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CN108307163B - 图像数据处理方法及装置、计算机装置及可读存储介质 - Google Patents

图像数据处理方法及装置、计算机装置及可读存储介质 Download PDF

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CN108307163B
CN108307163B CN201810124075.9A CN201810124075A CN108307163B CN 108307163 B CN108307163 B CN 108307163B CN 201810124075 A CN201810124075 A CN 201810124075A CN 108307163 B CN108307163 B CN 108307163B
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Abstract

本发明提供一种图像数据处理方法及装置、计算机装置及可读存储介质，其中，所述图像数据处理方法包括：若将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标，则从所述RGB图像中抠取目标图像；对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。利用本发明，可降低现有进行虚拟场景或360度全景视频中传输图像数据的频宽，同时增加传输图像数据所包含的信息。

Description

图像数据处理方法及装置、计算机装置及可读存储介质
技术领域
本发明涉及虚拟技术领域，尤其涉及一种图像数据处理方法及装置、计算机装置及可读存储介质。
背景技术
本部分旨在为权利要求书及具体实施方式中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
在虚拟场景或360度全景视频中加入目标图像，可实现使目标处于特定场景下的视觉效果。然而，在现有具体应用场景中，由于目标图像数据多为实时传输数据，而目标图像数据通常会占用较大的频宽，因而容易造成图像数据传输的延迟性较高的问题。与此同时，现有传输的目标图像数据中包含的图像信息有限，不能满足更多图形信息传输的要求。
发明内容
鉴于上述，本发明提供一种图像数据处理方法及装置、计算机装置及可读存储介质，可降低现有进行虚拟场景或360度全景视频中传输图像数据的频宽，同时增加传输图像数据所包含的信息。
本发明实施例一方面提供一种图像数据处理方法，应用于虚拟场景中，所述方法包括：
若将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标，则从所述RGB图像中抠取目标图像；
对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
进一步的，所述方法还包括：
所述待传输图像数据还包括网络提取层数据，所述网络提取层数据包括预设字节和/或预设字符串的文件头信息。
进一步的，所述文件头信息的NAL帧类型取值区间为[26，31]。
进一步的，所述从所述RGB图像中抠取得到目标图像包括：
基于色键抠像技术从所述RGB图像数据中抠取得到包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像；
对所述第一处理图像进行边缘软化处理得到所述目标图像。
进一步的，所述对所述第一处理图像进行边缘软化处理得到所述抠图目标图像包括：
对所述第一处理图像得到边缘软化得到第二处理图像；
对所述第二处理图像的边缘进行窄化处理得到第三处理图像；
对所述第三处理图像进行像素补偿得到所述目标图像。
本发明第二方面提供一种图像数据处理装置，应用于至少包括第一交互端的图像和第二交互端的图像的虚拟场景，所述装置包括：
抠像模块，用于当将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标时，从所述RGB图像中抠取目标图像；
处理模块，用于对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
进一步的，所述装置还包括边缘处理模块；
所述抠像模块在从所述RGB图像中抠取得到目标图像时，具体包括：
基于色键抠像技术从所述RGB图像数据中抠取得到包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像；
所述边缘处理模块用于对所述第一处理图像进行边缘软化处理得到所述目标图像。
进一步的，所述边缘处理模块在对所述第一处理图像进行边缘软化处理得到所述目标图像时，具体用于：
对所述第一处理图像得到边缘软化得到第二处理图像；
对所述第二处理图像的边缘进行窄化处理得到第三处理图像；
对所述第三处理图像进行像素补偿得到所述目标图像。
本发明实施例再一方面提供一种计算机装置，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上所述的图像数据处理方法的步骤。
本发明实施例又一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的图像数据处理方法的步骤。
本发明提供的图像数据处理方法及装置、计算机装置及计算机可读存储介质，利用待传输图像数据携带的YUV422平面格式数据可以降低传输图像数据的频宽，有利于超高清视频流传输的实现。可利于降低视频流传输的延迟，因而可提升目标在虚拟场景或360度全景视频中的动作的流畅度。同时利用alpha通道数据可以使得图像数据所传达的图像内容信息更加丰富，进而有利于后端解析出来的图像效果更优，以利于目标在虚拟场景或360度全景视频中的逼真再现。
进一步的，本发明提供的图像数据处理方法在获取图像采集装置采集到的YUV编码图像后，将其转换为RGB图像以利于对进行抠像处理，而在所述RGB图像中包括抠图目标时，则从所述RGB图像中抠取目标图像。在得到所述目标图像后，对所述目标图像进行编码处理得到相应的待传输图像数据，且所述待传输图像数据的图像编码层数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据，利用YUV422平面格式数据占用频宽小的特性可降低传输所述目标图像所需的频宽，且有利于降低视频流传输的延迟，同时利用alpha通道数据可以使得图像数据所传达的图像内容信息更加丰富，进而有利于后端解析出来的图像效果更优，以利于虚拟场景或360度全景视频中的逼真再现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施方式的图像数据处理方法的流程图；
图2是本发明第二实施方式的图像数据处理方法的流程图；
图3是本发明一实施方式提供的图像数据处理装置的示例性的功能模块图；
图4是本发明一实施方式提供的计算机装置的示例性的结构示意图。
主要元件符号说明
计算机装置 1
处理器 10
存储器 20
图像采集装置 30
图像数据处理装置 100
抠像模块 11
处理模块 12
边缘处理模块 13
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
图1是本发明第一实施方式的图像数据处理方法的流程图，应说明的是，本发明实施方式的所述图像数据处理方法并不限于图1所示的流程图中的步骤及顺序。根据不同的需求，所示流程图中的步骤可以增加、移除、或者改变顺序。
如图1所示，本实施方式的图像数据处理方法，应用于虚拟场景的数据处理，可以包括如下步骤：
步骤101：若将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标，则从所述RGB图像中抠取目标图像。
本实施方式中，可以是利用摄像头采集的图像以YUV数据输出格式输出，其后将输出的YUV图像数据转换为RGB图像数据，基于所述RGB图像数据所呈现出来的图像中，若包括抠图目标，则将目标从图像中抠取出来以得到目标图像。
可以理解的是，所述目标可以是生物体和/或生物体所佩戴的设备。而所述目标图像则可用于合成至虚拟场景或360度全景视频中，以达到使所述目标处于特定场景和/或环境中的效果。
可以理解的是，此时的目标图像为RGB图像。
可以理解的是，可利用编码矩阵实现上述的有YUV编码图像转换成RGB图像。
步骤102：对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
本实施方式中，所述待传输图像数据可为用于供网络端接收和/或播放端接收的图像数据。本实施方式中，所述YUV422平面格式(planar)数据为色度在水平方向上的采样率减半的一种编码数据形式，即每行相邻的2个Y(亮度信息)共用一个U、V(色度信息)数据。
可以理解的是，不同于RGB数据需要三个独立的视频信号同时传输带来传输占用的频宽较大的问题，利用YUV平面格式数据进行传输所占用的频宽更小。
本实施方式中，所述alpha通道数据为利用256级灰度来记录图像中的透明度的信息，因而携带所述alpha通道数据的所述待传输图像数据包括的图像信息更有利于得出目标图像的相应透明度的图像效果。
本实施方式中，利用待传输图像数据携带的YUV422平面格式数据可以降低传输图像数据的频宽，有利于超高清视频流传输的实现。可利于降低视频流传输的延迟，因而可提升目标在虚拟场景或360度全景视频中的动作的流畅度。同时利用alpha通道数据可以使得图像数据所传达的图像内容信息更加丰富，进而有利于后端解析出来的图像效果更优，以利于目标在虚拟场景或360度全景视频中的逼真再现。
可以理解的是，所述后端可以为网络服务器、视频播放端和/或视频解析端。
本实施方式中，所述待传输图像数据通常为H.264视频编码数据，其功能层可包括视频编码层和网络提取层。此处，所述视频编码层包括YUV422平面格式数据，而所述网络提取层可包括预设字节和/或预设字符串的文件头信息。
可以理解的是，所述文件头信息的NAL帧类型取值区间为[26，31]，该取值区间可避免与软件开发包(Software Development Kit，SDK)的打包类型相冲突。所述NAL帧类型的数据长度可为1字节。而在所述NAL帧类型数据之前还可包括数据长度为4字节的LEN。
可以理解的是，基于所述文件头信息，相应的设备端在识别出所述文件头信息包含所述的预设字节和/或预设字符串时，即认为当前传输的数据为所述待传输图像数据。
本实施方式中，还可将所述待传输图像数据与声音采集器采集的音频数据同时上传到网络服务器，可实现目标与观众间的在线直播互动。
本实施方式中，在将所述待传输图像数据解析为相应的目标图像之后，可利用图像调整算法对所述目标图像进行处理，以与虚拟场景或360度全景视频中的图像内容比例相适应，增强目标图像在虚拟场景或360全景视频中的融入感。
图2是本发明第二实施方式的图像数据处理方法的流程图，本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，第二实施方式中涉及对目标图像的边缘进行处理等步骤。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第二实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。
如图2所示，所述图像数据处理方法可以包括如下步骤：
步骤201：若将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标，则从所述RGB图像中抠取目标图像。
步骤202：基于色键抠像技术从所述RGB图像数据中抠取得到包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像。
本实施方式，目标所在的场景背景通常可为绿幕或蓝幕，因而在图像采集装置采集到包括目标的图像以后，可基于目标与所述场景背景的颜色的差别从图像中抠取出带有目标轮廓的第一处理图像。
可以理解的是，可利用Canny算法和/或Sobel算法对图像中的抠取目标的边缘进行检测，以提取出包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像。
步骤203：对所述第一处理图像进行边缘软化处理得到所述目标图像。
可以理解的是，第一处理图像为经过初步提取的图像，此时图像中的目标轮廓的边缘可能存在一定的锯齿现象，因而，可通过边缘软化处理可使得目标轮廓的边缘柔和化，以利于使得提取出的所述目标图像能够与虚拟场景更自然地融合。
本实施方式中，可利用解析度扩大倍数绘制方法或计算目标覆盖矩形点阵面积的百分比来计算alpha的方法进行边缘软化处理。
本实施方式中，还可进一步进行如下处理：
对所述第一处理图像得到边缘软化得到第二处理图像。
对所述第二处理图像的边缘进行窄化处理得到第三处理图像，以使缩小边缘范围。
可以理解的是，窄化处理后的边缘可达发丝级，因而可使目标图像与虚拟场景或360度全景视频的融合效果更佳。
对所述第三处理图像进行像素补偿得到所述目标图像，即对边缘软化可能造成的图像内容丢失进行修补，可使得目标图像的边缘与虚拟场景或全景视频的融合效果更佳。
步骤204：对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
本实施方式中，在获取图像采集装置采集到的YUV编码图像后，将其转换为RGB图像以利于对进行抠像处理，而在所述RGB图像中包括抠图目标时，则从所述RGB图像中抠取目标图像。在得到所述目标图像后，对所述目标图像进行编码处理得到相应的待传输图像数据，且所述待传输图像数据的图像编码层数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据，利用YUV422平面格式数据占用频宽小的特性可降低传输所述目标图像所需的频宽，且有利于降低视频流传输的延迟，同时利用alpha通道数据可以使得图像数据所传达的图像内容信息更加丰富，进而有利于后端解析出来的图像效果更优，以利于虚拟场景或360度全景视频中的逼真再现。
图3是本发明一实施方式的图像数据处理装置的示例性的功能模块图。如图3所示，图像数据处理装置100可利用待传输图像数据携带的YUV422平面格式数据可以降低传输图像数据的频宽，有利于降低视频流传输的延迟，同时利用alpha通道数据可以使得图像数据所传达的图像内容信息更加丰富，进而有利于后端解析出来的图像效果更优，以利于目标在虚拟场景或360度全景视频中的逼真再现。
本发明的图像数据处理装置100可以包括一个或多个模块，所述一个或多个模块可以被存储在终端的存储器中并可以被配置成由一个或多个处理器(本实施方式为一个处理器)执行，以完成本发明。例如，如图3所示，所述图像数据处理装置100可以包括抠像模块11、处理模块12及边缘处理模块13。本发明所称的模块可以是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在处理器中的执行过程。
需要说明的是，对应上述图像数据处理方法的各实施方式，图像数据处理装置100可以包括图3中所示的各功能模块中的一部分或全部，各模块的功能将在以下具体介绍。以上图像数据处理方法的各实施方式中相同的名词相关名词及其具体的解释说明也可以适用于以下对各模块的功能介绍。为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。
图4是本发明一实施方式的计算机装置的示例性的结构示意图。本实施例提供的计算机装置1包括：处理器10、存储器20、图像采集装置30以及存储在所述存储器20中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如图像数据处理程序。所述处理器10执行所述计算机程序时，实现上述各个图像数据处理方法实施方式中的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤102。或者，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述装置实施例中各模块的功能，例如如图3中的抠像模块11实现在将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标时，从所述RGB图像中抠取目标图像的功能。
所述计算机装置1可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机装置1可包括，但不限于，处理器10、存储器20及图像采集装置30。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是本发明用于实现图像数据处理方法的计算机装置1的示例，并不构成对计算机装置1的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机装置1还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器10是所述计算机装置1的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置1的各个部分。
所述存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器10通过运行或执行存储在所述存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述计算机装置1的各种功能。所述存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述图像采集装置可用于采集包括所述目标的图像，其具体可以是摄像头或VR摄像机等。
所述计算机装置1还可包括如图3所示的图像数据处理装置100，所述图像数据处理装置100可以存储于所述存储器20中。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述计算机装置1中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成如图3所示的图像数据处理装置100，包括抠像模块11、处理模块12及边缘处理模块13，各模块具体功能如下：
抠像模块11，可用于在将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标时，从所述RGB图像中抠取目标图像。而在抠取目标图像时，可具体用于基于色键抠像技术从所述RGB图像数据中抠取得到包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像。
处理模块12，可用于对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
边缘处理模块13，可用于在从所述RGB图像中抠图得到目标图像以后，对所述第一处理图像进行边缘软化处理得到所述目标图像。而在对所述一处理图像得到边缘软化得到第二处理图像之后，还可具体用于对所述第二处理图像的边缘进行窄化处理得到第三处理图像；及对所述第三处理图像进行像素补偿得到所述目标图像。
本发明所述计算机装置1集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端装置权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种图像数据处理方法，应用于虚拟场景中，其特征在于，所述方法包括：
若将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标，则基于色键抠像技术从所述RGB图像数据中抠取得到包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像，通过解析度扩大倍数绘制方法或计算目标覆盖矩形点阵面积的百分比来计算alpha的方法对所述第一处理图像进行边缘软化处理，并将经过边缘软化处理后的所述第一图像进行像素补偿以修补所述第一图像的图像内容，且所述第一图像经过像素补偿后得到目标图像；
对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
2.如权利要求1所述的图像数据处理方法，其特征在于：所述待传输图像数据还包括网络提取层数据，所述网络提取层数据包括预设字节和/或预设字符串的文件头信息。
3.如权利要求2所述的图像数据处理方法，其特征在于，所述文件头信息的NAL帧类型取值区间为[26，31]。
4.如权利要求1所述的图像数据处理方法，其特征在于，所述第一图像经过像素补偿后得到目标图像包括：
对所述第一处理图像得到边缘软化得到第二处理图像；
对所述第二处理图像的边缘进行窄化处理得到第三处理图像；
对所述第三处理图像进行像素补偿得到所述目标图像。
5.一种图像数据处理装置，应用于至少包括第一交互端的图像和第二交互端的图像的虚拟场景，其特征在于，所述装置包括：
抠像模块，用于当将采集到的YUV编码图像转换成的RGB图像包括抠图目标时，基于色键抠像技术从所述RGB图像数据中抠取得到包括所述抠图目标的轮廓的第一处理图像，通过解析度扩大倍数绘制方法或计算目标覆盖矩形点阵面积的百分比来计算alpha的方法对所述第一处理图像进行边缘软化处理，并将经过边缘软化处理后的所述第一图像进行像素补偿以修补所述第一图像的图像内容，且所述第一图像经过像素补偿后得到目标图像；
处理模块，用于对所述目标图像进行编码处理得到待传输图像数据，其中，所述待传输图像数据包括YUV422平面格式数据及alpha通道数据。
6.如权利要求5所述的图像数据处理装置，其特征在于，所述第一图像经过像素补偿后得到目标图像包括：
对所述第一处理图像得到边缘软化得到第二处理图像；
对所述第二处理图像的边缘进行窄化处理得到第三处理图像；
对所述第三处理图像进行像素补偿得到所述目标图像。
7.一种计算机装置，其特征在于，所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-4中任意一项所述的图像数据处理方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任意一项所述的图像数据处理方法的步骤。
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