專利名稱：一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視音頻制作技術領域，具體涉及一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法。
背景技術：
隨著立體電視和機頂盒的普及和快速發(fā)展，為立體電視節(jié)目增加唱詞字幕的需求也越發(fā)重要。目前的立體電視技術主要分為裸眼式和眼鏡式。目前，裸眼式還主要用于公用、商業(yè)等場合，并未進入消費級領域。而眼鏡式則是市場中的主流，這種技術方案主要分為色差式、偏光式和主動快門式，這也是按照平常所說的色分法、光分法和時分法。色差式3D (three dimension)成像原理簡單，用兩臺攝像機以不同視角拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一副畫面中，通過配套的紅藍立體眼鏡就能看到立體的效果。這種方案的原理就是對圖像色彩進行紅色和藍色的過濾，紅色影像透過紅色鏡片，而藍色影像透過藍色鏡片，這樣，雙眼看到的不同影像在大腦中疊加即呈現(xiàn)出3D立體效果。偏光式3D技術 的圖像效果強于色差式，不過對顯示設備的亮度要求較高。主動快門式3D技術的原理是根據(jù)人眼對影像頻率的捕捉敏感度來實現(xiàn)的，通過提高畫面的刷新率(至少120Hz)，為左眼和右眼分別輸出60Hz快速刷新的圖像，這樣會在人的大腦實現(xiàn)立體的視覺感受。從上文的描述可知這些技術均基于視差圖像，即同時展現(xiàn)左右眼所看到的圖像，并將圖像分別送到觀眾的左右眼。在立體視頻的后期制作中，需要為視頻增加CG(Computer Graphics,電腦圖形)、文字字幕等特殊效果，如果為左右眼視頻流增加同樣的畫面，則會造成文字發(fā)虛，在人腦中無法形成立體影像，乃至于帶來眩暈感。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，通過該方法為立體視頻文件增加帶有立體感和實體感的唱詞字幕。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，包括以下步驟(I)獲得每條唱詞字幕信息，根據(jù)每條字幕信息，以及制定的字幕紋理和光照，生成三維的立體文字模型；(2)建立兩個獨立的三維坐標系，將所述立體文字模型分別放置到兩個三維坐標系的同一位置；(3)設置兩個三維坐標系的攝像機，計算出攝像機的位置與交叉角度；所述交叉角度是觀察方向與三維坐標系的X軸的夾角；(4)獲得兩個三維坐標系中的攝像機的圖像，并將兩個圖像分別和視頻流的左右兩幀疊加。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明所述的方法，通過兩個三維坐標系中攝像機獲得的立體文字模型圖像在視頻流中的疊加，產(chǎn)生了三維立體視差字幕，該方法克服了現(xiàn)有的3D節(jié)目字幕多采用原有的2D字幕設備制作，在觀看時缺乏立體感，長期注視容易造成眩暈等不適感覺的缺陷，實現(xiàn)了立體的字幕過渡特效。


圖I為本發(fā)明具體實施方式
中一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法的流程圖；圖2為本發(fā)明具體實施方式
中左眼攝像機的放置位置示意圖；圖3-1為本發(fā)明具體實施方式
中攝像機可視角度的示意圖；圖3-2為本發(fā)明具體實施方式
中計算攝像機位置的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例中形成的三維立體文字模型；·
圖4-1為本發(fā)明實施例中左眼攝像機獲得的圖像；圖4-2為本發(fā)明實施例中右眼攝像機獲得的圖像。
具體實施例方式下面結合說明書附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。如圖I所示，為本發(fā)明具體實施方式
中一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法流程圖，該方法包括以下步驟步驟Sll :根據(jù)唱詞字幕信息生成立體文字模型；獲得需要加入到立體視頻的唱詞字幕信息，根據(jù)每條字幕的文字信息，以及制定的字幕紋理和光照，生成三維的立體文字模型；其中，唱詞字幕信息是文本信息，且文本內(nèi)容長度在影視節(jié)目唱詞字幕長度內(nèi)，而影視節(jié)目唱詞字幕長度一般為1-2行?，F(xiàn)有技術中，立體文字制作比較簡單，可以通過Al或者3DMAX等軟件來實現(xiàn)，做出立體字以后用圖層樣式加上一些紋理，然后再調(diào)整好顏色和光感，最后加上一些裝飾元素即可。根據(jù)文字信息生成立體的文字模型對于本領域的技術人員來說是公知技術。步驟S12 :將文字模型放置到兩個三維坐標系中；建立兩個獨立的三維坐標系，將步驟Sll中生成的立體文字模型放置到兩個三維坐標系的同一位置；該位置分別為兩個三維坐標系中一個代表視頻區(qū)域的三維平板中，平板中心分別位于兩個三維坐標系的原點，文字在平板內(nèi)的坐標為唱詞在視頻上的預計疊加位置，也就是文字在屏幕上的位置。圖2示出了左眼圖像的攝像機放置位置的示意圖，圖中的顯示屏即為其中一個三維坐標系中一個代表視頻區(qū)域的三維平板，該三維坐標系的原點為平板中心。步驟S13 :計算兩個三維坐標系中攝像機的位置和交叉角度；設置兩個三維坐標系的攝像機，計算出攝像機的位置與交叉角度；所述交叉角度是觀察方向與三維坐標系的X軸的夾角。攝像機和文字模型的距離是由文字內(nèi)容的長度決定的，設置攝像機的投影方式為透視投影，可視角度(用戶可以從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有內(nèi)容的角度)為53度，其上指向(up direction)為垂直于XY平面,其觀察方向(look direction)為攝像機到三維坐標系原點的方向。圖2示出了左眼圖像的攝像機放置位置的示意圖，如圖所示，圖中線條Xl為觀察方向，與三維坐標系X軸的夾角α即交叉角度為6度；圖中線條Χ2與線條Χ3的夾角β為攝像機視角即可視角度，為53度。圖3-1示出了攝像機可視角度的示意圖，圖中線段L表示屏幕寬度，以該寬度為底，以X軸為中線作一等腰三角形，其頂角β =53度即為攝像機的可視角度，三角形的頂點記為Α。圖3-2示出了計算攝像機位置的示意圖，以屏幕中心即屏幕寬度L的中心為圓心，沿X軸將A點轉動6度(交叉角度α )，該范圍即為攝像機所處的位置。右眼圖像攝像機參數(shù)和左眼相同，其觀察方向與X軸夾角為-6度。兩個攝像機的視線匯聚點為文字模型的中心位置。步驟S14 :將獲得的攝像機圖像疊加到視頻流中。獲得兩個三維 坐標系中的攝像機的圖像，并將兩個圖像分別和視頻流的左右兩中貞疊加得到視差圖像。視頻流(Video Streaming)是指視頻數(shù)據(jù)的傳輸,例如,它能夠被作為一個穩(wěn)定的和連續(xù)的流通過網(wǎng)絡處理，客戶機瀏覽器或插件能夠在整個文件被傳輸完成前顯示多媒體數(shù)據(jù)。在視頻播放技術中，它是一種可以使音頻、視頻和其它多媒體能在Internet及Intranet上以實時的、無需下載等待的方式進行播放的技術。將獲得兩個三維坐標系中即左右眼攝像機的視差圖像(視差就是從有一定距離的兩個點上觀察同一個目標所產(chǎn)生的方向差異)，最后將得到的兩個攝像機圖像即視差圖像疊加到視頻流中，得到最后的三維立體視差字幕。下面結合實施例對本發(fā)明進行進一步具體的說明。實施例如圖4所示，為本發(fā)明實施例中利用本發(fā)明所述方法產(chǎn)生三維立體視差字幕的示意圖。如圖所示，“方正精?！睘楸緦嵤├械淖帜恍畔ⅲ紫?，根據(jù)字幕的文本信息即方正精睿文本，利用現(xiàn)有技術中立體文字制作方法該字幕的三維立體文字模型，如圖4-1。然后建立兩個獨立的三維坐標系，將圖4-1中生成的三維的立體文字模型放置到兩個三維坐標系的同一位置，該位置是一個代表視頻區(qū)域的三維平板中，平板的中心位于三維坐標系的原點，文字在平板內(nèi)的坐標為文字在屏幕上的位置，即字幕信息在視頻上的預計疊加位置。設置兩個三維坐標系的攝像機，其中，兩個攝像機的參數(shù)設置相同，視線匯聚點為文字模型的中心位置，，計算出攝像機的位置與交叉角度，并得到攝像機的文字投影。本實施例中左眼攝像機的交叉角度為6，右眼-6攝像機的交叉角度，可視角度為53度。設置好攝像機后，通過兩個三維坐標系中的攝像機圖像得到了本實施例中的“方正精睿”立體文字模型的視差圖像，如圖4-1與4-2所示，分別為左眼攝像機與右眼攝像機得到的圖像，最后將得到的兩個攝像機圖像即視差圖像疊加到視頻流中，得到最后的三維立體視差字幕，在顯示器中顯示。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其同等技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權利要求
1.一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，包括以下步驟 (1)獲得每條唱詞字幕信息，根據(jù)每條字幕信息，以及制定的字幕紋理和光照，生成三維的立體文字模型； (2)建立兩個獨立的三維坐標系，將所述立體文字模型分別放置到兩個三維坐標系的同一位置； (3)設置兩個三維坐標系的攝像機，計算攝像機的位置與交叉角度；所述交叉角度是觀察方向與三維坐標系的X軸的夾角； (4)獲得兩個三維坐標系中的攝像機的圖像，并將兩個圖像分別和視頻流的左右兩幀置加。
2.如權利要求I所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟(I)中，所述的唱詞字幕信息是文本信息，且文本內(nèi)容長度在影視節(jié)目唱詞字幕長度內(nèi)。
3.如權利要求2所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于所述的影視節(jié)目唱詞字幕長度為1-2行。
4.如權利要求I所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟(2)中，立體文字模型放置在三維坐標系的位置分別為兩個三維坐標系中一個代表視頻區(qū)域的三維平板，平板中心分別位于兩個三維坐標系的原點。
5.如權利要求4所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于文字在所述三維平板內(nèi)的坐標是唱詞字幕信息在視頻上的預計疊加位置。
6.如權利要求5所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于所述疊加位置是指文字在屏幕上的位置。
7.如權利要求I或2所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟(4)中，由文字內(nèi)容的長度決定攝像機和文字模型的距離，通過所述兩個三維坐標系中攝像機圖像得到視差圖像。
8.如權利要求7所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于步驟(3)中，所述的兩個攝像機的參數(shù)設置相同，兩個攝像機的視線匯聚點為文字模型的中心位置。
9.如權利要求I或6所述的一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，其特征在于所述攝像機的投影方式為透視投影。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維立體視差字幕的產(chǎn)生方法，該方法首先根據(jù)需要加入到立體視頻的唱詞字幕信息生成三維的立體文字模型；然后將該文字模型放置到兩個三維坐標系的位置中，再根據(jù)文字內(nèi)容大小，計算文字在屏幕上的位置，并計算出攝像機的交叉角度；最后將兩個攝像機所獲得的圖像疊加到視頻流中。通過本發(fā)明所述的方法能夠產(chǎn)生三維立體視差字幕圖像，可以調(diào)節(jié)主觀感覺上字幕浮起的高度，實現(xiàn)了立體的字幕過渡特效，可以用于3D電影的唱詞制作，3D電視的后期制作等領域。
文檔編號H04N5/278GK102917176SQ20111022456
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權日2011年8月5日
發(fā)明者張晨, 魏文寧, 韓仲陽 申請人:北大方正集團有限公司, 北京北大方正電子有限公司