[發明專利]超高清視頻切畫方法

在審

• 申請號: 202010117071.5
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111343393A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 姚平;宋小民;郭超
• 申請（專利權）人: 四川新視創偉超高清科技有限公司
• 主分類號: H04N5/268
• 分類號: H04N5/268;H04N7/015;G06T7/254;G06T1/60;G06T1/20;G06F13/28
• 代理公司: 成都立新致創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51277
• 代理人: 譚德兵

1.一種超高清視頻切畫方法，其特征在于，該方法包括：

1)定點切畫

后臺設置切畫框位置，保持切畫框在屏幕上的位置始終不變，通過監視器對切畫框中的內容做穩定持續輸出；

和或，

2)人工切畫

后臺選擇輸出信號所對應的監視器，確定切畫框屬性，同時在監視器端的各個監視器分別配備一個操作面板，通過所述操作面板對切畫框進行操作，監看屏幕上的切畫框隨之動作，同時對監視器作對應輸出；

和或，

3)智能切畫

由計算機根據輸入的視頻，自動識別需要跟蹤的主體，監看屏幕中切畫框自動框出該主體和背景，并對該監視器作做實時對應輸出。

2.根據權利要求1所述的超高清視頻切畫方法，其特征在于，所述切畫過程中的視頻信號為一路8K攝像機或四路4K攝像機拍攝的內容，每路經由1組12G-SDI視頻信號線輸入到基于X86架構的算法工作站中進行處理。

3.根據權利要求2所述的超高清視頻切畫方法，其特征在于，經處理器處理的8K信號或4路4K信號通過HDMI輸出到監看屏幕時通過SDI將切畫框中的4K和HD信號輸出到對應監視器中。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的超高清視頻切畫方法，其特征在于，所述切畫模式下，通過CUDA對輸入的視頻信號進行切畫處理，初始化OpenGL并使用其API創建數據緩沖區，將緩沖區分享給CUDA，讓CUDA映射共享資源獲取設備指針后執行函數，再解除CUDA對共享緩沖區的映射，最后調用OpenGL API顯示以實現OpenGL和CUDA交互；利用OpenGL將信號渲染并傳輸到8K監看屏幕；最終GPU使用GPUDirect RDMA技術將信號傳輸到板卡，并傳輸至各個監視器。

5.根據權利要求4所述的超高清視頻切畫方法，其特征在于，所述智能切畫利用幀間差分法和背景差分法融合運用，用以檢測出視頻中運動，利用目標跟蹤算法對該被檢測的運動主體進行跟蹤。

6.根據權利要求5所述的超高清視頻切畫方法，其特征在于，所述智能切畫的具體步驟為：

當處理器接收到由攝像機傳輸的視頻信號后，先利用幀間差分法，對視頻圖像中連續的兩幀相減得到兩幀圖像亮度差的絕對值，并將其和閾值進行對比；

若大于閾值，則可分析出視頻圖像序列的運動特性，確定圖像序列中的人、物運動；若小于閾值，則利用均值建模法對視頻做背景差分，即在在視頻圖像中取連續N幀，計算這N幀圖像像素灰度值的平均值來作為背景圖像的像素灰度值，以此來確定人、物運動情況；

當使用幀間差分法和背景差分法結合的方式檢測出視頻畫面中物體運動時利用KCF和相關濾波判別式目標跟蹤方法，在每一個視頻場景中更新使用脊回歸訓練好的目標檢測器，利用周圍區域的循環矩陣采集正負樣本判斷跟蹤到的是目標還是周圍的背景信息后，使用輪轉矩陣對跟蹤目標進行采集，同時使用快速傅里葉變化對算法進行加速計算，實現目標跟蹤。