專利名稱：一種像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視節(jié)目制作領(lǐng)域的字幕渲染技術(shù)，具體涉及一種在基于像素空間掩
碼矩陣模型的字幕渲染中像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法。
背景技術(shù)：
由于電視字幕具有獨(dú)立的表意功能，作為一種必備的電視節(jié)目要素，電視字幕是 一種重要的電視圖文的展現(xiàn)形式。隨著電視頻道、節(jié)目?jī)?nèi)容的細(xì)分，各個(gè)部門的分工也更加 專業(yè)化，對(duì)于不同類型節(jié)目的制作，以單一類型的字幕系統(tǒng)已很難滿足要求。另外，電視節(jié) 目的日益多樣性和電視觀眾欣賞、鑒賞水平的不斷提高，也要求電視字幕的應(yīng)用模式必然 朝著多樣性的方向發(fā)展。 從廣義的角度來說，電視字幕所處理的字幕對(duì)象可以分為圖形和文字兩個(gè)部分。 圖形包括各種規(guī)則形狀的圖形、由基本圖形元素組成的復(fù)合圖形和任意不規(guī)則圖形，文字 包括世界上各種語種的文字。 從計(jì)算機(jī)展現(xiàn)的角度來說，字幕對(duì)象渲染的最終目的是根據(jù)圖形化的矢量信息和 圖像紋理，采用數(shù)字圖像處理的相關(guān)算法，得到由32位RGBA表示的像素組成的一幀圖像。 因此將字幕對(duì)象歸一化為一種圖形表達(dá)形式，有利于數(shù)字圖像處理算法的統(tǒng)一化。
從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的角度來說，可以將所有類型的字幕對(duì)象視為由一系列直線和曲 線組成的圖形。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容就是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形、以及利 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形通常由點(diǎn)、線、面、體等幾何 元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來看，圖形主要分為兩類， 一類是基于線條信息表示的，如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等，另一類是明暗圖，也 就是通常所說的真實(shí)感圖形。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)一個(gè)主要的目的就是要利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生令人賞 心悅目的真實(shí)感圖形。為此，必須建立圖形所描述的場(chǎng)景的幾何表示，再用某種光照模型， 計(jì)算在假想的光源、紋理、材質(zhì)屬性下的光照明效果。 在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，Bezier曲線是一種重要的多項(xiàng)式參數(shù)曲線。平面中的任意 N(N>= 2)個(gè)點(diǎn)都可以構(gòu)成一個(gè)Bezier曲線。這N個(gè)點(diǎn)稱為Bezier曲線的控制頂點(diǎn)，N 個(gè)點(diǎn)組成的多邊形稱為Bezier曲線的控制多邊形。在字幕渲染技術(shù)中，可以使用Bezier 曲線來表達(dá)所有字幕對(duì)象的矢量信息，將字幕對(duì)象的原始矢量輪廓轉(zhuǎn)化為二次Bezier曲 線，并將一個(gè)內(nèi)部自相交Bezier封閉曲線分成多個(gè)封閉輪廓，根據(jù)交點(diǎn)將一條Bezier線段 分割成若干條首尾相連的線段，在字幕矢量輪廓中確定每一條Bezier線段的內(nèi)邊/外邊屬 性，根據(jù)內(nèi)邊/外邊屬性對(duì)字幕矢量輪廓進(jìn)行規(guī)并整理，最終得到若干不相交的封閉輪廓。 然后，將字幕對(duì)象的矢量輪廓離散化為直線段，計(jì)算字幕對(duì)象的多邊形矢量輪廓的屬性，進(jìn) 一步根據(jù)多邊形的方向和加邊類型，創(chuàng)建出用來加內(nèi)邊和外邊的多邊形矢量輪廓。
當(dāng)針對(duì)字幕對(duì)象的矢量信息進(jìn)行上述處理后，對(duì)字幕進(jìn)行渲染，渲染引擎創(chuàng)建像 素空間掩碼矩陣模型，該模型為一個(gè)二維矩陣模型，對(duì)應(yīng)最終渲染后的像素空間，矩陣中每 個(gè)像素點(diǎn)包括以下屬性數(shù)據(jù)①一個(gè)像素到邊界的最短距離Border,②一個(gè)像素到最外側(cè)邊的側(cè)邊方向的距離Side,③經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成的多邊形的面積Area, —個(gè) 像素的類型Type，⑤一個(gè)像素是否已經(jīng)進(jìn)行了反走樣處理的標(biāo)志bAntialiasing。
由于在將字幕對(duì)象的原始矢量輪廓(Bezier封閉曲線)離散化成由直線段組成的 封閉多邊形之后，可以將原來的像素空間放大512倍，即一個(gè)像素被分成了 512份。像素的 坐標(biāo)空間由原來的(O，O，l，l)浮點(diǎn)數(shù)坐標(biāo)空間轉(zhuǎn)換為(0，0，512，512)整數(shù)坐標(biāo)空間。此時(shí) 的一個(gè)像素被表示成了一個(gè)正方形區(qū)域，其初始面積為512X512。以上的Border、 Side、 Area的值都是在512X512的坐標(biāo)空間中，因此，可以將以上這些數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)像素的掩 碼。 當(dāng)像素空間掩碼矩陣模型中的Border、Side、Area和Type的值都已經(jīng)產(chǎn)生后，就 可以根據(jù)字幕渲染紋理屬性對(duì)字幕對(duì)象進(jìn)行貼圖處理，在貼圖的過程中進(jìn)行邊緣像素的反 走樣處理。在對(duì)邊界像素進(jìn)行反走樣貼圖處理時(shí)，需要用到經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成 的多邊形的面積Area(簡(jiǎn)稱像素面積)，而且，還可以依據(jù)該像素面積值判斷當(dāng)前像素是否 為邊界像素，因此，如何確定像素空間掩碼矩陣的像素面積，對(duì)于基于像素空間掩碼矩陣模 型的字幕渲染方法來說非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述基于像素空間掩碼矩陣模型的字幕渲染技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原
理，提供一種像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法，通過該方法可以準(zhǔn)確的確定經(jīng)過 一個(gè)像素的所有字幕對(duì)象矢量輪廓邊界圍成的多邊形的面積。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法，包括如 下步驟 (1)遍歷字幕對(duì)象的多邊形矢量輪廓，針對(duì)字幕對(duì)象的N個(gè)封閉多邊形，取出一個(gè) 多邊形Q[i]; (2)遍歷多邊形Q[i]中的每條邊，針對(duì)Q[i]中的M條邊，取出一條邊L[j];
(3)根據(jù)邊L[j]前后兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，確定邊L[j]經(jīng)過的像素，設(shè)L[j]經(jīng)過了F 個(gè)像素，分別是C
、C[1]........C[F-1]，F(xiàn)^ 1 ; (4)從L[j]開始，遍歷Q[i]中的所有M條邊，分別是L[j]到L[M-l]，L[O]到 L[j-l]，將經(jīng)過像素C[k]的邊與像素C[k]的正方形邊界的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出來；
(5)根據(jù)步驟(4)計(jì)算出來的交點(diǎn)坐標(biāo)，由經(jīng)過像素C[k]的邊以及像素C[k]的 正方形邊界構(gòu)成一個(gè)多邊形，并將該多邊形存放在一個(gè)臨時(shí)數(shù)組中，如果臨時(shí)數(shù)組中已經(jīng) 存在一個(gè)相同的多邊形，就直接轉(zhuǎn)至步驟(6);否則，根據(jù)多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和個(gè)數(shù)，采用 多邊形面積計(jì)算公式計(jì)算出邊L[j]對(duì)像素C[k]的面積貢獻(xiàn)的值A(chǔ)[j]，并累加到像素C[k] 原來的像素面積Area值中； (6)重復(fù)步驟(4)，直到計(jì)算完邊L[j]對(duì)所有經(jīng)過像素的面積貢獻(xiàn)的值；
(7)重復(fù)步驟(2)，直到處理完多邊形Q[i]中的每條邊；
(8)重復(fù)步驟(1)，直到處理完字幕對(duì)象中的每個(gè)多邊形。 進(jìn)一步，如上所述的像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法，在步驟(5)中采 用的多邊形面積計(jì)算公式為
A 二 B + G.5 x fabs (Y[u x (X同-X[1+1]》)
i=l B = 0. 5 X fabs (Y[。] X (X[N—i]-X[u) +Y[N—" X (X[N—2]-X
)) 其中，多邊形的N個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為:(X
， Y
) — (X[N_l] ， Y[N_l])。 本發(fā)明的有益效果如下在對(duì)字幕對(duì)象的原始Bezier矢量輪廓離散化為多邊形
之后，一個(gè)像素被分成512份。像素的坐標(biāo)空間由原來的(O，O，l，l)浮點(diǎn)數(shù)坐標(biāo)空間轉(zhuǎn)換
為(0，0，512，512)整數(shù)坐標(biāo)空間。此時(shí)的一個(gè)像素被表示成了一個(gè)正方形區(qū)域，其初始面
積為512 X 512。本發(fā)明所提供的方法針對(duì)各種形狀的字幕對(duì)象原始輪廓，都能合理、準(zhǔn)確地
計(jì)算出經(jīng)過一個(gè)像素的所有輪廓邊界圍成的多邊形面積，從而為像素類型的確定以及邊界
像素的反走樣貼圖處理提供了前提和基礎(chǔ)，確保了基于像素空間掩碼矩陣模型的字幕渲染
方法的可實(shí)施性。


圖1為像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法流程圖； 圖2a為像素空間掩碼矩陣的示意圖； 圖2b為填充了色彩以后的像素空間色彩矩陣示意圖； 圖3為確定一個(gè)封閉多邊形經(jīng)過的像素的像素面積的示意圖； 圖4a_圖4h為經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成的多邊形面積的幾種情況。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。 由于目前的用于電視節(jié)目制作的字幕系統(tǒng)中字幕渲染普遍存在渲染效率低下、邊 緣鋸齒效應(yīng)、小字模糊不清晰、文字筆畫粗細(xì)不均勻、漸變效果不真實(shí)、無法實(shí)現(xiàn)多邊多影 渲染效果、無法實(shí)現(xiàn)藝術(shù)字效果等一系列技術(shù)上和應(yīng)用上的問題，因此，可以通過將字幕對(duì) 象的矢量信息轉(zhuǎn)化為一個(gè)基于等高線的像素掩碼矩陣，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行字幕渲染的技術(shù)來 加以解決，這一技術(shù)稱作基于曲線輪廓的封閉環(huán)域和像素掩碼矩陣的字幕渲染方法(具體 內(nèi)容可參見同期申請(qǐng)的專利)。 上述方法的關(guān)鍵步驟首先是有限封閉環(huán)域的生成。有限封閉環(huán)域?yàn)橛邢迋€(gè)內(nèi)環(huán)、 外環(huán)(內(nèi)、外環(huán)方向相反)定義的一個(gè)多連通閉區(qū)域，內(nèi)環(huán)必須在一個(gè)外環(huán)內(nèi)。 一個(gè)輸入圖 元由一個(gè)或多個(gè)封閉輪廓組成，輪廓以首尾連結(jié)的二次Bezier曲線表示。對(duì)封閉輪廓進(jìn)行 曲線相交檢測(cè)，通過裁減曲線、并歸輪廓，生成有限環(huán)域的內(nèi)外環(huán)。 曲線的相交檢測(cè)利用外接矩形檢測(cè)選取可能相交曲線對(duì)以提高效率，然后遞歸法 對(duì)可能相交的Bezier曲線對(duì)二分法分割進(jìn)行局部曲線段的包圍盒檢測(cè)，當(dāng)分割的曲線段 滿足直線擬和精度時(shí)，用直線規(guī)則求交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)分割相交曲線對(duì)。計(jì)算交點(diǎn)相連的曲線 的方向進(jìn)行內(nèi)、外環(huán)分類測(cè)試，裁減不滿足內(nèi)、外環(huán)屬性的曲線，即刪除被一個(gè)外環(huán)包含卻 與外環(huán)方向一致的曲線或者被內(nèi)環(huán)包含的與內(nèi)環(huán)方向一致的曲線。連接首尾端點(diǎn)重合的曲 線，生成封閉的內(nèi)外環(huán)。 算法的思想基于某一渲染區(qū)(渲染基元為一個(gè)象素)的渲染屬性取決于其相對(duì)于 環(huán)域的位置，即以環(huán)域?yàn)?距線，通過計(jì)算渲染基元相對(duì)0距線的距離得到像素掩碼矩陣，
5由像素掩碼矩陣的等高線劃分不同的渲染區(qū)。渲染區(qū)的靈活劃分，可以實(shí)現(xiàn)多層圖元渲染； 不同的距離計(jì)算方式得到不同的等高線，從而實(shí)現(xiàn)不同的區(qū)域邊界導(dǎo)角特性；像素掩碼矩 陣做深度信息等轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)浮雕等立體效果。 因此，算法的另一關(guān)鍵步驟就是像素掩碼矩陣中各個(gè)屬性的計(jì)算。離散化曲線環(huán) 域，根據(jù)離散化的輪廓點(diǎn)鏈的前進(jìn)方向標(biāo)記距離映射圖中各基元的符號(hào)(例如，外環(huán)逆時(shí) 針，則左為正右為負(fù)，點(diǎn)鏈經(jīng)過的基元為零)。通過對(duì)點(diǎn)鏈中各點(diǎn)的方向矢量及其前后點(diǎn)的 方向角平分線方向矢量圍成的有限區(qū)域范圍內(nèi)計(jì)算渲染基元的距離，在映射圖中記錄各基 元的絕對(duì)值最小的距離值。 基于上述原理，在將一個(gè)字幕對(duì)象的Bezier曲線矢量輪廓離散化為多邊形矢量G 之后，進(jìn)一步根據(jù)多邊形的方向和加邊類型，創(chuàng)建出用來加內(nèi)邊的多邊形矢量Gl和用來加 外邊的多邊形矢量G2。然后，就可以對(duì)字幕對(duì)象進(jìn)行后續(xù)渲染。首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)二維矩陣 模型，這個(gè)模型對(duì)應(yīng)最終渲染后的像素空間，如圖2a所示，填充了色彩以后的像素空間色 彩矩陣如圖2b所示，每個(gè)像素的色彩值包括RGBA四個(gè)分量。
像素空間掩碼矩陣中每個(gè)像素點(diǎn)包括以下屬性數(shù)據(jù) (1). —個(gè)像素到邊界的最短距離Border。該值在加內(nèi)邊、外邊時(shí)使用。根據(jù)方角 邊、尖角邊、圓角邊的不同類型，這個(gè)距離有不同的意義。
(2). —個(gè)像素到最外側(cè)邊的側(cè)邊方向的距離Side。該值在加側(cè)邊時(shí)使用。
(3).經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成的多邊形的面積Area。該值在對(duì)邊界像素進(jìn) 行反走樣貼圖時(shí)使用。因此首先要區(qū)分內(nèi)部像素和邊界像素對(duì)于內(nèi)部像素來說，該值為固 定的值(512*512);對(duì)于邊界像素而言，該值是一個(gè)小于等于512*512的值，表示通過該像 素的邊與該像素矩形(高和寬均為512)圍成多邊形的面積。 (4). —個(gè)像素的類型Type。該值用來表示一個(gè)像素是側(cè)邊邊界、外邊邊界、內(nèi)邊 邊界、內(nèi)部像素。 (5). —個(gè)像素是否已經(jīng)進(jìn)行了反走樣處理的標(biāo)志bAntialiasing。使用這個(gè)布爾 變量以避免對(duì)同一個(gè)像素進(jìn)行多次的反走樣處理。 以上的Border、Side、Area的值都是在512*512的坐標(biāo)空間中，因此，可以將以上 這些數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)像素的掩碼。 確定經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成的多邊形面積Area的原理如下 第一，在對(duì)字幕對(duì)象的原始Bezier矢量輪廓離散化為多邊形之后， 一個(gè)像素被分
成512份。像素的坐標(biāo)空間由原來的(O，O，l，l)浮點(diǎn)數(shù)坐標(biāo)空間轉(zhuǎn)換為(0，0，512，512)整
數(shù)坐標(biāo)空間。此時(shí)的一個(gè)像素被表示成了一個(gè)正方形區(qū)域，其初始面積為512*512。 第二，當(dāng)矢量輪廓中一條多邊形的邊線段經(jīng)過一個(gè)像素的正方形區(qū)域后，會(huì)在此
正方形區(qū)域內(nèi)部形成一個(gè)多邊形。這個(gè)多邊形的面積就是Area的值。 第三，可以有多個(gè)邊界直線經(jīng)過同一個(gè)像素，也就是說，此時(shí)多個(gè)封閉的多邊形輪
廓經(jīng)過同一個(gè)像素。此時(shí)在正方形區(qū)域內(nèi)部形成多個(gè)多邊形。這些多邊形的面積之和就是
Area的值。 第四，由于多邊形矢量中，每個(gè)封閉多邊形是不可能相交的，因此對(duì)于多個(gè)邊界直 線經(jīng)過同一個(gè)像素的情況，不會(huì)有它們?cè)谠撓袼氐恼叫螀^(qū)域內(nèi)部互相交叉的情況，因此 Area肯定是小于等于512*512。
圖4a_圖4h表示了經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成的多邊形面積的幾種情況。圖 4a為一條多邊形的邊L經(jīng)過像素P，這個(gè)像素的Area的值就是多邊形A(圖中陰影部分)的 面積；圖4b為一條多邊形的邊LI和L2經(jīng)過像素P，這個(gè)像素的Area的值就是多邊形A (圖 中陰影部分)的面積；圖4c為一條多邊形的邊Ll、 L2、 L3經(jīng)過像素P(其中L2完全位于P 中)，這個(gè)像素的Area的值就是多邊形A(圖中陰影部分)的面積；圖4d為一個(gè)多邊形的 邊Ll、 L2和另外一個(gè)多邊形的邊L2'經(jīng)過像素P，這個(gè)像素的Area的值就是多邊形Al和 A2 (圖中陰影部分)的面積之和；圖4e —個(gè)多邊形的邊L1、L2和另外一個(gè)多邊形的邊Ll'、 L2'經(jīng)過像素P，這個(gè)像素的Area的值就是多邊形Al和A2 (圖中陰影部分)的面積之和； 圖4f為一個(gè)多邊形的邊Ll、 L2、 L3和另外一個(gè)多邊形的邊Ll' 、 L2'經(jīng)過像素P(其中L2 完全位于P中)，這個(gè)像素的Area的值就是多邊形Al和A2(圖中陰影部分)的面積之和。 由于多邊形矢量中，每個(gè)封閉多邊形是不可能相交的，因此不會(huì)出現(xiàn)圖4g和圖4h所示的情 況 根據(jù)以上原理，如圖l所示，確定經(jīng)過一個(gè)像素的所有邊界圍成的多邊形面積 Area的步驟如下 (1)遍歷字幕對(duì)象的多邊形矢量輪廓，針對(duì)字幕對(duì)象的N個(gè)封閉多邊形，取出一個(gè) 多邊形Q[i]; (2)遍歷多邊形Q[i]中的每條邊，針對(duì)Q[i]中的M條邊，取出一條邊L[j];
(3)根據(jù)邊L[j]前后兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，確定邊L[j]經(jīng)過的像素，設(shè)L[j]經(jīng)過了 F 個(gè)像素，分別是C
、C[1]........C[F-1]，F(xiàn)^ 1 ; (4)從L[j]開始，遍歷Q[i]中的所有M條邊，分別是L[j]到L[M-1]，L
到 L[j-l]，將經(jīng)過像素C[k]的邊與像素C[k]的正方形邊界的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出來；
(5)根據(jù)步驟(4)計(jì)算出來的交點(diǎn)坐標(biāo)，由經(jīng)過像素C[k]的邊以及像素C[k]的 正方形邊界構(gòu)成一個(gè)多邊形，并將該多邊形存放在一個(gè)臨時(shí)數(shù)組中，如果臨時(shí)數(shù)組中已經(jīng) 存在一個(gè)相同的多邊形，就直接轉(zhuǎn)至步驟(6);否則，根據(jù)多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和個(gè)數(shù)，采用 多邊形面積計(jì)算公式計(jì)算出邊L[j]對(duì)像素C[k]的面積貢獻(xiàn)的值A(chǔ)[j]，并累加到像素C[k] 原來的像素面積Area值中； (6)重復(fù)步驟(4)，直到計(jì)算完邊L[j]對(duì)所有經(jīng)過像素的面積貢獻(xiàn)的值；
(7)重復(fù)步驟(2)，直到處理完多邊形Q[i]中的每條邊；
(8)重復(fù)步驟(1)，直到處理完字幕對(duì)象中的每個(gè)多邊形。
步驟(5)中所采用的多邊形面積計(jì)算公式為A = B + 0.5 x fabs (Nf (Y[i] x (X"—!] — X[1+1])))
i=l B = 0. 5Xfabs(Y[。]X (X[N—i]-X"+Y[N—i]X (X[N—2]-X
)) 其中，多邊形的N個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為(X[O]，Y[O]) — (X[N-l]，Y[N-l])。在如圖3所 示的例子中 (1) . P0—P14是多邊形矢量的頂點(diǎn)； (2). SO—Sll是這個(gè)多邊形的每條邊與不同像素邊界的交點(diǎn)；
(3).T0—T8是每個(gè)像素的正方形的邊界點(diǎn)。這些點(diǎn)的坐標(biāo)為常量
TO為(512， 512) ， Tl為(1024， 512) ， T2為(1536， 512);
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T3為(512，1024)， T4為(1024，1024) ， T5為(1536，1024) T6為(512，1536)， T7為(1024，1536)， T8為(1536，1536) 根據(jù)上面描述的流程，這些像素的Area值分別為 像素AO. Area為512*512
Area為多邊形(Sll， P0， S0， Tl)的面積 Area為多邊形(Sll， Tl， T2， S10， P14)的面積 Area為多邊形(S9， S10， T2)的面積
像素Al. 像素A2. 像素A3. 像素BO. 像素Bl. 像素B2. 像素B3. 像素CO. 像素CI. 像素C2. 像素C3. 像素DO. 像素Dl. 像素D2. 像素D3.
Area為多邊形(Sl， Area為多邊形(SO, Area為多邊形(S7， Area為多邊形(S8， Area為多邊形(S2， Area為512*512 Area為多邊形(S6， Area為512*512 Area為多邊形(S3, Area為多邊形(S4， Area為多邊形(S5， Area為512*512
Pl， S2， T3)的面積
Sl， T3， T4， Tl)的面積
P12， S8， T2， Tl， T4)的面積
P13， S9， T2)的面積
P2， P3， P4， S3， T6， T3)的面積
P9， P10， Pll， S7， T4， T7)的面積
S4， T6)的面積
P5， P6， S5， T7， T6)的面積
P7， P8， S6， T7)的面積
本發(fā)明所述的方法并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)
本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
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權(quán)利要求
一種像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法，包括如下步驟(1)遍歷字幕對(duì)象的多邊形矢量輪廓，針對(duì)字幕對(duì)象的N個(gè)封閉多邊形，取出一個(gè)多邊形Q[i]；(2)遍歷多邊形Q[i]中的每條邊，針對(duì)Q[i]中的M條邊，取出一條邊L[j]；(3)根據(jù)邊L[j]前后兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，確定邊L[j]經(jīng)過的像素，設(shè)L[j]經(jīng)過了F個(gè)像素，分別是C
、C[1]、......、C[F-1]，F(xiàn)≥1；(4)從L[j]開始，遍歷Q[i]中的所有M條邊，分別是L[j]到L[M-1]，L
到L[j-1]，將經(jīng)過像素C[k]的邊與像素C[k]的正方形邊界的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出來；(5)根據(jù)步驟(4)計(jì)算出來的交點(diǎn)坐標(biāo)，由經(jīng)過像素C[k]的邊以及像素C[k]的正方形邊界構(gòu)成一個(gè)多邊形，并將該多邊形存放在一個(gè)臨時(shí)數(shù)組中，如果臨時(shí)數(shù)組中已經(jīng)存在一個(gè)相同的多邊形，就直接轉(zhuǎn)至步驟(6)；否則，根據(jù)多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)和個(gè)數(shù)，采用多邊形面積計(jì)算公式計(jì)算出邊L[j]對(duì)像素C[k]的面積貢獻(xiàn)的值A(chǔ)[j]，并累加到像素C[k]原來的像素面積Area值中；(6)重復(fù)步驟(4)，直到計(jì)算完邊L[j]對(duì)所有經(jīng)過像素的面積貢獻(xiàn)的值；(7)重復(fù)步驟(2)，直到處理完多邊形Q[i]中的每條邊；(8)重復(fù)步驟(1)，直到處理完字幕對(duì)象中的每個(gè)多邊形。
2. 如權(quán)利要求1所述的像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法，其特征在于在步驟(5)中采用的多邊形面積計(jì)算公式為<formula>formula see original document page 2</formula>B = 0. 5Xfabs(Y[。]X (X[N—u-X[u)+Y[n—"X (X[N—2]-X
))其中，多邊形的N個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為:(X[O] ， Y
) — (X[N-1] ， Y[N-l])。
全文摘要
本發(fā)明涉及電視節(jié)目制作領(lǐng)域的字幕渲染技術(shù)，具體涉及一種在基于像素空間掩碼矩陣模型的字幕渲染中像素空間掩碼矩陣的像素面積的確定方法。該方法遍歷字幕對(duì)象的多邊形矢量輪廓，針對(duì)字幕對(duì)象的N個(gè)封閉多邊形，遍歷多邊形中的每條邊，計(jì)算每條邊對(duì)所有經(jīng)過像素的面積貢獻(xiàn)的值，將同一個(gè)像素的像素面積Area值進(jìn)行累加，得到所需結(jié)果。該方法針對(duì)各種形狀的字幕對(duì)象原始輪廓，都能合理、準(zhǔn)確地計(jì)算出經(jīng)過一個(gè)像素的所有輪廓邊界圍成的多邊形面積，從而為像素類型的確定以及邊界像素的反走樣貼圖處理提供了前提和基礎(chǔ)，確保了基于像素空間掩碼矩陣模型的字幕渲染方法的可實(shí)施性。
文檔編號(hào)G06T1/00GK101764942SQ20081022586
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者吳正斌, 袁慧晶 申請(qǐng)人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司