学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

辅助虚拟布景的视频字幕实时分离系统设计与实现

作　者: 王宏松
导　师: 祝永新；杨莉；贾松仁
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 虚拟布景视频字幕分离实时图象处理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 4次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

对视频字幕的处理在不同的应用环境中有不同的要求。在视频检索系统中,字幕的分割、提取和识别都是基于软件的,算法都是在软件环境中实现的。软件系统具有成本低、易于维护的优点。它的缺点是实时性不好,尤其是有的算法本身决定了无法到达视频实时输出的处理要求;而且由于运行软件的平台是通用计算机,通常具有许多附加的强大功能但实际当中并不使用,因此造成资源浪费,使成本提高。随着多媒体应用技术的发展和网速时代的来临,每天都会出现大量的视频内容。人们面对海量内容的视频信息需要更快速地甚至实时地处理。集成电路产业的飞速发展,使新的技术工艺逐步成熟,器件集成度更高、速度更快、成本更低,许多以前不易在硬件上实现的算法,现在可以轻松实现了,而且具有成本低、可靠性高、速度快等优点。因此,本文根据目前视频字幕检索技术的基本原理和基本思想,提出了一种视频字幕的实时分离算法,并在软件进行算法验证的基础上,设计出了一个基于硬件实现的KTV实时视频字幕分离系统。该系统采用数字视频编解码芯片和可编程逻辑器件,使算法在硬件基础上设计实现,可解决数字视频处理的速度问题和可靠性的问题。首先,研究了视频字幕的分割算法和背景修复算法。针对具体的应用背景,对KTV视频字幕的特点进行了分析,然后对现有的视频字幕分割提取算法进行分析、比较,提出易于硬件实现、速度较快的一些算法,并在软件环境下进行了验证、仿真,以保证算法的正确和有效。然后设计了硬件系统,包括系统整体结构设计、电路设计和印制电路板设计。根据功能需求,在整体上考虑硬件系统各个部分的组成和结构,定义了每个部分相应的功能规范。在电路设计中,兼顾较新的技术实现和较低的成本考虑,进行器件选型、电路结构的设计。在印制电路板的设计中考虑了设计规则的定义、元件布局、布线原则、规则检查和原理图对比,还有电路调试的基本手段说明。最后在硬件系统上对算法进行了功能实现。在规格制定中,明确了系统功能和基本的性能指标,然后定义了功能模块以及模块之间的接口。在硬件描述语言的设计中,考虑了数字视频信号的特点,在兼顾速度的同时降低了逻辑电路的复杂度,控制了设计面积。在调试后期,与数字色键合成系统进行了联机应用测试,效果令人满意,达到了设计的要求。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
符号与标记  12-13
第一章绪论  13-21
  1.1 引言  13
  1.2 虚拟布景的视频合成系统介绍  13-15
  1.3 国内外视频检索及其应用的研究现状  15-19
    1.3.1 字幕检测  15-16
    1.3.2 字幕提取  16-17
    1.3.3 文字识别  17-18
    1.3.4 视频检索应用  18
    1.3.5 与字幕处理相关的图像技术  18-19
  1.4 本文的主要内容和论文结构  19-20
  1.5 本章小结  20-21
第二章算法研究  21-29
  2.1 KTV 视频字幕的特点  21
  2.2 算法的基本思路  21
  2.3 软件环境下的验证  21-28
    2.3.1 标记含字幕的帧  22-23
    2.3.2 记录字幕行的位置  23-25
    2.3.3 标记字幕文字的区域  25-26
    2.3.4 文字与背景的分割  26-27
    2.3.5 字幕修复处理  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章、硬件系统设计  29-43
  3.1 系统框图  29-30
  3.2 主要器件的选型  30-31
  3.3 电路原理图设计  31-35
    3.3.1 信号输入接口  32-33
    3.3.2 存储器接口  33
    3.3.3 信号输出接口  33-34
    3.3.4 电源电路  34-35
  3.4 PCB 设计  35-39
    3.4.1 设计规则  35-36
    3.4.2 元件库和元件布局  36-37
    3.4.3 电源区域和地平面的划分  37-39
    3.4.4 布线和DRC、LVS 检查  39
  3.5 电路调试和器件配置  39-41
    3.5.1 MCU 编程  39-40
    3.5.2 Decoder/Encoder 的配置  40-41
    3.5.3 FPGA 和CPLD 的配置  41
  3.6 本章小结  41-43
第四章、算法的硬件实现  43-53
  4.1 需要考虑的问题  43-44
    4.1.1 基本功能和特性  43
    4.1.2 模块的划分  43-44
  4.2 视频数据流向  44-45
  4.3 代码设计  45-49
    4.3.1 主状态机  45-46
    4.3.2 关键模块的接口定义  46-48
    4.3.3 过滤模板的生成  48-49
  4.4 调试过程及结果  49
  4.5 实时性改进及比较  49-51
  4.6 与数字色键系统结合的尝试  51-52
  4.7 本章小结  52-53
第五章、全文总结  53-55
  5.1 本文的主要工作  53
  5.2 取得的成果及应用情况  53
  5.3 本文不足之处和下一步的工作  53-55
参考文献  55-57
致谢  57-59
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  59-61

辅助虚拟布景的视频字幕实时分离系统设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文