專利名稱：電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廣電領(lǐng)域電視節(jié)目制播機(jī)構(gòu)的字幕^番出技術(shù)，具體涉及一種 電視字幕播出設(shè)備的隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
電視字幕作為一種必備的電視節(jié)目要素，是一種重要的電視圖文的展現(xiàn)形
式。隨著電^L頻道、節(jié)目內(nèi)容的細(xì)分，各個(gè)部門的分工也更加專業(yè)化，對于不 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 的曰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。
在信息時(shí)代，面對呈爆炸性遞增的信息，電視j某體必須在最短的時(shí)間內(nèi)將 海量的圖文信息發(fā)布出去，并力求更豐富、更精彩的內(nèi)容包裝形式，以吸引更 多受眾眼球。這就對圖文信息發(fā)布的基本技術(shù)實(shí)現(xiàn)工具一字幕機(jī)提出了更高的 要求。從最初的解釋視頻畫面逐漸發(fā)展為展現(xiàn)電視畫面、形成具有沖擊力視覺 效果的重要形式。在技術(shù)上要求字幕制播系統(tǒng)結(jié)合最新的計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)， 產(chǎn)生大量的靜態(tài)渲染效果和動(dòng)態(tài)播出特效，并運(yùn)用基于三維圖形加速引擎的三 維實(shí)時(shí)字幕技術(shù)，從傳統(tǒng)的在視頻上生成字幕的單一功能，向"寓包裝于內(nèi)容" 的視頻信息綜合發(fā)布平臺(tái)轉(zhuǎn)變。從實(shí)現(xiàn)的技術(shù)角度出發(fā)，字幕系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 的算法變得越來越復(fù)雜，使用了大量基于CPU和GPU的二維、三維圖形圖像處 理的核心算法。
針對目前主要靠手工測試的方法來保障電視字幕播出設(shè)備的安全性、實(shí)時(shí) 性和穩(wěn)定性的情況和缺陷，技術(shù)人員提出了一種基于多樣性應(yīng)用的電視字幕播 出設(shè)備性能保障的方法，該方法根據(jù)字幕播出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使用隨機(jī)數(shù)發(fā) 生器，模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，自動(dòng)構(gòu)造圖文字幕對象，然后使用字幕渲染引擎， 對字幕進(jìn)行多線程自動(dòng)靜態(tài)渲染和動(dòng)態(tài)特效渲染，同時(shí)記錄對系統(tǒng)資源的使用 情況，以監(jiān)測字幕渲染邏輯設(shè)計(jì)上的缺陷，保障字幕播出系統(tǒng)的安全性、實(shí)時(shí)
4上述渲染方法完全是根據(jù)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的，從理論上說，這些渲染模 型可以最大限度的遍歷靜態(tài)渲染和動(dòng)態(tài)特效算法的所有邏輯分支，從而最大限 度的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的缺陷，但是在實(shí)際應(yīng)用中，有些參數(shù)的值使用到的概率很小，
例如電^L字幕中常用到的漢字字符只有3000個(gè)左右，而一個(gè)TrueType中的實(shí) 際字符有40000多個(gè)；再例如，對一個(gè)字元來說，加邊、加影的半徑的取J直范 圍是0到500,而實(shí)際上用到最多的值集中在0到30之內(nèi)。在這種情況下，如 果完全根據(jù)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，則得到的參數(shù)完全不受控制，那么這種情況下所進(jìn) 行的很多次的渲染事實(shí)上是沒有實(shí)際應(yīng)用意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述根據(jù)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的字幕渲染方式所存在 的缺陷，提供一種使字幕渲染參數(shù)更加貼進(jìn)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境，以確保渲染有效 性的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用 性調(diào)整方法，包括如下步驟
(1 )在一個(gè)參數(shù)的取值范圍[M， N]區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)參數(shù)I;
(2) 確定一個(gè)門限值P,且0<P<1,使得在[M， N]范圍內(nèi)產(chǎn)生的隨機(jī)參數(shù) 百分比為P落在[Sl, S2]這個(gè)區(qū)間內(nèi)，S1和S2是兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，且M〈S1〈S2〈N;
(3) 將區(qū)間[M,N]規(guī)約到[O，(N-M)]區(qū)間，然后在
區(qū)間產(chǎn) 生一個(gè)隨機(jī)數(shù)K，根據(jù)K值的范圍，確定映射算法公式，重新計(jì)算需要的隨機(jī)參 數(shù)I。
如果K在
區(qū)間之內(nèi)，將K值從區(qū)間
映射到 區(qū)間[SI, S2]之內(nèi)，映射算法公式如下 I二S, + (S2-SJx K
Px(N-M)
如果K在[P*(N-M)， (1+P)/2*(N-M)]區(qū)間之內(nèi)，將K值從區(qū)間[P* (N-M), (1+P)/2*(N-M)]映射到區(qū)間[M, SI]之內(nèi)，映射算法公式如下
I = M + (S，-M)x(---
(1 —P)x(N-M) l-P
5如果K在 [(1+P)/2*(N-M), (N-M)] 區(qū)間之內(nèi)，^!尋K {直/人區(qū)間 [(1+P)/2*(N-M)， (N-M)]映射到區(qū)間[S2, N]之內(nèi)，映射算法公式如下
I = S2 + (N-S2)x(---
(1-P)x(N-M) l-P
如上所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法，該方
法建立一個(gè)常用的漢字、詞語、句子的數(shù)據(jù)庫，在進(jìn)行渲染時(shí)，遍歷該數(shù)據(jù)庫
中的所有文字信息。本方法可以4吏用Windows標(biāo)準(zhǔn)TEXT文本文件的方式組織這 些數(shù)據(jù)庫。
如上所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法，其中， 該方法選用計(jì)算^L的時(shí)鐘TickCount作為產(chǎn)生隨才幾參ft的種子。
進(jìn)一步，在上述電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法中， 門限值P的取值為90,使得在[M, N]范圍內(nèi)產(chǎn)生的隨機(jī)參數(shù)有90y。落在[Sl， S2] 這個(gè)區(qū)間內(nèi)。
本發(fā)明根據(jù)實(shí)際工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)值對字幕渲染隨機(jī)參數(shù)進(jìn)行修正，最大 限度的保障了字幕渲染參數(shù)更加貼近實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境；通過合理的選擇字幕渲 染時(shí)所使用的文本信息數(shù)據(jù)庫，節(jié)省了遍歷靜態(tài)渲染和動(dòng)態(tài)特效算法的時(shí)間， 保證了字幕渲染的有效性。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。 電視字幕的渲染引擎包括如下工作模式
第一步，枚舉出系統(tǒng)中所有的TrueType字庫，針對每種TrueType字庫， 枚舉出這個(gè)字庫中所有有效的字符。
第二步，才文舉出系統(tǒng)中的所有可以處理的圖元類。 第三步，開始一次渲染。
在一次渲染過程中，如果當(dāng)前字幕類型是字元，貝'J: (1 )遍歷每個(gè)TrueType字庫；
(2) 針對每一個(gè)TrueType字庫，遍歷該字庫中的每個(gè)有效字符；
(3) 針對每個(gè)字符，根據(jù)預(yù)設(shè)的最小字號(hào)、最大字號(hào)、字號(hào)步長，循環(huán)處理每個(gè)字號(hào)；
(4) 針對每個(gè)字號(hào)，根據(jù)預(yù)設(shè)的最小寬度、最大寬度、寬度步長，循環(huán) 處理每個(gè)寬度；
(5) 針對每個(gè)寬度，按照字幕對象渲染引擎中的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，產(chǎn)生出 來隨機(jī)的靜態(tài)渲染參數(shù)和動(dòng)態(tài)渲染參數(shù)；
(6) 創(chuàng)建出來一個(gè)字幕對象，將上述的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)渲染參數(shù)賦給這個(gè)字 幕對象；
(7 )將這個(gè)字幕對象按照字幕工程文件的組織形式生成一個(gè)字幕工程文
件；
(8 )將這個(gè)字幕對象交給播出系統(tǒng)的渲染引擎進(jìn)行靜態(tài)渲染和動(dòng)態(tài)播
出；
(9) 在渲染過程中，記錄下CPU、 GPU、物理內(nèi)存、虛擬內(nèi)存的使用情
況；
(10) 錯(cuò)誤處理。
判斷錯(cuò)誤類型宕機(jī)、CPU、 GPU、內(nèi)存的使用超過預(yù)設(shè)的門限值。
一般認(rèn)為宕機(jī)是最為嚴(yán)重的問題，如果出現(xiàn)宕機(jī)，需要啟動(dòng)字幕制作系 統(tǒng)，打開原來保存的字幕工程文件，進(jìn)行跟蹤調(diào)試。
如果CPU、 GPU、內(nèi)存的使用超過預(yù)設(shè)的門限值，則需要進(jìn)行進(jìn)一步的判 斷，例如對遞歸函數(shù)的處理、對內(nèi)存使用的申請和釋放的記錄、對GPU的三 角片的剖分等。
如果當(dāng)前字幕類型是圖元，那么
(1) 遍歷每種類型的圖元；
(2) 針對每種圖元，根據(jù)預(yù)設(shè)的最小高度、最大高度、高度步長，循環(huán) 處理每個(gè)高度；
(3) 針對每個(gè)高度，根據(jù)預(yù)設(shè)的最小寬度、最大寬度、寬度步長，循環(huán) 處理每個(gè)寬度；
(4) 針對每個(gè)寬度，按照字幕對象渲染引擎中的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，產(chǎn)生出 來隨機(jī)的靜態(tài)渲染參數(shù)和動(dòng)態(tài)渲染參數(shù)；
(5) 創(chuàng)建出來一個(gè)字幕對象，將上述的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)渲染參數(shù)賦給這個(gè)字 幕對象；
7(6 )將這個(gè)字幕對象按照字幕工程文件的組織形式生成一個(gè)字幕工程文
件；
(7) 將這個(gè)字幕對象交給播出系統(tǒng)的渲染引擎進(jìn)行靜態(tài)渲染和動(dòng)態(tài)播
出；
(8) 在渲染過程中，記錄下CPU、 GPU、物理內(nèi)存、虛擬內(nèi)存的^f吏用情
況；
(9) 錯(cuò)誤處理。同上。 第四步，循環(huán)進(jìn)行下一次渲染。
本發(fā)明通過修正隨機(jī)參數(shù)，使得自動(dòng)產(chǎn)生的參數(shù)更符合實(shí)際的應(yīng)用，主 要的內(nèi)容包括以下三個(gè)方面
第一，建立一個(gè)常用的漢字、詞語、句子的ft據(jù)庫(字典、詞典、句典)，
可以簡單的^吏用Windows標(biāo)準(zhǔn)TEXT文本文件的方式組織這些凄史據(jù)庫。在進(jìn) 行渲染時(shí)，不是遍歷一個(gè)TrueType字庫中的所有有效字符，而是遍歷某一個(gè) 文本文件中的所有文字信息。
第二，由于計(jì)算機(jī)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的是一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)序列，需要在 每次渲染之前，使用一個(gè)變量作為隨機(jī)數(shù)的種子。無論使用哪種編程語言實(shí) 現(xiàn)，都是使用計(jì)算機(jī)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器返回的一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)序列，這組序列實(shí) 際上都是根據(jù)遞推公式計(jì)算的一組數(shù)值，當(dāng)序列足夠長，這組數(shù)值近似滿足 均勻分布。但是如果計(jì)算偽隨機(jī)序列的初始數(shù)值(稱為種子)相同，則計(jì)算 出來的偽隨機(jī)序列就是完全相同的，所以為了使每次渲染參數(shù)的隨機(jī)性更加 合理，從而更多的覆蓋渲染引擎的程序邏輯分支，需要在每次渲染之前，使 用一個(gè)變量作為隨機(jī)數(shù)的種子。指定隨機(jī)數(shù)種子的方法很多，使用計(jì)算機(jī)的 時(shí)鐘是最筒單有效的。
因此，在實(shí)際的渲染模型中，我們使用了計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘TickCount。
畫RD dwTickCount = GetCurrentSystemTickCount ();
srand (dwTickCount);
第三，針對絕大多數(shù)參數(shù)的取值范圍，確定一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，使隨機(jī)數(shù)發(fā)生 器產(chǎn)生的值90%以上落在這個(gè)經(jīng)驗(yàn)值之內(nèi)。具體算法如下 假設(shè)l: 一個(gè)參數(shù)的取值范圍為[M， N]。假設(shè)2:在實(shí)際使用時(shí)，這個(gè)參數(shù)的有效值都落在[Sl， S2]這個(gè)區(qū)間內(nèi)，M<S1<S2<N, S1和S2是兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)值。
假設(shè)3:改造隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模型，使得在[M, N]范圍內(nèi)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)百分比為P落在[Sl， S2]這個(gè)區(qū)間內(nèi)。P是一個(gè)門限值，在實(shí)際使用中，我們一般使用90%。
基于以上假設(shè)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器模型如下
第一步，將區(qū)間[M，N]規(guī)約到[O，(N-M)]區(qū)間，然后在[O，(N-M)]區(qū)間產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)K;
第二步，根據(jù)K值的范圍，確定映射算法公式，重新計(jì)算需要的隨機(jī)參數(shù)。如果K在
區(qū)間之內(nèi)，將K值從區(qū)間
映射到區(qū)間[Sl, S2]之內(nèi)，映射算法公式如下
<formula>formula see original document page 9</formula>
如果K在[P*(N-M)， (1+P)/2*(N-M)]區(qū)間之內(nèi)，將K值/人區(qū)間[P*(N-M)， (1+P)/2*(N-M)]映射到區(qū)間[M， Sl]之內(nèi)，映射算法公式如下
<formula>formula see original document page 9</formula>
如果K在[(1+P)/2*(N-M)， (N-M)]區(qū)間之內(nèi)，將K值從區(qū)間[(1+P)/2*(N-M), (N-M)]映射到區(qū)間[S2, N]之內(nèi)，映射算法公式如下
<formula>formula see original document page 9</formula>
計(jì)算后得到的I就是我們最后需要的隨機(jī)數(shù)。
通過上述三種方面對參數(shù)自動(dòng)生成模型的調(diào)整，就最大限度的保障了字幕渲染參數(shù)更加貼近實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境，保證了這種方式的有效性。
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
權(quán)利要求
1. 一種電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法，包括如下步驟(1)在一個(gè)參數(shù)的取值范圍[M，N]區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)參數(shù)I；(2)確定一個(gè)門限值P，且0<P<1，使得在[M，N]范圍內(nèi)產(chǎn)生的隨機(jī)參數(shù)百分比為P落在[S1，S2]這個(gè)區(qū)間內(nèi)，S1和S2是兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，且M<S1<S2<N；(3)將區(qū)間[M，N]規(guī)約到
區(qū)間，然后在
區(qū)間產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)K，根據(jù)K值的范圍，確定映射算法公式，重新計(jì)算需要的隨機(jī)參數(shù)I。
2. 如權(quán)利要求1所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整 方法，其特征在于當(dāng)K在
區(qū)間之內(nèi)，將K值/人區(qū)間
映射到區(qū)間[Sl， S2]之內(nèi)，映射算法公式如下I二S! + (S廣SJx KPx(N —M)
3. 如權(quán)利要求1所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性 調(diào)整方法，其特征在于當(dāng)K在[P*(N-M)， (1+P)/2*(N-M)]區(qū)間之內(nèi)，將 K值從區(qū)間[P*(N-M)， (1+P)/2*(N-M)]映射到區(qū)間[M, SI]之內(nèi)，映射算 法乂>式如下hM + (S,-M)x(---。1 (1-P)x(N-M) l-P
4. 如權(quán)利要求1所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性 調(diào)整方法，其特征在于當(dāng)K在[(1+P)/2*(N-M), (N-M)]區(qū)間之內(nèi)，將K 值從區(qū)間[(1+P)/2*(N-M), (N-M)]映射到區(qū)間[S2, N]之內(nèi)，映射算法 公式如下I = S2+(N-S2)x(---。(1-P)x(N-M)1-P
5. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參 數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法，其特征在于該方法建立一個(gè)常用的漢字、詞語、句子的 數(shù)據(jù)庫，在進(jìn)行渲染時(shí)，遍歷該數(shù)據(jù)庫中的所有文字信息。
6. 如權(quán)利要求5所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法，其特征在于本方法使用Windows標(biāo)準(zhǔn)TEXT文本文件的方式組織所述的數(shù)據(jù)庫。
7. 如權(quán)利要求1所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整 方法，其特征在于該方法選用計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘TickCount作為產(chǎn)生隨機(jī)參數(shù)的 種子。
8. 如權(quán)利要求1所述的電視字幕播出設(shè)備的字幕渲染隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整 方法，其特征在于門限值P的取值為90，使得在[M， N]范圍內(nèi)產(chǎn)生的隨機(jī)參 數(shù)有90y。落在[Sl， S2]這個(gè)區(qū)間內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及廣電領(lǐng)域電視節(jié)目制播機(jī)構(gòu)的字幕播出技術(shù)，具體涉及一種電視字幕播出設(shè)備的隨機(jī)參數(shù)實(shí)用性調(diào)整方法。該方法根據(jù)實(shí)際工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)值對字幕渲染隨機(jī)參數(shù)進(jìn)行修正，最大限度的保障了字幕渲染參數(shù)更加貼近實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境；通過合理的選擇字幕渲染時(shí)所使用的文本信息數(shù)據(jù)庫，節(jié)省了遍歷靜態(tài)渲染和動(dòng)態(tài)特效算法的時(shí)間，保證了字幕渲染的有效性。
文檔編號(hào)H04N5/278GK101483725SQ200810056040
公開日2009年7月15日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者吳正斌, 袁慧晶 申請人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司