一种在数字视频信号上叠加文本信息的方法、系统和介质

技术领域

本发明涉及排水管道检测及视频信号处理技术领域，尤其涉及一种在数字视频信号上叠加文本信息的方法、系统和介质。

背景技术

目前在排水管道检测行业中，通常使用携带有图像采集设备的机器人采集排水管道中的视频信号来辅助排水管道的检测，而使用的机器人检测到的视频信号有模拟信号和数字信号。在检测机器人录制的视频文件中，通常需要包含实时动态变化的信息，如工程信息、日期、距离值、各类传感器数据值等文本信息。

目前，在基于模拟信号的图像采集设备上实时叠加文本信息是比较容易的，但由于从数字图像采集设备(例如高清数字摄像头)获取的视频画面叠加文本信息是在机芯底层完成，其受到机芯计算能力和写入机芯程序的文本库限制，有行数限定、字数限定、容易出现乱码、不能叠加图像、极其不稳定等缺点，因此，在数字信号的视频画面叠加文本信息并保存至文件有很大难度。

因此，亟需一种能在数字视频信号叠加文本信息的方法，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种在数字视频信号上叠加文本信息的方法、系统和介质，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象，推进排水管道行业标准的应用，并推进数字信号图像采集设备的国际化。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种在数字视频信号上叠加文本信息的方法，包括以下步骤：

获取数字信号视频流；

采用预设数据解析方法，将所述数字信号视频流解析为YUV数据队列；

在所述YUV数据队列中添加目标文本信息，得到目标数据流；

根据所述目标数据流得到目标视频文件，完成文本叠加。

依据本发明的另一方面，还提供了一种在数字视频信号上叠加文本信息的系统，应用于本发明的在数字视频信号上叠加文本信息的方法中，包括视频流获取模块、数据解析模块、文本添加模块和视频文件制作模块；

所述视频流获取模块，用于获取数字信号视频流；

所述数据解析模块，用于采用预设数据解析方法，将所述数字信号视频流解析为YUV数据队列；

所述文本添加模块，用于在所述YUV数据队列中添加目标文本信息，得到目标数据流；

所述视频文件制作模块，用于根据所述目标数据流得到目标视频文件，完成文本叠加。

依据本发明的另一方面，还提供了一种在数字视频信号上叠加文本信息的系统，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现本发明中的在数字视频信号上叠加文本信息的方法步骤。

依据本发明的另一方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质包括：至少一个指令，在所述指令被执行时实现本发明的在数字视频信号上叠加文本信息的方法步骤。

本发明的在数字视频信号上叠加文本信息的方法、系统和介质的有益效果是：通过获取数字信号视频流并将该数字信号视频流解析为YUV数据队列，能便于后续将目标文本信息写入YUV数据队列中，而对行数和字数不受限定，不会受到机芯底层的计算能力和写入机芯程序的文本库限制；当将目标文本信息添加至YUV数据队列中时，能得到添加有待叠加文本信息的数据流，即目标数据流；再通过该目标数据流的处理和存储，能得到最终用于排水管检测的目标视频文件，方便检测人员根据该目标视频文件实时掌握排水管内的视频图像及其相对应的日期、工程信息、距离值和传感器数据，提高检测人员的检测效率；

本发明中的在数字视频信号上叠加文本信息的方法、系统和介质，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象，稳定性高，能有效帮助提高排水管检测人员的检测效率，进而推进排水管道行业标准的应用，并推进数字信号图像采集设备的国际化。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种在数字视频信号上叠加文本信息的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一中获取数字信号视频流的流程示意图；

图3为本发明实施例一中得到目标数据流的流程示意图；

图4为本发明实施例二中一种在数字视频信号上叠加文本信息的系统的结构示意图；

图5为本发明实施例二中另一种在数字视频信号上叠加文本信息的系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

下面结合附图，对本发明进行说明。

实施例一、如图1所示，一种在数字视频信号上叠加文本信息的方法，包括以下步骤：

S1：获取数字信号视频流；

S2：采用预设数据解析方法，将所述数字信号视频流解析为YUV数据队列；

S3：在所述YUV数据队列中添加目标文本信息，得到目标数据流；

S4：根据所述目标数据流得到目标视频文件，完成文本叠加。

通过获取数字信号视频流并将该数字信号视频流解析为YUV数据队列，能便于后续将目标文本信息写入YUV数据队列中，而对行数和字数不受限定，不会受到机芯底层的计算能力和写入机芯程序的文本库限制；当将目标文本信息添加至YUV数据队列中时，能得到添加有待叠加文本信息的数据流，即目标数据流；再通过该目标数据流的处理和存储，能得到最终用于排水管检测的目标视频文件，方便检测人员根据该目标视频文件实时掌握排水管内的视频图像及其相对应的日期、工程信息、距离值和传感器数据，提高检测人员的检测效率；

本实施例的在数字视频信号上叠加文本信息的方法，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象，稳定性高，能有效帮助提高排水管检测人员的检测效率，进而推进排水管道行业标准的应用，并推进数字信号图像采集设备的国际化。

优选地，如图2所示，S1具体包括：

S11：利用数字摄像头采集数字视频信号；

S12：利用视频数据流采集设备从所述数字视频信号中获取所述数字信号视频流，并将所述数字信号视频流存入原始视频文件中。

首先利用数字摄像头采集排水管内的数字视频信号，然后从中获取数字视频流，便于后续解析成YUV数据队列，进而在YUV数据队列中插入待添加的文本信息相关的数据，避免受到机芯底层的计算能力和写入机芯程序的文本库限制，使得最终生成的目标视频文件对行数和字数不受限定；同时按照数据队列的形式插入文本信息，不会出现乱码和叠加图像的现象，稳定性高。

具体地，本实施例中的数字摄像头是检查机器人上携带的高清数字摄像头，视频数据流采集设备为电脑、平板或工控机等。

对排水管检测的项目相关信息如下：

任务名称：东湖高新区排水管网排查修复及智慧水务建设工程-排水管网排查项目；

起始井号：YS7518576；

结束井号：YS7518580；

检测员：吴**；

测试日期：2020/7/25；

检测公司：长江勘测规划设计研究院；

检测地点：左岭大道；

检测方向：逆流；

管道类型：雨水；

管道材质：PVC；

速度(m/s)：0；

距离(m)：1.86；

管径：600。

因此，上述项目相关信息也为目标文本信息，要在采集的数字视频信号上叠加上述目标文本信息。

具体地，YUV是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法(属于PAL)，是PAL和SECAM模拟彩色电视制式采用的颜色空间。在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄影机或彩色CCD摄影机进行取像，然后把取得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号B-Y(即U)、R-Y(即V)，最后发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这种色彩的表示方法就是所谓的YUV色彩空间表示。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。

其中，“Y”表示亮度(Luminance或Luma)，也就是灰阶值；而“U”和“V”表示的则均是色度(Chrominance或Chroma)，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“亮度”是透过RGB输入信号来建立的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起；“色度”则定义了颜色的两个方面——色调与饱和度，分别用Cr和Cb来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异，而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。

因此，本实施例将数字信号视频流解析成YUV数据队列，极大地便利了后续目标文本信息的添加。

具体地，本实施例中所采用的预设解析方法为现有技术，电脑、平板或工控机等采集端可根据数字信号视频流的格式选用合适的解析方法，并将合适的解析方法预先设置在采集端的解析软件中，具体细节此处不再赘述。具体地，本实施例中数字信号视频流的格式为H264或H265格式。

优选地，如图3所示，S3具体包括：

S31：将所述目标文本信息绘制成RGB图像；

S32：将所述RGB图像转换为RGB数据队列；

S33：在所述YUV数据队列中制定索引，并按照所述索引将所述RGB数据队列写入所述YUV数据队列中，得到所述目标数据流。

由于YUV数据队列是数字信号视频流经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号B-Y(即U)、R-Y(即V)，因此将目标文本信息也绘制成RGB图像，再转换为RGB数据队列，能便于目标文本信息的叠加；通过YUV数据队列中制定的索引，能将RGB数据队列写入到YUV数据队列中合适的位置，避免出现乱码和图像叠加的现象，实现叠加效果更好、稳定性更高的文本叠加。

优选地，S4具体包括：

将所述目标数据流进行压缩，并将压缩后的所述目标数据流存入所述原始视频文件中，对所述原始视频文件进行更新，得到所述目标视频文件。

目标文本信息写入YUV数据队列中后，得到目标数据流，再将该目标数据流进行压缩，能使得压缩后的目标数据流与最开始获取的数字信号视频流的格式保持一致，进而便于更新原始视频文件，生成叠加好目标文本信息的目标视频文件。

具体地，本实施例中将目标数据流进行压缩为H264或H265格式。

实施例二、基于实施例一，如图4所示，本实施例还公开了一种在数字视频信号上叠加文本信息的系统，包括视频流获取模块、数据解析模块、文本添加模块和视频文件制作模块；

所述视频流获取模块，用于获取数字信号视频流；

所述数据解析模块，用于采用预设数据解析方法，将所述数字信号视频流解析为YUV数据队列；

所述文本添加模块，用于在所述YUV数据队列中添加目标文本信息，得到目标数据流；

所述视频文件制作模块，用于根据所述目标数据流得到目标视频文件，完成文本叠加。

通过视频流获取模块获取数字信号视频流，并通过数据解析模块将该数字信号视频流解析为YUV数据队列，能便于后续将目标文本信息写入YUV数据队列中，而对行数和字数不受限定，不会受到机芯底层的计算能力和写入机芯程序的文本库限制；当通过文本添加模块将目标文本信息添加至YUV数据队列中时，能得到添加有待叠加文本信息的数据流，即目标数据流；再通过视频文件制作模块对该目标数据流的处理和存储，能得到最终用于排水管检测的目标视频文件，方便检测人员根据该目标视频文件实时掌握排水管内的视频图像及其相对应的日期、工程信息、距离值和传感器数据，提高检测人员的检测效率；

本实施例的在数字视频信号上叠加文本信息的系统，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象，稳定性高，能有效帮助提高排水管检测人员的检测效率，进而推进排水管道行业标准的应用，并推进数字信号图像采集设备的国际化。

优选地，如图5所示，所述视频流获取模块包括信号采集单元、视频流提取单元和视频流存储单元；

所述信号采集单元，用于利用数字摄像头采集数字视频信号；

所述视频流提取单元，用于利用视频数据流采集设备从所述数字视频信号中获取所述数字信号视频流；

所述视频流存储单元，用于将所述数字信号视频流存入原始视频文件中。

信号采集单元首先利用数字摄像头采集排水管内的数字视频信号，然后通过视频流提取单元从中获取数字视频流，便于后续解析成YUV数据队列，进而在YUV数据队列中插入待添加的文本信息相关的数据，避免受到机芯底层的计算能力和写入机芯程序的文本库限制，使得最终生成的目标视频文件对行数和字数不受限定；同时按照数据队列的形式插入文本信息，不会出现乱码和叠加图像的现象，稳定性高。

优选地，如图5所示，所述文本添加模块包括图像绘制单元、图像转换单元、索引制定单元和写入单元；

所述图像绘制单元，用于将所述目标文本信息绘制成RGB图像；

所述图像转换单元，用于将所述RGB图像转换为RGB数据队列；

所述索引制定单元，用于在所述YUV数据队列中制定索引；

所述写入单元，用于按照所述索引将所述RGB数据队列写入所述YUV数据队列中，得到所述目标数据流。

通过图像绘制单元将目标文本信息也绘制成RGB图像，再利用图像转换单元将RGB图像转换为RGB数据队列，能便于目标文本信息的叠加；通过索引制定单元在YUV数据队列中制定的索引，能便于写入单元将RGB数据队列写入到YUV数据队列中合适的位置，避免出现乱码和图像叠加的现象，实现叠加效果更好、稳定性更高的文本叠加。

优选地，如图5所示，所述视频文件制作模块包括压缩单元和视频文件更新单元；

所述压缩单元，用于将所述目标数据流进行压缩；

所述视频文件更新单元，用于将压缩后的所述目标数据流存入所述原始视频文件中，对所述原始视频文件进行更新，得到所述目标视频文件。

目标文本信息写入YUV数据队列中后，得到目标数据流，再利用压缩单元将该目标数据流进行压缩，能使得压缩后的目标数据流与最开始获取的数字信号视频流的格式保持一致，进而便于视频文件更新单元更新原始视频文件，生成叠加好目标文本信息的目标视频文件。

实施例三、基于实施例一和实施例二，还提供一种在数字视频信号上叠加文本信息的系统，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现图1实施例一中S1至S4的方法步骤。

通过存储在存储器上的计算机程序，并运行在处理器上，实现在数字视频信号上叠加文本信息，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象，稳定性高，能有效帮助提高排水管检测人员的检测效率，进而推进排水管道行业标准的应用，并推进数字信号图像采集设备的国际化。

本实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有至少一个指令，所述指令被执行时实现图1实施例一中S1至S4的方法步骤。

通过执行包含至少一个指令的计算机存储介质，实现在数字视频信号上叠加文本信息，能对文本行数和字数不受限，不会出现乱码和叠加图像等不稳定的现象，稳定性高，能有效帮助提高排水管检测人员的检测效率，进而推进排水管道行业标准的应用，并推进数字信号图像采集设备的国际化。

本实施例中的未尽细节，详见实施例一以及图1至图3的具体描述内容，此处不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。