一种视频转场效果框架的建立

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1、一种视频转场效果框架的建立概要本文为开发多种视频转场效果提供了一种框架。该框架的目的是解决日前程序员对于越来越多的多元化视频转场表现出的低效率及与转场子模块之间的过度耦合问题。因此，本文提出更加模块化、灵活、可扩展的框架。基于对不同效果共同点的分析，把视频转场效果的实现分为4个子模块，每个部分都可以展开独立的开发和设计。此外，这些子模块有很好的可取代、可修改和再利用性。接下来我们正式开始对该框架进行描述，并结合经典的例子来展示它的广泛和实用性。关键字：视频转场，框架，映射方法，源区域，目标区域介绍当数码摄像机在家庭用户中渐渐流行，人们越来越需要一种易于使用的强大

2、视频处理系统。而在镜头间引入转场效果，也是视频处理不可或缺的功能。一个“转场”，用视频术语来说，就是从一个视频到另外一个视频的平滑过渡。在这里，因为“镜头切换”产生的是瞬时的、不易被察觉的过渡，所以在下文讨论中这部分将不在考虑范围之内。考虑到目前用户的需求大且种类繁多，怎样设计一个即通用又高效的算法来设计转场，是一个需要基于理论，并有实践价值的课题。然而有意思的是，目前多数对于视频转场的研究都致力于对转场镜头的检测，而很少侧重于转场本身的生成方法。于是本文侧重于后者，并介绍了一种视频转场框架的概要和并提出了相应有效的方案。开发视频转场缺乏统一的框架会导致以下主要

3、问题：（1）低效率：每一个转场都需要单独设计；（2）灵活性有限：在修改一个部分很难保证其他部分不受影响，从而导致成品转场程序的可修改性很低；（3）扩展性有限：一个转场中的模块很难被再利用到其他转场中去，这在现代的软件开发中是不符合原则的。我们在对大量视频转场进行调查之后，提出一个具开放性、模块化的框架来解决上述问题。相关工作首先，让我们来看看视频转场的商业应用。一些著名的多媒体开发商，如Adobe、Ulead提供了能实现丰富视频转场效果的视频编辑系统，同时，一些其他的开发商，如Crystalgraphics、PixelanSoftware则专注于开发更多的转场插

4、件。但从Adobe或Ulead提供的可用于自主开发转场效果的SDK（软件开发工具包）的设计看来，视频转场效果的一般框架从未被公开提出。视频转场在传统上分为2个类别：溶解和去除。经过仔细的分析和标签排序，我们提出了一种能够有效开发大量常见转场的框架。在第4节，我们将展示运用这个框架生成的3种典型转场：溶解转场，carton-style转场，和3D转场。我们提出的框架具有开放、模块化的发展。因此将大大加强代码的效率和可利用率。本文中，我们整合四个模块，提出一种并行、具扩展性的方式让视频转场完美的运作。框架理想的系统应该是灵活的，可扩展的和有效的。考虑到这些目标，转场

5、的产生可以分为几个独立的逻辑部分。这种分块有助于开发者能集中致力于开发每个模块的功能。此外，在对系统最后的调试、维护和扩展上也显得更加方便。本节我们将描述每个模块和系统的总体结构。视频转场的定义1.原始对象的定义A,B假设我们有两个视频素材A和B，它们分别产生于不同镜头，有着不同的场景和角色。其中，x表示的是帧平面上的坐标，t表示的是时间轴上的坐标。在A和B中，当t1t3，如图1所示。我们把A称为前视频素材，B称为后视频素材。图1：转场帧序列2.转场映射的定义F（A,B）在这

6、里F指的是能够通过S1、S2来表示出S的变换法则。xA、xB和x标记出了A、B视频素材中各自参与转场过程的像素的区域，我们称它们为相应的源区域和目标区域。从第一个例子的研究中，我们可以发现目标区域往往只包含帧平面坐标上一块特定的部分S（x,t），而源区域往往包含帧平面坐标上的S1（x,t）或/与S2（x,t）。3.生成对象C的定义C是转场生成的视频，或者只是满足下列条件的目标视频：这些表达式指的是生成视频的第一帧和最后一帧，对应的是前视频素材的第一帧与后视频素材的最后一帧。现在我们可以把注意力集中在生成的视频C上。视频C的效果取决于四个时变的因素：源区域、目标区

7、域、映射方法、背景。对于它们的定义都共用同一时间参考------只有引用同一时间参考，它们才会是有意义的。（1）源区域：xA、xB在源素材A和B的帧平面内标记出了源区域，并用像素值的方式输入到变换法则F。（2）目标区域：x则标记出了目标视频C中的区域，而变换法则F输出的是像素值。（3）映射方法：我们用映射方法F来获取从源区域到目标区域的像素值。（4）背景：有时我们用图片甚至动画作为背景以达到转场效果。背景的一个重要的特点是它的像素显示了与源素材无关的图片信息。参考图14，用夜晚天空当背景的例子。区域的定义在这里，有一个像素值参与的多邻域区域。源区域和目标区域都包

8、含一个或几个这样的区域。