图像与视频特效编辑关键技术解析

王允乾+王亚平

摘 要 本文主要针对图像与视频特效编辑关键技术进行分析，结合当前图像与视频特效编辑现状、关键技术应用等方面为根据，积极从系统设计中的基本框架以及前景目标提取、无缝融合，系统实现，其他图像处理方式等方面进行深入探索以及研究，主要研究目的在于进一步促进图像与视频特效编辑关键技术的融合以及应用，达到更好的视频特效效果，促进视频特效编辑关键技术的发展，以及图像与视频特效编辑的发展进步。

关键词 图像；视频特效编辑；关键技术；研究解析

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）191-0019-03

随着科学技术的发展以及视频制作技术的发展成熟，我国对于摄像器材的生产研究逐渐深入，摄像器材已经成为生活中非常常用的工具，人们对于图像以及视频素材的获取也更加便利。但是怎样将获取的视频素材进行编辑，逐渐成为人们研究的中心以及重点，当前对这方面的技术也在不断创新，图像与视频特效编辑关键技术成为关注焦点，其中无缝融合以及数字抠像等都属于重要技术，在这种发展条件下，还在不断创新。加上市场发展以及视频图像的需要，不断有学者对这方面进行研究，针对其中的关键技术进行不断深入探索以及研究。

1 图像与视频特效编辑系统设计

对于图像与视频特效编辑来讲，最主要技术就是系统设计，在系统设计中包括前景目标提取、视频或是图像的无缝融合以及颜色的调整方面，文章从这几个方面着手进行了详细介绍。

1.1 基本框架介绍

基本框架属于系统设计中的重要组成部分，特别是在图像与视频特效编辑等方面，具有非常特殊的意义。在图像与视频特效编辑系统设计中基本框架主要指的是在抠图以及影像融合等，系统设计将这些划分成3个部分，第一是目标提取，第二是无缝融合，第三是颜色调整，这些组成系统设计的基本框架。

为了更方便采用不同的方式对不同的视频与图像进行目标提取，一般都采用前景提取的方式，前景提取期间，主要提取手段包含两种，一种是自动式提取，一种是交互式提取[1]。针对相应的视频或是图像条件选择适合的提取方式进行前景提取，同时在提取期间还要注意保护原视频与图像的安全。

在进行无缝融合期间，需要根据抠像以及均值两种坐标中的优点相结合，从中探索出新的无缝融合技术，这种无缝融合技术可以在操作中保护图像本身的安全，以及图像边缘的平滑，并且还能结合图像的背景或是视频背景对前景纹理进行调整，这样能够很好的增强无缝融合中的真实性，保证融合效果更加理想。这种无缝融合技术在当前很多影视制作中应用非常广泛，同时也非常受到图像与视频特效编辑的重视，与前景目标提取之间相互配合，呈现出不同的效果[2]。

介绍完基本框架中的前景目标提取以及无缝融合技术之后，再介绍基本框架中的第三种技术，颜色调整技术。颜色调整技术从字面上理解主要是对图像与视频的颜色进行调整，在实际应用中最终目的也是如此。利用颜色选择。传递的方式以及颜色协调方式对颜色进行调整，这种颜色调整技术可以对无缝融合的图像进行颜色处理，并且根据实际视频影像的需要对颜色进行调整，还可以对一些特定图像等进行颜色输入，提高基本色彩度。

以上3种技术形式组成系统设计的基本框架，同时每一种技术都能够独自存在，也能够组成一个系统的形式，按照基本调整顺利，首先进行目标提取，就是抠像，在进行无缝融合，最后进行颜色调整，对图像以及视频等进行编辑以及操作。下面对这3种技术进行详细介绍。

1.2 前景目标提取（抠像）

上文中以及针对前景目标提取进行了介绍，系统设计中前景目标提取主要分两种方式，一种是自动式，一种是交互式，这两种方式的应用需要根据实际图像以及视频特效编辑的具体需要进行区分。

其中自动式前景目标提取方式主要是针对静止状态下操作，对于摄像机拍摄好的视频，在自动式前景目标提取期间需要建立混合高斯模型，主要以视频为背景，利用这种手段对视频中的每帧变化前景进行准确计算，在利用图切分算计算方法对提取的前景目标进行计算[3]。

从客观角度上来讲，自动式前景目标提取方式的计算得出的结果是二值分割图像，这种技术在智能监控等方面应用非常广泛，但是计算出的结果不能直接与视频相结合，这样会影响计算结果，并且还会导致视频出现杂质。在自动式的系统设计中，计算出的二值分割结果只是抠像的第一步，利用二值分割结果想成抠像三分图，保证其在视频应用中不会出现扩散现象。

其中的交互式前景目标提取方式具有多样性应用特点，可以对图像进行全景目标提取处理，也可以直接对视频进行前景目标提取，并且视频提取效果非常好，在动态状态下能够对视频进行处理。在进行图像处理期间，需要利用笔画的方式将其中的前景以及背景进行交互，划分出大致的区域之后，设定前景目标，再根据前景目标将其进行分割[4]。

遇到特殊要求还可以将其细化，这样就能自动形成三分图，根据图像计算方式计算结果。当然在交互式方式应用期间需要注意，分割期间需要采用抠像计算方式对区域性的前景目标进行计算，同时进一步细化分割过程中，还要利用像素准确计算出结果。视频影像处理期间，主要是提取前景目标，对视频中的第一帧进行提取，随后计算出抠像结果，在陆续对后续的帧幅进行确定，采用抠图计算方式详细计算，将计算结果综合对比，能够清晰看出其中的帧幅变化，若是遇到帧幅抠像不理想的前景提取，对其进行重新提取以及计算，这样就能保证前景提取的准确安全。

1.3 无缝融合

无缝融合技术的应用需要根据图像或是视频的坐标值以及均值为参照，采用融合方式实现无缝融合。这种技术可以单独应用，也可以在一个图像或是视频处理系统中应用，一般都是完成前景目标提取之后，开始进入到无缝融合阶段。这个阶段，根据要求对前景目标进行提取，还要保证需要融合区域非常平滑，這是实现无缝融合的重要基础以及前提条件[5]。

在光滑条件下无缝融合的效果非常理想，当然采用计算方法计算过程中，要是图像区域或是视频区域比较模糊，不管是怎样融合都会变得非常模糊，效果不尽如意。为了更好的解决这方面的问题，相关技术人员分别利用坐标值均值方式对图像进行抠像，同时结合抠像的计算结果对其进行融合，这样一来，在融合上就会保证边缘非常公正平滑，图像也会变得非常清晰。但是这种方式只适用于比较简单的图像应用上，对于一些比较复杂的图像效果并不会非常显著，也不能满足基本的无缝融合要求。针对当前这种状况，相关人员提出大胆计划，将传统的抠像计算方式与均值抠像计算方式相结合，从中得出精准的抠像数据，再根据抠像计算值进行无缝融合，这样就能保证极高的精准度。

1.4 颜色调整

系统设计中还包含颜色调整，颜色调整主要是根据颜色调整的计算方式将颜色进行计算，还需要根据计算实现对颜色的传递以及颜色彼此的协调，颜色调整中主要包含这两种，当然在实际调整中，会遇到各种颜色调整问题，都需要根据实际情况对其进行改进。其中应用最普遍的是这两种方式，通过不断的调整以及对比，计算出与之最适合的颜色，满足对颜色的需求。

2 图像与视频特效编辑系统实现

对于图像与视频特效编辑的系统设计需要在各种科學技术的支持下才能实现，首先需要应用C++的编程技术将需要执行的系统编制成命令，这种技术的开发环境非常特殊，为VSZO08，图像处理技术以及工具应用的属于OpenCv[6]。那么怎样保证系统设计真正实现，就需要通过以下内容进行着手。

首先是对前景目标提取期间，打开已经准备好的视频或是图像文件，选择其中一个视频作为前景目标提取的标本，并且确定计算方式，对其中的数据进行计算，与此同时结合相关计算结果为参照，进行参数设置。确定需要选择的阴影区，在上述操作步骤全部执行完毕之后，进入到运行程序中，根据对数据的详细分析，得出前景提取的结果。

其次是无缝融合期间，基本都会选择交互式的方法开展前景目标提取，将已经提取的图像或是数据粘贴到背景图中，利用鼠标对前景目标进行为主移动，帮助去调整到最佳位置，对其进行粘贴，保证位置准确基础上开始进入到无缝融合步骤中[7]。同时注意，无缝融合期间，保证背景图的平滑，否则会影响到无缝融合的效果。

再者是颜色协调，颜色协调也需要打开图像文件夹，选择需要颜色协调的图像，选择适合的模板，模板确定之后系统就会自动对颜色的对比度等进行计算，计算出最佳的颜色对比度，并且还会将模板旋转之后再次进行计算，所有结果计算完毕，系统还会自动提出协调的数据，根据数据对颜色进行协调即可。当然若是对系统自动给出的颜色协调不满意，还可以自动进行素颜矫正以及模板旋转，再对颜色进行协调。

最后是颜色协调之后的传递。颜色传递是其中非常重要的步骤，选择不同颜色的数据进行颜色对比，在对比之后进行明确标注，这样能够方便对其进行区分[8]。在根据颜色协调之后的要求，将颜色进行传递，提高图像的对比度以及清晰度。

3 结论

综上所述，图像与视频特效编辑中的关键技术主要包含，前景目标提取、无缝融合以及颜色协调，这些也是基本的系统设计，需要对关键技术进行全面了解之后，才能真正实现对图像以及视频特效的处理，对关键技术还在不断研究以及探索中，积极探索更加适合特效编辑的技术形式。

参考文献

[1]李红霞.从板卡式非编到CPU+GPU+IO网络化制作系统——衡水电视台非线性编辑系统的设计和应用[J].电视字幕（特技与动画），2016（7）：60-62.

[2]王津航，刘春晓，朱臻阳，等.基于色调优化的图像视频细节增强[J].中国图象图形学报，2014（8）：1149-1154.

[3]束搏，邱显杰，王兆其.基于图像的几何建模技术综述[J].计算机研究与发展，2015（3）：549-560.

[4]延婧.论视频新闻与新闻摄影的差异和融合[J].郑州大学学报（哲学社会科学版），2013（1）：173-176.

[5]杨军.视频合成中“Keying（键控）”问题的研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（13）：55-57.

[6]潘远航，马利庄.视频中的实时降雪与积雪模拟[J].计算机辅助设计与图形学学报，2015（8）：1164-1169.

[7]古庆华.图像与视频特效编辑关键技术初探[J].数字技术与应用，2016（1）：244.

[8]崔炳德，裴祥喜，王建文.After Effects CS6软件应用中常见问题及解决办法[J].电脑知识与技术，2016（3）：224-225.