一种基于视频帧分析的视频渲染系统的制作方法

本发明涉及视频渲染，具体涉及一种基于视频帧分析的视频渲染系统。

背景技术：

1、随着多媒体技术以及计算机技术的发展，视频的制作已经越来越简便，而渲染是视频制作的一项关键程序，渲染是指对视频进行处理、添加特效或改变视频的图像参数，这一关键程序被广泛的重视，相关视频渲染技术飞速发展，越来越多的自动化视频渲染系统应运而生。

2、例如公开号为cn103853562a中国专利公开了一种视频帧渲染方法及装置。只是解决了视频帧需要进行多种特效渲染时，视频渲染模块就需要逐个运行与特效对应的glsl程序，glsl程序运行的次数越多，重复数据的传递次数也就越多，渲染效率较低。

3、针对现有技术存在以下问题：

4、现有技术未考虑自动划分视频帧组合，基于视频帧组合的差异等级调整视频帧组合内的视频帧的渲染方式，提高渲染效率；现有技术多数用户在看视频时视频帧的渲染中后，更注重的是视频播放的流畅程度，如果在看视频过程中总是出现视频卡顿现象，在很大程度上会影响用户体验；现有技术未考虑判定渲染完成的视频帧组合是否符合平滑标准并调整渲染参量，以提高渲染效果。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于视频帧分析的视频渲染系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种基于视频帧分析的视频渲染系统，包括：数据获取模块，其与云端平台连接，用以获取用户端上传至所述云端平台的待渲染视频；

4、数据处理模块，其包括相互连接的切分单元、解析单元、第一渲染单元、第二渲染单元以及第三渲染单元，所述切分单元与所述数据获取模块连接，用以将所述待渲染视频切分为若干视频帧组合，各所述视频帧组合包括第一视频帧以及与所述第一视频帧相邻的第二视频帧以及第三视频帧；

5、所述解析单元用以基于视频帧组合中各视频帧中的亮度、平均色度值以及物体轮廓的面积占比率判定所述视频帧组合的差异等级；所述第一渲染单元用以对第一差异等级的视频帧组合进行渲染，包括调用渲染功能单元，并确定所述渲染功能单元的渲染参数对所述视频帧组合中的第一视频帧、第二视频帧以及第三视频帧以相同的渲染参数进行渲染；

6、所述第二渲染单元用以对第二差异等级的视频帧组合进行渲染，包括调用渲染功能单元，并确定所述渲染功能单元的渲染参数后对所述视频帧组合中的第一视频帧进行渲染，并基于所述视频帧组合的差异等级调整所述渲染功能单元的渲染参数后对所述第二视频帧以及第三视频帧进行渲染；

7、所述第三渲染单元，用以在第一状况下基于视频帧组合对应的离散参量判定所述第一渲染单元以及第二渲染单元所渲染的视频帧组合是否符合平滑标准，并对不符合渲染标准的视频帧组合调整渲染参数后再次进行渲染直至所述视频帧组合符合所述平滑标准；

8、所述第一状况为所述第一渲染单元或/和所述第二渲染单元完成对视频帧帧组合渲染后；

9、所述解析单元获取任一视频帧的平均亮度值l、平均色度值s以及视频帧中物体轮廓的面积占比率p，并按照公式(1)计算渲染特征参量e，

10、

11、公式(1)中，l0表示预设亮度值对比参量，s0表示预设色度值对比参量，p0表示预设面积占比率对比参量，α表示第一权重系数，β表示第二权重系数，γ表示第三权重系数，α+β+γ＝1；

12、所述解析单元计算视频帧组合中第一视频帧对应的渲染特征参量ee1，计算第二视频帧对应的渲染特征参量ee2，计算第三视频帧对应的渲染特征参量ee3，并按照公式(2)计算离散参量△e，

13、

14、(3)所述解析单元将所述离散参量△e与预设标准离散对比参量△e0进行对比，确定所述视频帧组合的差异等级，其中，

15、在第一对比结果下，所述解析单元判定所述视频帧组合为第一差异等级；

16、在第二对比结果下，所述解析单元判定所述视频帧组合为第二差异等级；

17、所述第一对比结果为△e≥△e0，所述第二对比结果为△e＜△e0；

18、所述第一渲染单元、第二渲染单元以及第三渲染单元调用渲染功能单元时包括调用对比度调整单元、亮度调整单元以及灰阶调整单元，所述第一渲染单元、第二渲染单元以及第三渲染单元内均存储有渲染数据库，所述渲染数据库内存储有不同图像参数所映射的渲染参数，所述图像参数包括物体轮廓的平均景深、平均色度值、平均亮度值，所述渲染参数包括所述对比度调整单元所选用的对比度参数、所述亮度调整单元所选用的亮度参数以及灰阶调整单元的灰度参数；

19、目标视频读取模块，用于接收到视频播放指令后，读取目标视频信息；

20、文件播放模块，用于在所述离线文件检测模块检测有对应的离线文件的情况下，读取离线文件的播放地址，以离线方式播放该目标视频，否则以在线方式播放；

21、加载速率关系判断模块，用于在线播放目标视频过程中，判断当前播放的视频文件的加载速率与该视频文件码流的加载速率要求的关系；

22、第一切换需求视频文件检测模块，用于在当前播放的视频文件的加载速率低于该视频文件码流的最低加载速率要求且持续时间达到预设的第一时间阈值的情况下，进一步检测所述目标视频是否存在满足第一切换需求的视频文件：

23、所述满足第一切换需求的视频文件为：

24、与当前播放的视频文件内容相同且码流低于当前播放的视频文件的码流的视频文件；

25、第一播放方式切换模块，用于根据所述第一切换需求视频文件检测模块的检测结果，切换至对应的播放方式播放该目标视频。

26、本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一渲染单元确定所调用的渲染功能单元的渲染参数时包括，所述第一渲染单元将所述第一视频帧的图像参数与所述渲染数据库中的图像参数进行对比，以根据图像参数映射的渲染参数获取所述对比度调整单元的对比度参数、所述亮度调整单元的亮度参数以及所述灰阶调整单元的灰度参数，且，所述第一渲染单元调用所述对比度调整单元、亮度调整单元以及灰阶调整单元以对应的渲染参数对所述第一视频帧、第二视频帧以及第三视频帧进行渲染。

27、本发明技术方案的进一步改进在于：所述第二渲染单元将所述第一视频帧的图像参数与所述渲染数据库中的数据进行对比，以根据图像参数映射的渲染参数获取所述对比度调整单元的对比度参数、所述亮度调整单元的亮度参数以及所述灰阶调整单元的灰度参数，调用所述对比度调整单元、亮度调整单元以及灰阶调整单元以对应的渲染参数对所述第一视频帧进行渲染，并基于所述视频帧组合对应的离散参量△e对所述对比度调整单元、亮度调整单元以及灰阶调整单元的渲染参数进行调整后对所述第二视频帧以及第三视频帧进行渲染。

28、本发明技术方案的进一步改进在于：所述第二渲染单元计算所述离散参量△e与第一渲染对比参量e1的第一差值△e10，并将所述第一差值△e10与第二渲染对比参量e2进行对比，并根据对比结果确定对所述对比度调整单元的对比度值、亮度调整单元的亮度值以及灰阶调整单元的灰度值进行调整时的调整方式，其中，第一调整方式为，所述第二渲染单元将所述对比度值调整至第一对比度值d1，将所述亮度值调整至第一亮度值l1，将所述灰度值调整至第一灰度值h1；

29、第二调整方式为，所述第二渲染单元将所述对比度值调整至第二对比度值d2，将所述亮度值调整至第二亮度值l2，将所述灰度值调整至第二灰度值h2；

30、第三调整方式为，所述第二渲染单元将所述对比度值调整至第三对比度值d3，将所述亮度值调整至第三亮度值l3，将所述灰度值调整至第三灰度值h3；

31、第四调整方式为，所述第二渲染单元将所述对比度值调整至第四对比度值d4，将所述亮度值调整至第四亮度值l4，将所述灰度值调整至第四灰度值h4；所述第一调整方式需满足△e10＞0且△e10＞e2，所述第二调整方式需满足△e10＞0且△e10≤e2，所述第三调整方式需满足△e10≤0且△e10＞e2，所述第四调整方式需满足△e10≤0且△e10≤e2，d1＜d2＜d3＜d4,l1＜l2＜l3＜l4，h1＜h2＜h3＜h4。

32、本发明技术方案的进一步改进在于：所述第三渲染单元获取视频帧组合，并按照公式(2)计算所述视频帧组合对应的离散参量△e，并判定所述视频帧组合是否符合平滑标准，其中，在第一条件下，所述第三渲染单元将所述视频帧组合对应的离散参量△e与第一预设离散对比参量△e1进行对比，若△e＞△e1，则所述第三渲染单元判定所述视频帧组合符合平滑标准；在第二条件下，所述第三渲染单元将所述视频帧组合对应的离散参量△e与第二预设离散对比参量△e2进行对比，若△e＞△e2，则所述第三渲染单元判定所述视频帧组合符合平滑标准；其中，所述第一条件为所述视频帧组合为所述第一渲染单元所渲染，所述第二条件为所述视频帧组合为所述第二渲染单元所渲染，△e1＜△e2。

33、本发明技术方案的进一步改进在于：所述第三渲染单元判定视频帧组合符合平滑标准时，记录所述视频帧组合中各视频帧的图像参量以及对各视频帧进行渲染时所述对比度调整单元的对比度值、亮度调整单元的亮度值以及灰阶调整单元的灰度值，并将已记录的图像参量与已记录的对比度值、亮度值以及灰度值建立映射关系后储存至渲染数据库中；

34、所述第三渲染单元还用以将已渲染的各视频帧进行拼接，以获取完整视频。

35、本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一播放方式切换模块，具体用于：

36、在检测结果为：在满足第一切换需求的视频文件的情况下，切换至所述满足第一切换需求的视频文件进行播放；

37、所述第一播放方式切换模块，包括：离线文件检测子模块，用于在检测结果为：不存在满足第一切换需求的视频文件的情况下，检测本地是否有与目标视频对应的离线文件；离线文件播放子模块，用于在离线文件检测子模块检测有对应的离线文件的情况下，切换至离线方式，以离线方式播放该目标视频文件。

38、本发明技术方案的进一步改进在于：所述切换指令响应模块，用于在离线或在线播放目标视频过程中，如果接收到播放方式切换指令，则根据该指令切换至对应的播放方式播放所述目标视频。

39、本发明技术方案的进一步改进在于：所述在第一切换需求的视频文件检测模块之后，再利用第二切换需求视频文件检测模块，用于在所述加载速率关系判断模块判断结果为：当前播放的视频文件的加载速率高于该视频文件码流的最高加载速率要求且持续时间达到预设的第二时间阈值的情况下，检测所述目标视频是否存在满足第二切换需求的视频文件，所述满足第二切换需求的视频文件为：与当前播放的视频文件内容相同且码流高于当前播放的视频文件的码流的视频文件；

40、第二播放方式切换模块，用于在所述第二切换需求视频文件检测模块检测到存在满足第二切换需求的视频文件的情况下，切换至所述满足第二切换需求的视频文件进行播放。

41、由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

42、1、本发明提供一种基于视频帧分析的视频渲染系统，采用设置数据获取模块以及数据处理模块，将待渲染视频切分为若干视频帧组合，基于不同的渲染单元对视频帧组合内的视频帧进行渲染，第一渲染单元和第二渲染单元采用相同的渲染参数对视频帧组合内和基于视频帧组合内视频帧的差异性调整渲染参数后的视频帧进行渲染，第三渲染单元基于渲染后视频帧组合的平滑度对视频帧组合进行判定，并调整渲染参数后再次对视频帧组合进行渲染，通过上述过程合理分配视频帧组合至不同的渲染单元，合理利用数据处理内存，进而在保证渲染效果的前提下提高渲染效率。

43、2、本发明提供一种基于视频帧分析的视频渲染系统，采用第一渲染单元对视频帧组合进行渲染时，根据第一视频帧的图像参数获取渲染参数，由于第一渲染单元所渲染的视频帧组合相似度较高，第一渲染单元基于第一视频帧的图像参数获取渲染参数后对第一视频帧、第二视频帧以及第三视频帧采用同样的渲染参数进行渲染，在提高渲染可靠度的前提下减少数据运算量，减小系统载荷，提高渲染效率，第二渲染单元对视频帧组合进行渲染时，根据第一视频帧的图像参数获取渲染参数，由于第二渲染单元所渲染的视频帧组合相似度较低，第二渲染单元获取渲染参数对第一视频帧进行渲染后基于离散参量△e对渲染参量进行调整，调整后对第二视频帧以及第三视频帧进行渲染，由于计算离散参量△e时所选用的参数对渲染参数的选取有影响，并且，能够体现视频帧之间的差异性，进而，通过离散参量△e对渲染参量进行调整，调整后对第二视频帧以及第三视频帧进行渲染，通过上述步骤，能在保证渲染可靠性的前提下减少数据运算量，进而提高渲染效率，第一渲染单元和第二渲染单元所渲染的视频帧组合是否符合平滑标准，由于渲染后各视频帧对应的离散参量△e发生了变化，由于离散参量△e能够表征视频帧组合的相似性，以此为基准判定视频帧组合的平滑性，对于平滑度不符合平滑标准的视频帧组合调整渲染参量后再次进行渲染，进而保证渲染效果，避免自动调整渲染参数后导致各视频帧平滑度降低。

44、3、本发明提供一种基于视频帧分析的视频渲染系统，采用解析单元获取视频帧的平均亮度值l、平均色度值s以及视频帧中物体轮廓的面积占比率p计算渲染特征参量e，上述各参量均对渲染参量的选取有影响，并且能够表征各视频帧的差异性，解析单元基于渲染特征参量e判定视频帧组合的差异等级，上述过程数据运算量较小，能够快速运算，且判定结果可靠，能够表征视频帧组合的差异等级，为后续选用不同的渲染单元提供依据，进而能够使得各视频帧组合分配至不同的渲染单元，合理利用数据处理内存，在保证渲染效果的前提下提高渲染效率，在使线播放视频过程中，根据当前网络环境判断是否需要切换至其他播放方式，如果需要，则按照切换策略切换到相对应的视频文件进行播放，与现有技术相比，在较大程度上保证了视频播放的流畅程度，提升了用户体验。