖像時(shí)以當(dāng)前遍歷像素為中心，以畫筆尺寸N為半徑，進(jìn)行區(qū)域化像素組內(nèi)(2N+1)*(2N+1)個(gè)像素的RGB值的遍歷；具體的，在本實(shí)施例中，對(duì)行方向和列方向的像素組分別進(jìn)行像素極值的處理。進(jìn)行行方向或列方向極值處理，遍歷視頻圖像時(shí)以當(dāng)前遍歷像素為中心，以畫筆尺寸N為半徑，進(jìn)行行或列方向上連接兩個(gè)邊緣的2N+1個(gè)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(jì)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(gè)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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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(shí)，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(gè)像素點(diǎn)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(duì)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(duì)應(yīng)位置的像素值后，源圖像對(duì)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(duì)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(gè)新的圖像中，并且與源圖像像素所在的位置相對(duì)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(shí)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(gè)上述區(qū)域圖像時(shí)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(kuò)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(shí)施例ニ中將結(jié)合時(shí)間情況對(duì)實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)視頻圖像區(qū)域化極值色彩顯示的方法做進(jìn)ー步詳細(xì)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(gè)基帶信號(hào)，而"U"和"V"表示的則是色度(Chrominance或Chroma)。RGB色彩模式是通過對(duì)紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)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(shí)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(shí)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(jìn)行說明，實(shí)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(gè)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(shí)，將每個(gè)像素組在行方向和列方向上分別進(jìn)行ー維搜索比較，并進(jìn)行最大值判斷。計(jì)算每個(gè)像素所在像素組最大值時(shí)，首先，按照實(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)，記錄當(dāng)前像素最大值所在的行和列相對(duì)于當(dāng)前像素組中心像素的相對(duì)位置，以便當(dāng)計(jì)算當(dāng)前像素組內(nèi)的下一個(gè)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(jìn)行計(jì)算，行方向或者列方向上相鄰像素組極值優(yōu)化具體實(shí)現(xiàn)過程可按如下方式實(shí)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(shí)，比較當(dāng)前像素組下ー個(gè)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(shí)，比較當(dāng)前像素組下ー個(gè)鄰近像素組邊緣的R、G和B像素值與下一個(gè)相鄰像素組內(nèi)的R、G和B像素值，即進(jìn)行下ー個(gè)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(shí)，計(jì)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(gè)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(shí)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(duì)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(shí)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(shí)現(xiàn)圖像模糊的效果。通過以上的實(shí)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(shí)現(xiàn)，也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@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(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是⑶-R0M，U盤，移動(dòng)硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。以上所述，僅為本發(fā)明的一個(gè)最佳具體實(shí)施例，但本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項(xiàng)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(qǐng)專利范圍中。的方法。以上所述，僅為本發(fā)明的一個(gè)最佳具體實(shí)施例，但本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項(xiàng)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(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求
1.ー種快速實(shí)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?cái)?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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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(shí)，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(shí)，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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，則計(jì)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(shí)，則比較所述當(dāng)前像素組下ー個(gè)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(gè)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(shí)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(dòng)并遍歷長(zhǎng)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(gè)像素點(diǎn)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(duì)應(yīng)的目標(biāo)圖像，實(shí)現(xiàn)在單核或多核計(jì)算機(jī)上進(jìn)行視頻圖像區(qū)域化極值色彩的顯示。
文檔編號(hào)H04N5/262GK102724427SQ20111039396
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司