Js去除视频背景
注： 这里的去除视频背景并不是对视频文件进行操作去除背景
如果需要对视频扣除背景并导出可以使用ffmpeg等库，这里仅作播放用所以采用这种方法
由于uniapp中的canvas经过封装，且 uniapp 的
drawImage无法绘制视频帧画面，因此uniapp中不适用
实现过程是将视频使用canvas逐帧截下来对截取的图片进行处理，然后在canvas中显示处理好的图片
最后通过定时器高速处理替换，形成视频播放的效果，效果如下图⬇
边缘仍然会有些绿幕的像素，可以通过其他的处理进行优化
原理
首先使用canvas的 drawImage 方法将video的当前帧画面绘制到canvas中
然后再通过 getImageData 方法获取当前canvas的所有像素的rgba值组成的数组
获取到的值为[r,g,b,a,r,g,b,a,...]，每一组rgba的值就是一个像素，所以获取到的数组长度是canvas的像素的数量 * 4
通过判断每一组rgb的值是否为绿幕像素，然后设置其透明通道的alpha的值为0实现效果
代码
因为canvas会受到跨域的影响导致画布被污染，因此首先需要将测试视频下载到本地
测试视频 地址
<template>
<div class="videoBgRemove">
<video id="video" src="/images/example.mp4" loop autoplay muted ref="video" style="width: 240px;height: 135px;"></video>
<canvas id="output-canvas" width="240" height="135" willReadFrequently="true" ref="canvas"></canvas>
</div>
</template>
<script setup>
import {
ref, onMounted} from 'vue';
const video = ref(null);
const canvas = ref(null);
const ctx = ref(null);
const canvas_tmp = ref(null);
const ctx_tmp = ref(null);
const init = () => {
ctx.value = canvas.value.getContext('2d');
// 创建的canvas宽高最好与显示图片的canvas、video宽高一致
canvas_tmp.value = document.createElement('canvas');
canvas_tmp.value.setAttribute('width', 240);
canvas_tmp.value.setAttribute('height', 135);
ctx_tmp.value = canvas_tmp.value.getContext('2d');
video.value.addEventListener('play', computeFrame);
}
const computeFrame = () => {
if (video.value) {
if (video.value.paused || video.value.ended) return;
}
// 如果视频比例和canvas比例不正确可能会出现显示形变， 调整除的值进行比例调整
ctx_tmp.value.drawImage(video.value, 0, 0, video.value.clientWidth / 1, video.value.clientHeight / 1);
// 获取到绘制的canvas的所有像素rgba值组成的数组
let frame = ctx_tmp.value.getImageData(0, 0, video.value.clientWidth, video.value.clientHeight);
// 共有多少像素点
const pointLens = frame.data.length / 4;
for (let i = 0; i < pointLens; i++) {
let r = frame.data[i * 4];
let g = frame.data[i * 4 + 1];
let b = frame.data[i * 4 + 2];
// 判断如果rgb值在这个范围内则是绿幕背景，设置alpha值为0
// 同理不同颜色的背景调整rgb的判断范围即可
if (r < 100 && g > 120 && b < 200) {
frame.data[i * 4 + 3] = 0;
}
}
// 重新绘制到canvas中显示
ctx.value.putImageData(frame, 0, 0);
// 递归调用
setTimeout(computeFrame, 0);
}
onMounted(() => {
init();
})
</script>
可以看到边缘仍有绿色像素闪烁，使用算法进行处理的话效果会更好，但相应的资源的消耗也会提升，造成帧率下降。
下面展示通过一些算法进行羽化和颜色过渡。
优化
羽化
通过上述 rgb 值的筛选后仍有一些绿幕像素由于 rgb 值与人物颜色相近而无法处理，
扩大 rgb 值的筛选范围又导致人物像素出现镂空，因此我们需要对边缘的像素进行处理。
- 获取处理像素的 3x3 范围内的像素
假设 x 为我们需要处理的像素值， 获取周围的所有像素 -> 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9
[
[1, 2, 3],
[4, x, 6],
[7, 8, 9],
]
- 计算周围所有像素中透明通道为 0 的个数
假设透明通道为 0 的是 1, 2, 3
[
[0 , 0 , 0 ],
[255, x , 255],
[255, 255, 255],
]
- 重新计算处理像素的
alpha值
由于 x 周围的透明像素有3个，那么 x 的 alpha 值为 (255 / 8) * (8 - 3)，
相当于 x 周围有几个像素就把 255 分为几份，周围每有一个像素的 alpha 为 0， 就减一份。
计算完之后把结果赋给 x 的 alpha 值。
注意：
由于遍历时 前一个像素的修改 会影响 后一个像素获取周围的值。
对 x 的修改会影响 y 的计算
[
[1, 2, 3 , 4 ],
[5, x, y , 8 ],
[9, 1, 11, 12],
]
因此需要将第一次 rgb 筛选后的数据做一次深拷贝，获取的值基于拷贝后的值。
颜色过渡
在计算 alpha 值的时候将周围像素的 rgb 各个通道的值求和计算出平均值，
修改处理像素的 alpha 值时连带 rgb 值一起修改。
最终处理结果如下
代码（优化）
<template>
<div class="videoBgRemove">
<video id="video" src="/images/example.mp4" loop autoplay muted ref="video" style="width: 240px;height: 135px;"></video>
<canvas id="output-canvas" width="240" height="135" willReadFrequently="true" ref="canvas"></canvas>
</div>
</template>
<script setup>
import {
ref, onMounted} from 'vue';
const video = ref(null);
const canvas = ref(null);
const ctx = ref(null);
const canvas_tmp = ref(null);
const ctx_tmp = ref(null);
const init = () => {
ctx.value = canvas.value.getContext('2d');
// 创建的canvas宽高最好与显示图片的canvas、video宽高一致
canvas_tmp.value = document.createElement('canvas');
canvas_tmp.value.setAttribute('width', 240);
canvas_tmp.value.setAttribute('height', 135);
ctx_tmp.value = canvas_tmp.value.getContext('2d');
video.value.addEventListener('play', computeFrame);
}
const numToPoint = (num, width) => {
let col = num % width;
let row = Math.floor(num / width);
row = col === 0 ? row : row + 1;
col = col === 0 ? width : col;
return [row, col];
}
const pointToNum = (point, width) => {
let [row, col] = point;
return (row - 1) * width + col
}
const getAroundPoint = (point, width, height, area) => {
let [row, col] = point;
let allAround = [];
if (row > height || col > width || row < 0 || col < 0) return allAround;
for (let i = 0; i < area; i++) {
let pRow = row - 1 + i;
for (let j = 0; j < area; j++) {
let pCol = col - 1 + j;
if (i === area % 2 && j === area % 2) continue;
allAround.push([pRow, pCol]);
}
}
return allAround.filter(([iRow, iCol]) => {
return (iRow > 0 && iCol > 0) && (iRow <= height && iCol <= width);
})
}
const computeFrame = () => {
if (video.value) {
if (video.value.paused || video.value.ended) return;
}
// 如果视频比例和canvas比例不正确可能会出现显示形变， 调整除的值进行比例调整
ctx_tmp.value.drawImage(video.value, 0, 0, video.value.clientWidth / 1, video.value.clientHeight / 1);
// 获取到绘制的canvas的所有像素rgba值组成的数组
let frame = ctx_tmp.value.getImageData(0, 0, video.value.clientWidth, video.value.clientHeight);
//----- emergence ----------
const height = frame.height;
const width = frame.width;
const pointLens = frame.data.length / 4;
for (let i = 0; i < pointLens; i++) {
let r = frame.data[i * 4];
let g = frame.data[i * 4 + 1];
let b = frame.data[i * 4 + 2];
if (r < 100 && g > 120 && b < 200) {
frame.data[i * 4 + 3] = 0;
}
}
const tempData = [...frame.data]
for (let i = 0; i < pointLens; i++) {
if (frame.data[i * 4 + 3] === 0) continue
const currentPoint = numToPoint(i + 1, width);
const arroundPoint = getAroundPoint(currentPoint, width, height, 3);
let opNum = 0;
let rSum = 0;
let gSum = 0;
let bSum = 0;
arroundPoint.forEach((position) => {
const index = pointToNum(position, width);
rSum = rSum + tempData[(index - 1) * 4];
gSum = gSum + tempData[(index - 1) * 4 + 1];
bSum = bSum + tempData[(index - 1) * 4 + 2];
if (tempData[(index - 1) * 4 + 3] !== 255) opNum++;
})
let alpha = (255 / arroundPoint.length) * (arroundPoint.length - opNum);
if (alpha !== 255) {
// debugger
frame.data[i * 4] = parseInt(rSum / arroundPoint.length);
frame.data[i * 4 + 1] = parseInt(gSum / arroundPoint.length);
frame.data[i * 4 + 2] = parseInt(bSum / arroundPoint.length);
frame.data[i * 4 + 3] = parseInt(alpha);
}
}
//------------------------
ctx.value.putImageData(frame, 0, 0);
setTimeout(computeFrame, 0);
}
onMounted(() => {
init();
})
</script>