專利名稱：面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型主要涉及到廣播電視制作設(shè)備領(lǐng)域，特指一種字幕疊加系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電視技術(shù)的發(fā)展，電視字幕在電視節(jié)目制作中的作用也顯得越來越重要。早期的電視字幕是通過人手寫、手描，用黑白廣告色寫在黑紙上，然后用攝像機(jī)或飛點(diǎn)掃描幻燈機(jī)逐行、逐句拍攝，最后再把所拍的信號經(jīng)限幅處理疊加在圖像上，該種方式由于其步驟繁瑣且字幕疊加效果差，已漸漸被淘汰。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，字幕疊加技術(shù)也得到了進(jìn)一步發(fā)展，變得越來越來自動化，疊加效果也愈來愈好，應(yīng)用范圍也變得廣泛。目前，在網(wǎng)絡(luò)電視的業(yè)務(wù)應(yīng)用中，通常會在機(jī)頂盒視頻播放期間往視頻上疊加提示性字幕，這種疊加常采用的方式是把需要顯示的字幕通過某種途徑發(fā)送到機(jī)頂盒，然后由機(jī)頂盒負(fù)責(zé)字幕實(shí)現(xiàn)的具體疊加過程。該種方法雖然成本不高，但由于需要機(jī)頂盒本身支持多種字庫、多種語言等，造成其在實(shí)現(xiàn)字幕疊加上具有很大的局限性，靈活性不夠；且該種方式下的字幕顯示方式比較簡單，疊加效果差，難以滿足用戶的實(shí)時(shí)字幕疊加的需求。有從業(yè)者提出以計(jì)算機(jī)為操作平臺的非線性編輯系統(tǒng)，其由于編輯精度高，疊加效果好，不存在預(yù)卷、時(shí)基誤差等優(yōu)點(diǎn)，受到各大電視臺的青睞，被廣泛應(yīng)用于電視節(jié)目的制作中。該非線性編輯系統(tǒng)通常由高性能的計(jì)算機(jī)、視頻壓縮卡和非編軟件等部件組成，其雖然具有編輯精度高、疊加效果好等優(yōu)點(diǎn)，但由于其在正式編輯前，需要將錄像素材經(jīng)過數(shù)字壓縮后形成數(shù)據(jù)流先存儲到計(jì)算機(jī)的硬盤中，編輯時(shí)再按編導(dǎo)人員的創(chuàng)作意圖運(yùn)用非編軟件對所存儲的錄像素材進(jìn)行編輯、添加字幕等處理，最后再輸出；整個(gè)處理過程占用時(shí)間較長，在對實(shí)時(shí)音視頻流進(jìn)行字幕疊加方面存在一定局限。另一方面，由于非線性編輯系統(tǒng)在進(jìn)行存儲錄像素材時(shí)，需要對錄像素材進(jìn)行數(shù)字壓縮，如果采用低壓縮比進(jìn)行壓縮后存儲，勢必需要更多的硬盤空間存儲錄像素材，增加硬件設(shè)備投入；而如果采用高壓縮比進(jìn)行壓縮存儲，則又會給圖像帶來一定損耗。由上可知，非線性編輯系統(tǒng)同樣也存在著字幕的實(shí)時(shí)疊加局限性較大、成本較高等不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、操作簡便、可以實(shí)現(xiàn)字幕的實(shí)時(shí)疊加、滿足了電視前端在任意時(shí)刻對首視頻流進(jìn)行字.置加需求的面向?qū)崟r(shí)首視頻流的字.置加系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，包括字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備，用以對疊加的字幕信息腳本進(jìn)行制作；字幕機(jī)，用以對實(shí)時(shí)音視頻流進(jìn)行字幕疊加；所述字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備與字幕機(jī)相連并將制作好的字幕信息腳本發(fā)送給字幕機(jī)；[0011]編碼模塊，與字幕機(jī)相連，用以對疊加字幕信息后的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，并將重新編碼后的視頻流與其它TS流信息組合成新的混合音視頻流輸出至終端用戶設(shè)備。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述字幕機(jī)包括解碼模塊，用以對音視頻流進(jìn)行解碼并獲得每幀圖像數(shù)據(jù) ；字幕疊加模塊，包括解析單元和疊加單元，所述解析單元用以對字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備發(fā)送來的字幕信息腳本進(jìn)行解析，且將獲得的字幕信息添加在OSD層上，生成字幕畫面；所述疊加單元用以將解析單元生成的字幕畫面疊加到視頻層上，并輸出至編碼模塊。所述解碼模塊中還包括一用以對前端傳送的音視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的解碼單元。所述解析單元還包括一用以存儲字幕信息腳本的存儲器。所述解碼模塊和字幕疊加模塊為機(jī)頂盒主芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于I、本實(shí)用新型面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，不用對音視頻流進(jìn)行壓縮和存儲，直接在解碼后的視頻流上疊加字幕并編碼輸出，實(shí)現(xiàn)了字幕的實(shí)時(shí)疊加，滿足了電視前端在任意時(shí)刻對音視頻流進(jìn)行字幕疊加的需求；且這種對音視頻流不經(jīng)存儲直接實(shí)時(shí)疊加的方式還避免了存儲時(shí)造成的視頻圖像損耗和存儲設(shè)備投入；2、本實(shí)用新型中的字幕機(jī)可采用一個(gè)具有視頻解碼和字幕疊加功能的芯片完成子.置加功能，如機(jī)頂盒王芯片，成本相對降低；3、本實(shí)用新型將字幕信息融合在視頻流中，用戶端無需升級或更換設(shè)備，便可以直接顯示疊加字幕后的視頻信息，適用范圍廣。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的框架示意圖。圖2是本實(shí)用新型的執(zhí)行原理架構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型在具體應(yīng)用實(shí)例中的工作流程示意圖。圖例說明10、字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備；20、字幕機(jī)；201、解碼模塊；202、字幕疊加模塊；2021、解析單元；2022、疊加單元；30、編碼模塊。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本實(shí)用新型的面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，包括字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備10、字幕機(jī)20以及編碼模塊30。字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備10用以對疊加的字幕信息腳本進(jìn)行制作，并將其發(fā)送給字幕機(jī)20。該字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備10可以為具有字幕編輯功能的設(shè)備，本實(shí)施例中，其為裝載有字幕編輯軟件的計(jì)算機(jī)。字幕機(jī)20用以對實(shí)時(shí)音視頻流進(jìn)行字幕疊加，字幕機(jī)20包括解碼模塊201和字幕疊加模塊202。其中，解碼模塊201用以對音視頻流進(jìn)行解碼并獲得每幀圖像數(shù)據(jù)；字幕疊加模塊202包括解析單元2021和疊加單元2022，解析單元2021用以對字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備10發(fā)送來的字幕信息腳本進(jìn)行解析，且將獲得的字幕信息添加在OSD層上，生成字幕畫面；疊加單元2022用以將解析単元2021生成的字幕畫面疊加到視頻層上，即視頻圖像數(shù)據(jù)上，并輸出至編碼模塊30。編碼模塊30用以對字幕疊加后的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，該編碼模塊30可以為碼流生成器或編碼器；例如本實(shí)施例中，其可采用北京世紀(jì)鼎點(diǎn)軟件有限公司推出的PowerSmart編碼器去對字幕疊加后的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼。本實(shí)施例中，解 碼模塊201中還包括一解碼單元(圖中未示)，該解碼単元用以對前端傳送的音視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。本實(shí)施例中，解析單元2021還包括一用以存儲字幕信息腳本的存儲器(圖中未示)。本實(shí)施例中，解碼模塊201和字幕疊加模塊202可采用機(jī)頂盒主芯片實(shí)現(xiàn)，例如，可采用海思的HI3100E芯片去實(shí)現(xiàn)對TS流中音視頻流數(shù)據(jù)的解碼，從而獲取到每幀視頻圖像數(shù)據(jù)以及進(jìn)而對解碼后每幀視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行字幕疊加等功能。由此可見，本實(shí)用新型為ー種通過利用機(jī)頂盒的OSD技術(shù)，在電視前端實(shí)現(xiàn)對實(shí)時(shí)音視頻流進(jìn)行字幕疊加，且疊加速度快、成本低的字幕疊加系統(tǒng)。本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有的非線性編輯系統(tǒng)，在達(dá)到字幕疊加目的的同時(shí)已大大降低了設(shè)備成本。參見圖2，本實(shí)用新型在工作吋，將攜帶原始音視頻信息的TS流送入字幕機(jī)20 ;首先字幕機(jī)20會對TS流中的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，以獲取每幀視頻圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)，字幕機(jī)20中的字幕疊加模塊202對輸入的字幕信息腳本進(jìn)行解析并獲得字幕信息，且進(jìn)ー步將該字幕信息數(shù)據(jù)添加到OSD層上；其次，字幕疊加模塊202將添加字幕信息后的OSD層和視頻幀層相互疊加，進(jìn)ー步形成新的每幀視頻圖像數(shù)據(jù)；最后重新將疊加后的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，并將編碼后的視頻流數(shù)據(jù)與其他TS流信息通過電視信號混合器等設(shè)備組合成新的混合音視頻流進(jìn)行輸出。如圖3所示，為本實(shí)用新型在具體應(yīng)用過程中的流程示意圖，其包括以下步驟步驟401 :字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備10對字幕信息腳本文件進(jìn)行制作，并通過網(wǎng)ロ(或串ロ)將定義好字幕顯示效果的字幕信息腳本文件發(fā)送給字幕機(jī)20 ;其中，字幕信息腳本定義了顯示信息和控制關(guān)鍵字描述信息，上述顯示信息包括字幕文本，控制關(guān)鍵字描述信息包括字幕顯示位置、字幕語言、字體顔色、背景顔色、字體樣式以及滾動方向等。步驟402 :字幕機(jī)20將自字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備10處獲取的字幕信息腳本保存在存儲器中。進(jìn)一歩，字幕疊加模塊202將字幕信息疊加到實(shí)時(shí)音視頻流上，具體實(shí)現(xiàn)過程如下步驟403 :解析単元2021實(shí)時(shí)從存儲器中讀取字幕信息腳本并對其進(jìn)行解析，并將解析獲得的字幕信息添加到同屏顯示層上生成字幕畫面；步驟404 :疊加單元2022將解析単元2021生成的字幕畫面與經(jīng)解碼模塊201解碼獲得的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加；步驟405 ;編碼模塊30對疊加字幕信息后的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，進(jìn)ー步該重新編碼后的視頻流與其它TS流信息組合成新的混合音視頻流輸出至終端用戶設(shè)備。以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種面向?qū)崟r(shí)首視頻流的子.置加系統(tǒng)，其特征在于，包括 字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備(10)，用以對疊加的字幕信息腳本進(jìn)行制作； 字幕機(jī)(20)，用以對實(shí)時(shí)音視頻流進(jìn)行字幕疊加；所述字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備(10)與字幕機(jī)(20)相連并將制作好的字幕信息腳本發(fā)送給字幕機(jī)(20)； 編碼模塊(30)，與字幕機(jī)(20)相連，用以對疊加字幕信息后的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，并將重新編碼后的視頻流與其它TS流信息組合成新的混合音視頻流輸出至終端用戶設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，其特征在于，所述字幕機(jī)(20)包括 解碼模塊(201 )，用以對音視頻流進(jìn)行解碼并獲得每幀圖像數(shù)據(jù)； 字幕疊加模塊(202)，包括解析単元(2021)和疊加單元(2022),所述解析単元(2021)用以對字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備(10)發(fā)送來的字幕信息腳本進(jìn)行解析，且將獲得的字幕信息添加在OSD層上，生成字幕畫面；所述疊加単元(2022)用以將解析単元(2021)生成的字幕畫面疊加到視頻層上，并輸出至編碼模塊(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，其特征在于所述解碼模塊(201)中還包括一用以對前端傳送的音視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的解碼單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，其特征在于所述解析単元(2021)還包括一用以存儲字幕信息腳本的存儲器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，其特征在于所述解碼豐旲塊(201)和子.置加ホ吳塊(202)為機(jī)頂盒王芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種面向?qū)崟r(shí)音視頻流的字幕疊加系統(tǒng)，包括字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備，用以對疊加的字幕信息腳本進(jìn)行制作；字幕機(jī)，用以對實(shí)時(shí)音視頻流進(jìn)行字幕疊加；所述字幕內(nèi)容服務(wù)設(shè)備與字幕機(jī)相連并將制作好的字幕信息腳本發(fā)送給字幕機(jī)；編碼模塊，與字幕機(jī)相連，用以對疊加字幕信息后的視頻流數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，并將重新編碼后的視頻流與其它TS流信息組合成新的混合音視頻流輸出至終端用戶設(shè)備。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、操作簡便，可以實(shí)現(xiàn)字幕的實(shí)時(shí)疊加，滿足了電視前端在任意時(shí)刻對音視頻流進(jìn)行字幕疊加的需求。
文檔編號H04N5/278GK202406198SQ201120558388
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者趙歡, 陳佐 申請人:湖南大學(xué)