虚拟视频卡拉OK合成系统

论文摘要

视频卡拉OK系统是一种新型的卡拉OK系统,萌芽于20世纪末期。它通过演唱者在卡拉OK碟中的画面与摄像头拍摄其演唱的画面之间进行切换,将演唱者置入进屏幕中。由于切换后的画面呆板,形式单调;加上采用硬连电路实现,成本较高,故得不到广泛推广。本文立足于视频卡拉OK系统不足之上,发明了一种崭新的娱乐系统——虚拟视频卡拉OK合成系统。虚拟视频卡拉OK合成系统意将在网络上不同终端结点但同时演唱同一首歌的演唱者通过各种图像处理与声音合成技术交互融合后置入同一虚拟舞台背景中,在演唱者各自的终端上实时显现虚拟合唱的效果。如果选用明星演唱实录作为虚拟舞台背景,则可使演唱者能看到自己与明星同台演出的虚拟场景,极大地满足了人们过把明星瘾的欲望。本文的主要工作包括:提出一套全新流程:“图像预处理”,“背景建模”,“去除背景”,“连通区域去噪”,“人像提取”,“人像压缩”对人像提取技术研究,得到了较好的试验结果;在抠像分析研究工作中,针对背景差分法性能受光照变化十分敏感和帧间差分法性能受目标运动速度十分敏感的不足,提出了新型的阴影检测背景差分法和基于参考帧的差分法,并得到了较好的试验结果;提出了基于MaxTree思想的连通区域分析去噪算法进行人像后处理;基于H.264标准,在原运动搜索算法上提出改进算法缩短了视频编码时间;采用新型的图像合成算法将抠像技术处理后的人像嵌入到一幅无人像内容的图像中,试验效果逼真;采用UP(Unified Process)规范,结合UML(Unified Model Language)工具Rational Rose设计系统,采用基于Java语言实现的JMF(Java Media Framework)开源框架设计系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 系统简介
• 1.2 研究现状
• 1.3 应用领域
• 1.4 本文研究工作和组织结构
• 第二章 人像提取技术研究
• 2.1 图像预处理
• 2.2 背景建模
• 2.3 过滤背景
• 2.3.1 背景差分法
• 2.3.2 帧间差分法
• 2.3.3 阴影检测背景差分法
• 2.3.4 基于参考帧的差分法
• 2.4 连通区域分析
• 2.4.1 传统方法
• 2.4.2 基于MaxTree连通区域去噪算法
• 2.5 人像提取
• 2.6 人像压缩
• 2.7 实验
• 第三章 视频合成技术研究
• 3.1 人像合成与人像融入场景技术研究
• 3.1.1 Perez——Poisson算法
• 3.1.2 新型合成算法
• 3.1.3 实验
• 3.2 人声分离合成技术研究
• 第四章 视频编码技术研究
• 4.1 TSS三步搜索法
• 4.2 DS搜索法
• 4.3 新的搜索算法
• 4.4 实验
• 第五章 虚拟视频卡拉OK合成系统的实现
• 5.1 需求
• 5.1.1 功能性需求
• 5.1.2 非功能性需求
• 5.2 分析
• 5.2.1 质量分析
• 5.2.2 层次部署分析
• 5.2.3 业务流程图
• 5.2.4 产生分析类
• 5.2.5 系统架构图
• 5.3 设计
• 5.3.1 开发工具选择
• 5.3.2 系统框架搭建
• 5.3.3 模块设计
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果