[发明专利]附加至视频信号的图形的检测

说明书

技术领域

本发明涉及视频信号处理。特别地，本发明涉及用于检测视频信号中的附加图形的存在的方法、计算机程序和设备。

背景技术

现今，电视广播将图形形式的信息附加至由电视摄像机拍摄的视频信号中是很常见的。例如，体育赛事的电视广播通常被制作为将图形形式的附加信息提供给观众，以帮助他/她理解比赛。该附加信息附加在视频图像的顶部，附加信息可以是例如比赛时钟、广播电视台的标识（通常被附加至右上角）、选手的名字等。

在广播环境中，附加图形通常由图形系统形成并且通过视频混合器混合。视频混合器（也被称为视频切换器、混影器或制作切换器）是将不同的视频源混合以输出馈给信号的装置。典型的视频混合器可以在诸如这样的专业电视制作环境中发现：电视演播室、有线广播设施、商业生产设施、远程卡车/室外转播车（OB车）、或线性视频编辑室。例如，位于室外转播室中的视频工程师正在听来自体育广播的导演的指令，并选择要显示的摄像机。为了给观众制造美感体验和/或使节目给观众提供更多信息，导演也指导视频工程师打开或关闭某些图形。例如，在进球后的回放期间比赛时钟通常是隐藏的，以及将选手的名字与选手的图像一起显示。

视频混合器从图形系统得到诸如相机输入、记录器输入、和馈给信号等不同的输入。这些至视频混合器的输入通常不受导演指令的支配。例如，在其中一个输入上，时钟一直显示。

通常，要附加至视频图像顶部的图形是部分透明的，图形通过两种辅助信号的方式布置在视频图像的顶部：图形信号和遮罩信号（mask signal）。图形信号包括要附加的图形（例如，广播站的标识、体育广播中的选手的名字、或者比赛时钟），遮罩信号（也被称为键控信号）定义与其相关的图形信号的像素的透明度（也被称为阿尔法（alpha））。遮罩信号通常是单色信号，其中完全黑色的区域对应于完全透明，完全白色的区域对应于完全不透明。完全黑色和完全白色之间的区域对应于透明度的各个级别（例如，百分比）。通常但不总是，每个图形信号/遮罩信号对与单个图形t对应，每个视频信号可以有几个图形信号/遮罩信号对。在任意的给定时间，一个或多个图形信号/遮罩信号对可以（例如，通过使用视频混合器的视频工程师）与视频信号混合或不混合，使得对应的图形根据需要将可见或不可见。在本领域中，没有附加图形的视频信号常常被称为无附加转播（clean feed），而带有附加图形的视频信号被称为有附加转播（dirty feed）。

通常，现有技术的视频混合器仅输出无附加转播和有附加转播，然后至少有附加转播在其到达观众前在广播信号传输链中传送。也就是，现有技术的视频混合器没有被构造为输出关于在任何给定时间存在输入图形的哪个组合（即，与无附加转播混合以产生有附加转播）的任何具体信息。透明度（即，遮罩信号）的存在意味着不能仅逐像素地比较无附加转播和有附加转播从而基于得到的差异来确定附加的图形图像，这是由于在该情况下很难确定像素的颜色和透明度。

然而，存在这样一些情形，其中能够检测在任何时间哪些图形被附加至诸如电视广播信号之类的视频信号是很有用的。例如，本申请人的早期专利申请WO 2009/074710描述了通过将替代内容插入电视图像的特定区域从而来修改电视图像的内容的方法。关于在任何时间哪些图像被附加至电视图像的信息有助于所述替代内容的插入。

如上所述，为了得到在任何时间哪些图形被附加至视频信号的信息，在现有技术中不得不例如修改传统的视频混合器，使得视频混合器可以提供该信息。然而，由于这需要视频混合器的所有者来做这些，并且对昂贵的现有系统进行修改很冒险，因此存在严重的缺点。

因此，本发明的目的是要缓解上述问题并且引入一种方案，其可以通过仅利用例如视频混合器和/或图形系统提供的各种信号，也就是不需要对现有的传统硬件进行任何修改，来检测在任何时间哪些图形被附加至视频信号。

发明内容

本发明的第一方面是一种在视频信号中检测附加图形的存在的方法。接收以下内容：第一视频信号、至少一个图形信号、以及第二视频信号，第二视频信号包括至少周期性地与至少一个图形信号混合的第一视频信号。从所接收的第一视频信号的帧和所接收的至少一个图形信号的对应的帧，推导出像素的计算值。将计算值与所接收的第二视频信号的对应的帧的像素的实际值进行比较。基于所执行的比较来确定至少一个图形信号在所接收的第二视频信号的帧中的存在状态。