旋转扭曲视频转场特效的实现方法及相关设备与流程

1.本发明涉及视频剪辑技术领域，尤其涉及一种旋转扭曲视频转场特效的实现方法及相关设备。


背景技术：

2.现今，视频制作过程中的辅助特效已经很常见了，比如电影的剪辑的过程中，人们分享小视频的编辑过程等等，都有辅助特效的助攻，而转场效果又是特效里最常见的特效之一。转场是前一个画面过渡到下一个画面的过程，现有的转场特效有很多种，但是现有技术的转场特效大多是一些规则的运动变化，而对于复杂的运动变化，现有的转场特效大多都会出现锯齿和摩尔纹的问题，致使转场的效果不佳，难以满足用户的需求。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的旨在提供一种基于旋转扭曲来实现转场特效的方案，该方案不会是视频出现锯齿或摩尔纹，具有较好的视觉观感。
5.本发明第一方面提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现方法，所述旋转扭曲视频转场特效的实现方法包括：
6.获取需要制作旋转扭曲视频转场特效的视频片段；
7.截取所述视频片段的头部或尾部的若干图像帧；
8.确定所述旋转扭曲视频转场特效在每一所述图像帧中的中心点位置以及所述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；
9.获取每一所述图像帧所述范围半径内的所有像素点；
10.对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化，其中，所述像素点距离所述中心点位置越远，所述像素点的旋转角度越小；
11.对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理，获得具有所述旋转扭曲视频转场特效的若干目标图像帧；
12.将若干的所述目标图像帧按照原先的顺序重新置入到所述视频片段中，得到具有所述旋转扭曲视频转场特效的视频片段。
13.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化包括：
14.以所述中心点位置为原点建立二维坐标系；
15.获取各个所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标(x，y)；
16.通过公式计算得到各个所述像素点的旋转角度，其中，sr为所述旋转角度，s为设定角度，r为所述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；
17.以所述中心点位置为圆心并基于所述旋转角度对各个所述像素点进行旋转移动。
18.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述获取各个所述像素点在所述二维
坐标系中的初始坐标包括:
19.对于任一所述像素点，以所述图像帧的任意角落为原点，获得所述中心点位置在所述图像帧的第一行列坐标(a，b)以及所述像素点在所述图像帧的第二行列坐标(c，d)；
20.基于所述第一行列坐标(a，b)和所述第二行列坐标(c，d)计算得到所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标(x，y)，其中，x＝c-a，y＝d-b。
21.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述以所述中心点位置为圆心并基于所述旋转角度对各个所述像素点进行旋转移动包括：
22.对于任一所述像素点，基于所述旋转角度sr，计算得到所述像素点在所述二维坐标系中的目标坐标(sx，sy)，其中，sx＝x*cos(sr)-y*sin(sr)，sy＝x*sin(sr)-y*cos(sr)；
23.再将所述目标坐标(sx，sy)转换为第三行列坐标(e，f)，其中，e＝sx a，f＝sy b；
24.根据所述像素点由所述第二行列坐标(c，d)移动到所述第三行列坐标(e，f)，以完成所述像素点的旋转移动。
25.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理包括：
26.对于每一所述图像帧所述范围半径内的任一所述像素点，获取所述像素点的像素值以及包围在所述像素点周边的8个围绕像素点分别对应的像素值；
27.计算所述像素点和8个所述围绕像素点的像素值总和的均值，以所述均值作为所述像素点模糊平滑处理后的像素值。
28.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，在若干所述图像帧中，所述旋转扭曲视频转场特效的所述范围半径基于所述图像帧的时间戳逐渐增大。
29.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，在若干所述图像帧中，所述旋转扭曲视频转场特效的所述中心位置线性移动。
30.本发明第二方面提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现装置，所述旋转扭曲视频转场特效的实现装置包括：
31.视频片段获取模块，用于获取需要制作旋转扭曲视频转场特效的视频片段；
32.图像帧截取模块，用于截取所述视频片段的头部或尾部的若干图像帧；
33.参数确定模块，确定所述旋转扭曲视频转场特效在每一所述图像帧中的中心点位置以及所述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；
34.像素点获取模块，用于获取每一所述图像帧所述范围半径内的所有像素点；
35.旋转变化模块，用于对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化，其中，所述像素点距离所述中心点位置越远，所述像素点的旋转角度越小；
36.模糊处理模块，用于对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理，获得具有所述旋转扭曲视频转场特效的若干目标图像帧；
37.视频片段重组模块，用于将若干的所述目标图像帧按照原先的顺序重新置入到所述视频片段中，得到具有所述旋转扭曲视频转场特效的视频片段。
38.本发明第三方面提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现设备，所述旋转扭曲视频转场特效的实现设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存
储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
39.所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述旋转扭曲视频转场特效的实现设备执行如上述任一项所述的旋转扭曲视频转场特效的实现方法。
40.本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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述任一项所述的旋转扭曲视频转场特效的实现方法。
41.有益效果：本发明提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现方法及相关设备，方法包括：获取视频片段；截取得到若干图像帧；确定旋转扭曲视频转场特效中心点位置以及范围半径；获取并对每一图像帧范围半径内的所有所述像素点以中心点位置为圆心作旋转变化，像素点距离中心点位置越远旋转角度越小；对旋转变化后每一图像帧范围半径内的各个像素点的像素值进行模糊平滑处理获得若干目标图像帧；将若干的目标图像帧按照原先的顺序重新置入到视频片段中得到具有旋转扭曲视频转场特效的视频片段。本发明的方法以视频片段的图像帧作为转场特效的载体，不会增加添加特效后视频的体积，且变化后扭曲部分像素会进行模糊平滑处理，不会出现锯齿，观感更佳。
附图说明
42.图1为本发明一种旋转扭曲视频转场特效的实现方法的一个实施例示意图；
43.图2为本发明一种旋转扭曲视频转场特效的实现装置的一个实施例示意图；
44.图3为本发明一种旋转扭曲视频转场特效的实现设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
45.本发明实施例提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现方法及相关设备。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
46.参阅图1，本发明第一方面提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现方法，所述旋转扭曲视频转场特效的实现方法包括：
47.s100、获取需要制作旋转扭曲视频转场特效的视频片段；一般来讲，剪辑的视频是由很多段视频片段拼接而成，转场特效一般是设置在两个视频片段的拼接位置；
48.s200、截取所述视频片段的头部或尾部的若干图像帧；对于转场特效，一般是设置在视频片段的头部或尾部，所以在添加转场特效时，需要将转场特效加到视频片段的头部或尾部的图像帧中，至于需要添加转场特效的图像帧的数量，则取决于转场特效的需要持续的时间以及视频片段的播放帧率；本发明中的特效时直接在图像帧上制作的，若不会大幅增加视频片段的大小；
49.s300、确定所述旋转扭曲视频转场特效在每一所述图像帧中的中心点位置以及所
述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；在本发明中，为了获得更好的观感，在每一图像帧上的旋转扭曲视频转场特效位置是变化的，即每一所述图像帧中的中心点位置都不一样，示例性的，在若干所述图像帧中，所述旋转扭曲视频转场特效的所述中心位置线性移动，举例来说，在第一张图像帧上，所述旋转扭曲视频转场特效的所述中心位置的行列坐标为第二行第二列，在第二张图像帧上，所述旋转扭曲视频转场特效的所述中心位置的行列坐标为第五行第五列，在第三张图像帧上，所述旋转扭曲视频转场特效的所述中心位置的行列坐标为第十行第十列，在另一种实施方式中，所述旋转扭曲视频转场特效在每一所述图像帧中的中心点位置也可以是曲线变化；
50.同时，在每一图像帧上的旋转扭曲视频转场特效范围半径也是变化的，示例性的，在若干所述图像帧中，所述旋转扭曲视频转场特效的所述范围半径基于所述图像帧的时间戳逐渐增大。又或者是变小，其中，逐渐变大和逐渐变小可以是按照一定的比例变化，基于本发明方案提供的软件程序中可以提供不同的方式供用户选择；
51.s400、获取每一所述图像帧所述范围半径内的所有像素点；在本发明中，旋转扭曲只是所述图像帧所述范围半径内的所有像素点进行变化，所述范围半径外的各个像素点则不进行变化；
52.s500、对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化，其中，所述像素点距离所述中心点位置越远，所述像素点的旋转角度越小；在本发明另一种可选的实施方式中，也可以是所述像素点距离所述中心点位置越远，所述像素点的旋转角度越大，从而实现不同的扭曲效果；
53.s600、对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理，获得具有所述旋转扭曲视频转场特效的若干目标图像帧；在本发明中如果只是像素位置的的简单移动，移动后各个像素点之间可能会存在一定的锯齿或摩尔纹的现象，所以本发明在像素点移动之后还需要进行像素值的模糊平滑处理；
54.s700、将若干的所述目标图像帧按照原先的顺序重新置入到所述视频片段中，得到具有所述旋转扭曲视频转场特效的视频片段。最后，本发明的视频片段由头部或尾部的若干图像帧制作好的带有旋转扭曲视频转场特效的若干目标图像帧需要按照原有的顺序放回所述视频片段的头部或尾部，重新组合成完整的视频片段。
55.在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化包括：
56.以所述中心点位置为原点建立二维坐标系；在该步骤中，就是以所述中心点位置的像素点建立二维坐标系；
57.获取各个所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标(x，y)；在建立好二维坐标系之后，就需要将根据每个所述像素点的行列信息获得每个所述像素点在所述所述二维坐标系中的坐标系坐标；具体来说，该步骤就是对于任一所述像素点，先以所述图像帧的任意角落为原点，例如，以所述图像帧的左下角落为原点，获得所述中心点位置在所述图像帧的第一行列坐标(a，b)以及所述像素点在所述图像帧的第二行列坐标(c，d)；再基于所述第一行列坐标(a，b)和所述第二行列坐标(c，d)计算得到所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标(x，y)，其中，x＝c-a，y＝d-b；
58.之后通过公式计算得到各个所述像素点的旋转角度，其中，sr为所述旋转角度，s为设定角度(人为设置的一个角度值，在不同的所述图像帧上，所述设定角度的大小可以相同也可以不同)，r为所述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；
59.最后，以所述中心点位置为圆心并基于所述旋转角度对各个所述像素点进行旋转移动。具体来说，该步骤就是：对于任一所述像素点，基于所述旋转角度sr，先计算得到所述像素点在所述二维坐标系中的目标坐标(sx，sy)，其中，sx＝x*cos(sr)-y*sin(sr)，sy＝x*sin(sr)-y*cos(sr)；再将所述目标坐标(sx，sy)转换为第三行列坐标(e，f)，其中，e＝sx a，f＝sy b；根据所述像素点由所述第二行列坐标(c，d)移动到所述第三行列坐标(e，f)，以完成所述像素点的旋转移动。
60.众所周知的，视频是由很多帧图像组成，而图像是由很多行和很多列的像素值组成，本发明的办法是将图像上的每个像素点按照一定的角度旋转到别的位置，将像素重新排列来获得混乱的图像，这个图像肯定是有很多锯齿的，本发明的第二步就是需要处理锯齿问题。在本发明第一方面一种可选的实施方式中，就是需要对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理，示例性的，所述对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理包括：
61.对于每一所述图像帧所述范围半径内的任一所述像素点，获取所述像素点的像素值以及包围在所述像素点周边的8个围绕像素点分别对应的像素值；
62.计算所述像素点和8个所述围绕像素点的像素值总和的均值，以所述均值作为所述像素点模糊平滑处理后的像素值。
63.总的来说，本发明的旋转扭曲视频转场特效的实现方法的完整流程步骤原理可以概括如下：
64.1.将像素位置坐标化
65.图像上的每一个像素点在图像上都有位置的，假定为(clos，rows)，clos表示像素列数，rows表示像素行数。为了方便计算，我们可以设定一个坐标原点，假设坐标原点在图像上的列数为clo，在图像上的列数为row，每个像素点的位置都以这个坐标原点进行转化，那么像素位置转化为坐标(x，y)的计算方式如下：x＝clos-clo，y＝rows-row；
66.2.像素坐标做旋转变化
67.一般地，对于一个坐标点(a，b)绕原点旋转角度k之后的坐标(c，d)，计算方式如下：c＝a*cos(k)-b*sin(k)，d＝a*sin(k) b*cos(k)；
68.所以，将所有像素坐标分别做旋转变化，计算方式都是一样的，假设旋转初始角度为s，为了实现可控制，设定做旋转变化的范围半径为r，离原点超过半径r的地方，不做旋转，即旋转角度为零，根据步骤1里得到像素坐标，那么可以得出真实旋转角度(假设为sr)与半径r的关系如下：
69.sr＝s*(1.0-((x2 y2)
1/2
)/r)，该公式表示，距离中心越远旋转角度越小，需要注意的是，如果sr小于0，那么只取0，不能为负值。
70.接下来根据旋转公式，可以这样计算旋转后的像素坐标(sx，sy)：
71.sx＝x*cos(sr)-y*sin(sr)
72.sy＝x*sin(sr) y*cos(sr)
73.这样就完成了旋转。
74.3.像素坐标转回图像上的位置
75.上一个步骤已经得到了旋转后的像素坐标(sx，sy)，这个坐标是建立的坐标系下的，而读取像素点是需要像素在图像上的位置信息，因此这个时候需要再转化为像素位置(clos'，rows')：clos
′
＝sx clo，rows
′
＝sy row；
76.4.对图像模糊平滑，消除锯齿
77.在上一步骤已经得到完成旋转的像素位置，并且可以从图像取到像素点了，但是经过旋转后的图像势必会出现锯齿，毛刺，很影响美观。根据对图像进行模糊平滑可以消除锯齿的原理，可以考虑进行模糊，如果对上面旋转完成后得到的图像进行模糊处理，那么模糊得到的图像将出现一定的模糊度，有可能看不清楚，这就为了锯齿把整个图像模糊了，不是想要的结果。所以，这里得出一个办法是将模糊融人到旋转变化里面，就可以在旋转变化过程中消除变化带来的锯齿而不影响图像质量。
78.一般的，对图像模糊有很多种方法，这里只采取最简单的方法，均值模糊：对于每一个像素点，其像素值取以其为中心的九宫格里9个像素点的像素值的平均值，就完成了均值模糊。
79.所以，在这里，可以通过上一个步骤得到像素在图像上的位置(clos'，rows')，获取到以它为中心的九宫格内的像素位置如下：(clos'-1，rows'-1)，(clos'，rows'-1)，(clos' 1，rows'-1)，(clos'-1，rows')(clos'，rows')(clos' 1，rows')(clos'-1，rows' 1)，(clos'，rows' 1)，(clos' 1，rows' 1)；分别取到这9个位置的像素值再进行平均，即可达到利用模糊消除锯齿的目的了。
80.参见图2，本发明第二方面提供了一种旋转扭曲视频转场特效的实现装置，所述旋转扭曲视频转场特效的实现装置包括：
81.视频片段获取模块10，用于获取需要制作旋转扭曲视频转场特效的视频片段；
82.图像帧截取模块20，用于截取所述视频片段的头部或尾部的若干图像帧；
83.参数确定模块30，确定所述旋转扭曲视频转场特效在每一所述图像帧中的中心点位置以及所述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；
84.像素点获取模块40，用于获取每一所述图像帧所述范围半径内的所有像素点；
85.旋转变化模块50，用于对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化，其中，所述像素点距离所述中心点位置越远，所述像素点的旋转角度越小；
86.模糊处理模块60，用于对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理，获得具有所述旋转扭曲视频转场特效的若干目标图像帧；
87.视频片段重组模块70，用于将若干的所述目标图像帧按照原先的顺序重新置入到所述视频片段中，得到具有所述旋转扭曲视频转场特效的视频片段。
88.在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述对每一所述图像帧所述范围半径内的所有所述像素点以所述中心点位置为圆心作旋转变化包括：
89.以所述中心点位置为原点建立二维坐标系；
90.获取各个所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标(x，y)；
91.通过公式计算得到各个所述像素点的旋转角度，其中，sr为所述旋转角度，s为设定角度，r为所述旋转扭曲视频转场特效的范围半径；
92.以所述中心点位置为圆心并基于所述旋转角度对各个所述像素点进行旋转移动。
93.在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述获取各个所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标包括:
94.对于任一所述像素点，以所述图像帧的任意角落为原点，获得所述中心点位置在所述图像帧的第一行列坐标(a，b)以及所述像素点在所述图像帧的第二行列坐标(c，d)；
95.基于所述第一行列坐标(a，b)和所述第二行列坐标(c，d)计算得到所述像素点在所述二维坐标系中的初始坐标(x，y)，其中，x＝c-a，y＝d-b。
96.在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述以所述中心点位置为圆心并基于所述旋转角度对各个所述像素点进行旋转移动包括：
97.对于任一所述像素点，基于所述旋转角度sr，计算得到所述像素点在所述二维坐标系中的目标坐标(sx，sy)，其中，sx＝x*cos(sr)-y*sin(sr)，sy＝x*sin(sr)-y*cos(sr)；
98.再将所述目标坐标(sx，sy)转换为第三行列坐标(e，f)，其中，e＝sx a，f＝sy b；
99.根据所述像素点由所述第二行列坐标(c，d)移动到所述第三行列坐标(e，f)，以完成所述像素点的旋转移动。
100.在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述对旋转变化后每一所述图像帧所述范围半径内的各个所述像素点的像素值进行模糊平滑处理包括：
101.对于每一所述图像帧所述范围半径内的任一所述像素点，获取所述像素点的像素值以及包围在所述像素点周边的8个围绕像素点分别对应的像素值；
102.计算所述像素点和8个所述围绕像素点的像素值总和的均值，以所述均值作为所述像素点模糊平滑处理后的像素值。
103.在本发明第二方面一种可选的实施方式中，在若干所述图像帧中，所述旋转扭曲视频转场特效的所述范围半径基于所述图像帧的时间戳逐渐增大。
104.在本发明第二方面一种可选的实施方式中，在若干所述图像帧中，所述旋转扭曲视频转场特效的所述中心位置线性移动。
105.图3是本发明实施例提供的一种旋转扭曲视频转场特效的实现设备的结构示意图，该旋转扭曲视频转场特效的实现设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器80(central processing units，cpu)(例如，一个或一个以上处理器)和存储器90，一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质100(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器和存储介质可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对旋转扭曲视频转场特效的实现设备中的一系列指令操作。更进一步地，处理器可以设置为与存储介质通信，在旋转扭曲视频转场特效的实现设备上执行存储介质中的一系列指令操作。
106.本发明的旋转扭曲视频转场特效的实现设备还可以包括一个或一个以上电源110，一个或一个以上有线或无线网络接口120，一个或一个以上输入输出接口130，和/或，
一个或一个以上操作系统，例如windows serve，mac os x，unix，linux，freebsd等等。本领域技术人员可以理解，图3示出的旋转扭曲视频转场特效的实现设备结构并不构成对本发明旋转扭曲视频转场特效的实现设备的具体限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
107.本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的旋转扭曲视频转场特效的实现方法的步骤。
108.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
109.所述集成的单元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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
110.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。