[发明专利]插入替代图像/视频的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及视频系统，尤指一种把替代图像/视频插入到现有视频中的方法、装置和系统。

技术背景

合并两个或两个以上的视频信号以提供一单个的合成视频信号的装置在现有技术中是公知的。一个这样的视频合并的例子是电视上天气预报的播报，其中前景中的天气预报员被叠加在背景中的气象地图之上。

这样的现有技术装置通常采用一种色键(color-key)合并技术，其中所需要的前景场景用有色背景(通常为蓝色或绿色)录制。所需要的背景场景亦被录制。在其最简单的形式中，色键视频合并技术利用前景场景中每个像素点的颜色在前景和背景的视频信号间自动进行“硬”切换(即二进制切换)。色键视频合并技术利用前景场景中每个像素点的颜色在前景和背景的视频信号间自动进行切换。特别地，如果在前景场景(假定蓝色是色键)中检测到一蓝色像素，那么视频开关将在该像素点上把视频信号从背景场景引导到输出场景。如果在前景场景中未检测到蓝色像素，那么视频开关将在该像素点上把视频信号从前景场景引导到输出场景。在所有像素点以该方式处理后，其结果是由输入的前景和背景场景结合而成的输出场景。

在较复杂形式的色键视频合并技术中，切换效果可被隐藏并达到更自然的合并。例如，前景对象的阴影可显现在背景中。

由于色键合并技术方法简单，所以便宜的色键合并技术硬件已经应用了一段时间。因此，色键插入可在录制的或直播的视频中实现。其在直播电视中为在背景场景上面叠加体育比赛结果或记者图像，而在电影业中则为在背景场景上(如宇宙场景)叠加前景物体(如宇宙飞船)这样的一些目的而被广为应用。

然而，色键合并技术存在两个重要的局限。第一，该技术不能用来结合那些场景中的分色(Separation Color)(如绿或蓝)不能由该技术拥有者控制的视频源。这经常限制了色键插入到在广播室或电影制片厂中录制的图像序列的使用。第二，目前尚不可能通过从一个序列插入的图案跟随另一个序列中的物体运动(前景或背景)从而使插入的图案看起来像这些物体的一部分这样的方法来自动组合视频信号。而在过去，在数量十分有限的电影制作中曾经用手动方法完成过背景和前景场景运动的同步，这样的手动同步既非常昂贵又冗长乏味，并要求视频材料预先录制，而非“现场直播”。

发明内容

本发明通过提供一种插入替代图像/视频的方法、设备以及系统以解决先前技术的缺陷。

在本发明的一个实施例中，一种插入替代图像的方法包括存储关于第一视频内容捕捉的元数据，该第一视频内容具有能被替代图像/视频内容所代替的确定区域；用所存储的与第一视频内容相关的元数据捕捉替代图像/视频；以及按比例调整所捕捉的替代图像/视频，从而使替代图像/视频能被结合到第一视频内容预先设定的区域。

在本发明另一可选择的实施例中，一种插入替代图像的系统包括至少一个捕捉图像/视频的成像设备，以及一个包含一个处理器和一个存储器的处理和控制单元，其中该处理和控制单元适于存储关于第一视频内容捕捉的元数据，该第一视频内容具有能被替代图像/视频内容所代替的确定区域，对第一视频内容进行后期处理以产生新的描述第一视频内容中能被替代的区域的时戳遮罩(time-stamped matte)的元数据，用所存储的与第一视频内容的捕捉相关的元数据来捕捉替代图像/视频，以及按比例调整所捕捉的替代图像/视频，从而使替代图像/视频能被结合到第一视频内容预先设定的区域。

附图说明

结合附图考虑以下的详细描述，本发明的要义能容易地理解，其中：

图1描述根据本发明的实施例的替代图像/视频插入处理(AIVIP)系统的高层原理图；

图2描述适用于图1中的AIVIP系统100的处理和控制单元的实施例的高层原理图；

图3描述图1中AIVIP系统的处理步骤的高层原理图；

图4描述本发明AIVIP系统的高层原理图，其中第二物体相对于第二摄影机的定位由处理和控制单元控制；

图5描述本发明AIVIP系统的高层原理图，其中第二摄影机相对于第二物体的定位由处理和控制单元控制；以及

图6描述根据本发明的实施例的插入替代视频方法的流程图。

为利于理解，在所需之处使用一致的参考数字以指定附图中共有的相同元件。

具体实施方式