[发明专利]一种基于云端处理的实时高清抠像方法

说明书

本发明涉及一种基于云端处理的实时高清抠像方法，所述实时高清抠像方法包括：对基于(Y，U，V)颜色空间的视频图像/图片进行预处理；将预处理后具有统一格式的视频图像/图片作为实时输入源输入云导播台；扫描输入源的每帧视频图像/图片的所有像素点的信息；选取色键对来自实时输入源的前景图像进行抠像计算；基于抠像计算结果对前景图像和背景图像进行融合计算并进行实时融合。本发明公开了一种快速高清抠像算法，利用算法实时性的优势，融合到云导播台中，实现了云端人物和虚拟背景的有效合成。

技术领域

本发明涉及云流媒体实时抠像技术领域，具体涉及一种基于云端处理的实时高清抠像方法。

背景技术

抠像技术的产生源自于早期的电视制作，虚拟演播室的搭建也是基于该需求。演播室的抠像主要涉及蓝/绿幕的抠像。其前期源采集过程要求严格，且成本高昂(包括均匀的光照和性能优良的录制设备)，并且在抠像环节上，主流仍然选择的是价格较高的硬件导播台，因其避免了编解码的耗时转换，从来能基本满足抠像的性能需求。

蓝/绿幕的抠像在现有的一些算法性能上也参差不齐，包括边缘的轮廓的优化，溢色的处理和前景与背景的融合等。

目前市面上存在的抠像软件，如photoshop，虽然经过人工的处理能调试出较优的抠像效果，但是其对于操作人员的抠像技术的专业要求非常高，并且整个过程耗时耗力，无法满足使用者实时直播中快速高清的性能要求。

有鉴于此，我们开发了高清的抠像算法并且融合到我们自行开发研制的云端导播台中，在确保效果优良的前提下，极大地满足抠像的实时性要求。并且，将硬件的抠像转移到云端进行处理，极大提升了抠像性能并已达到缩减成本的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云端处理的实时高清抠像方法，用以解决现有抠像技术耗时耗力无法满足使用者实时直播中快速高清的性能要求的问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于云端处理的实时高清抠像方法，所述实时高清抠像方法包括：对基于(Y，U，V)颜色空间的视频图像/图片进行预处理；将预处理后具有统一格式的视频图像/图片作为实时输入源输入云导播台；扫描输入源的每帧视频图像/图片的所有像素点的信息；选取色键对来自实时输入源的前景图像进行抠像计算；基于抠像计算结果对前景图像和背景图像进行融合计算；所述融合计算公式为：

respixel＝fgpixel-back_contrib+bgalpha×bgpixel

其中，respixel为合成结果图像的像素值，fgpixel前景图像的像素值，bgpixel为背景图像的像素值，back_contrib为背景图像贡献值，bgalpha为背景图像像素透明度；和基于融合计算结果对前景图像和背景图像进行实时融合。

本发明公开的上述一种基于云端处理的实时高清抠像方法，所述前景图像的抠像计算过程包括：将前景像素点由(U，V)颜色空间坐标系旋转至(X，Z)颜色空间坐标系中进行操作；在(X，Z)颜色空间坐标系中对像素点区域进行分区处理；得到第一区域和第二区域，其中，第一区域内像素点的像素值与色键像素值差异大，第二区域内像素点的像素值与色键像素值相同或相近；对于第二区域中的像素点保持前景不变性，直接反转至(U，V)颜色空间坐标系中输出；对于第一区域中的像素点进行前景源像素抑制处理；得到第一区域中像素点经前景源像素抑制处理后的(X，Z)颜色空间坐标系坐标值(x′₀，z′₀)和前景图像像素透明度fgalpha的值；将第一区域中像素点经前景源像素抑制处理后的(X，Z)颜色空间坐标系坐标(x′₀，z′₀)反转至(U，V)颜色空间坐标系中；根据前景图像像素透明度fgalpha计算得到背景图像像素透明度bgalpha的值和第一区域中像素点经前景源像素抑制处理后的(Y，U，V)颜色空间坐标系坐标值(Y′，U′，V′)。