Hdmi信號處理系統(tǒng)及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種HDMI信號處理系統(tǒng)，包括接收分解HDMI信號的HDMI信號輸入模塊，對音、視頻信號進(jìn)行運算處理的信號處理模塊，對音頻電平表進(jìn)行校對的校對模塊，將運算處理后的信息整合為可視化數(shù)據(jù)的圖像處理模塊，以及HDMI信號輸出模塊。本發(fā)明還提出了相應(yīng)的處理方法，可以將普通帶HDMI接口的外設(shè)變成專業(yè)的監(jiān)視器，節(jié)省大量成本。
【專利說明】HDMI信號處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種將HDMI信號進(jìn)行專業(yè)化處理的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電影、電視制作的前期和后期，通常需要對圖像進(jìn)行準(zhǔn)確的識別和判斷，進(jìn)而及時對拍攝進(jìn)行調(diào)整。一般采用高端的監(jiān)視器來對圖像進(jìn)行識別和判斷，因為只有高端的監(jiān)視器才具備專業(yè)的音頻分析、圖像焦點分析和圖像亮度分析等功能，但是高端的監(jiān)視器價格昂貴，成本很高，維護(hù)起來也比較麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種HDMI信號處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)讓不具備專業(yè)音頻分析、專業(yè)圖像焦點分析和圖像亮度分析等功能的顯示器或電視機(jī)等也能夠?qū)崿F(xiàn)與高端監(jiān)視器相同的功能。
[0004]本發(fā)明所提出的HDMI信號處理系統(tǒng)，包括:
HDMI信號輸入模塊，接收音視頻源的HDMI信號，分解為相應(yīng)的音頻信號、視頻信號；信號處理模塊，接收所述HDMI信號輸入模塊的音頻信號和視頻信號，對音頻信號進(jìn)行分析處理，提取出音頻信號的響度，計算形成平均值電平；對視頻信號進(jìn)行分析處理，提取視頻信號中的峰值和全畫面亮度信息；
校對模塊，將平均值電平與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對；
圖像處理模塊，將處理、校對后的信息整合成相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)；
HDMI信號輸出模塊，將圖像處理模塊整合好的可視化數(shù)據(jù)，再整合成HDMI協(xié)議制式，輸出至外部音視頻輸出設(shè)備。
[0005]本發(fā)明還提出了一種HDMI信號處理方法，包括如下步驟:
步驟1:接收音視頻源的HDMI信號，將HDMI信號分解為相應(yīng)的音頻信號、視頻信號；步驟2:對分解后的音、視頻信號進(jìn)行分析和運算，對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行音頻信號電平的測量，提取音頻信號的響度，計算形成平均值電平，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比；對視頻信號進(jìn)行分析處理，提取視頻信號中的峰值和全畫面亮度信息；
步驟3:將處理、校對后的信息整合成相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)；
步驟4:將可視化數(shù)據(jù)再進(jìn)行整合形成圖像，通過HDMI傳輸協(xié)議中傳送至外部音視頻輸出設(shè)備。
[0006]本發(fā)明通過HDMI接口，將具有HDMI接口的普通顯示設(shè)備，也具備專業(yè)監(jiān)視器的功能，可以對拍攝的圖像進(jìn)行展現(xiàn)，從而提高工作人員對圖像的判斷力，并且可以通過HDMI接口，靈活地選擇不同的顯示設(shè)備，達(dá)到不同的視頻體驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面，對照附圖和較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，其中: 圖1是本發(fā)明的原理圖；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，對具體實施例的說明僅僅用以解釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0009]如圖1所示，本發(fā)明所提出的HDMI信號處理系統(tǒng)可以做成一 HDMI轉(zhuǎn)接器，該HDMI轉(zhuǎn)接器連接在音視頻源和普通的顯示器之間，通過本發(fā)明可以使任意的帶HDMI接口的音視頻輸出設(shè)備具備專業(yè)監(jiān)視器的功能。
[0010]如圖2所示，HDMI信號處理系統(tǒng)包括HDMI信號輸入模塊，接收音視頻源的HDMI信號，分解為相應(yīng)的音頻信號、視頻信號；信號處理模塊，接收所述HDMI信號輸入模塊的音頻信號和視頻信號，對音頻信號進(jìn)行分析處理，提取出音頻信號的響度，計算形成平均值電平；對視頻信號進(jìn)行分析處理，提取視頻信號中的峰值和全畫面亮度信息；校對模塊，將平均值電平與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對；圖像處理模塊，將處理、校對后的信息整合成相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)；HDMI信號輸出模塊，將圖像處理模塊整合好的可視化數(shù)據(jù)，再整合成HDMI協(xié)議制式，輸出至外部音視頻輸出設(shè)備；存儲模塊?？梢源鎯μ幚砗玫目梢暬瘮?shù)據(jù)。
[0011]在本實施例中，采用了美國tektronix公司生產(chǎn)的型號為WFM8300波形檢測儀得出標(biāo)準(zhǔn)值，與平均值電平進(jìn)行實時對比，得出實時動態(tài)的音頻電平值。本發(fā)明的信號處理模塊所計算、處理的數(shù)據(jù)涵蓋了大部分專業(yè)圖形所需的數(shù)據(jù)，最終圖像處理模塊可整合好的可視化數(shù)據(jù)包括直方圖、斑馬線圖、偽色圖、音頻電平表、亮度直方圖、黑白單色顯示圖、全波形圖、分色全波形圖、矢量圖。使得普通顯示器可以顯示大部分專業(yè)的圖形圖像，實現(xiàn)專業(yè)監(jiān)視器的功能。
[0012]如圖3所示，本發(fā)明的一實施例還提出了一種HDMI信號處理方法，包括如下步驟:
步驟1:接收音視頻源的HDMI信號，并將HDMI信號分解為相應(yīng)的音頻信號、視頻信號； 步驟2:分別對音、視頻信號進(jìn)行運算、處理、校對。
[0013]步驟3:將處理、校對后的信息整合成相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)；
步驟4:將可視化數(shù)據(jù)再進(jìn)行整合形成圖像，通過HDMI傳輸協(xié)議中傳送至外部音視頻輸出設(shè)備，然后外部音視頻輸出設(shè)備進(jìn)行解碼等操作，在顯示屏上進(jìn)行相應(yīng)的顯示。
[0014]其中，對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行音頻信號電平的測量，主要是將音頻信號中的響度提取出來，并計算形成對應(yīng)的平均值電平(RMS)，然后將計算出來的RMS與美國tektronix公司型號為WFM8300的波形測量儀進(jìn)行實時DBFS參數(shù)對照校正，得出實時動態(tài)的音頻電平值，這些實時動態(tài)的音頻電平值轉(zhuǎn)化為可視化數(shù)據(jù)，可以在屏幕上相應(yīng)的音量條中顯示，用戶通過屏幕上顯示的音量條可以對音頻電平進(jìn)行時時監(jiān)控，防止音頻強(qiáng)度過高，導(dǎo)致音頻的失真。
[0015]上述美國tektronix公司型號為WFM8300的設(shè)備在廣播電視電影領(lǐng)域廣泛用于音頻視頻信號的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定和檢測，其中音頻響度監(jiān)視選件執(zhí)行ITU-R BS.1770-2標(biāo)準(zhǔn)。
[0016]其中對視頻信號的處理過程為:提取視頻數(shù)據(jù)中的峰值和全畫面亮度信息，根據(jù)峰值和全畫面亮度信息整合為可視化數(shù)據(jù)后，可以形成全波形圖、直方圖、偽色顯示、斑馬線等。
[0017]其中，峰值是在FPGA中過對畫面中相鄰像素的對比度進(jìn)行運算求得差值的峰值，并以指定的顏色進(jìn)行相關(guān)像素的覆蓋，從而完成指示圖像對焦點。全波形圖是依照像素點所表示的光的波長(或稱頻率)的區(qū)別和像素在圖像中X軸或Y軸的坐標(biāo)排布而成的波形圖。主要用于全畫面的色彩平衡和亮度分布信息的直觀獲取。偽色顯示(False color的測量和顯示)則是分別將計算所得的畫面中每個像素的亮度以不同分類區(qū)間的顏色表示。斑馬線(Zebra的測量和顯示)在本實施例中以70%和100%亮度作為篩選條件，找到相關(guān)亮度區(qū)間的像素，并在他們的顯示位置上覆蓋以動態(tài)的斑馬線條紋。主要用于快速判斷相關(guān)區(qū)域亮度分布情況。矢量圖(Vector Graphic的測量和顯示)是通過“伽瑪校正”及“組成加權(quán)總和”兩個步驟逆向進(jìn)行完成色飽和度抽樣，并在極坐標(biāo)中放置，主要用于觀測圖像的色溢出情況。直方圖(Histogram的測量和顯示)則通過FPGA對于每一幀畫面中所有像素的亮度進(jìn)行逐一統(tǒng)計，并排布他們的數(shù)量，其中水平軸從左至右為:亮度坐標(biāo)(0-255)，垂直軸由下至上:數(shù)量坐標(biāo)(O-依畫面像素總數(shù)而定的最大數(shù)字)。
[0018]本發(fā)明通過對HDMI的音視頻信號進(jìn)行計算和分析，使得普通顯示器也可以顯示多種常用的圖像，實現(xiàn)高端監(jiān)視器的功能，大大縮減了拍攝的材料成本。
【權(quán)利要求】
1.一種HDMI信號處理系統(tǒng),其特征在于,包括: HDMI信號輸入模塊，接收音視頻源的HDMI信號，分解為相應(yīng)的音頻信號、視頻信號； 信號處理模塊，接收所述HDMI信號輸入模塊的音頻信號和視頻信號，對音頻信號進(jìn)行分析處理，提取出音頻信號的響度，計算形成平均值電平；對視頻信號進(jìn)行分析處理，提取視頻信號中的峰值和全畫面亮度信息； 校對模塊，將平均值電平與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對，得出動態(tài)實時的音頻電平值； 圖像處理模塊，將處理、校對后的信息整合成相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)； HDMI信號輸出模塊，將圖像處理模塊整合好的可視化數(shù)據(jù)，再整合成HDMI協(xié)議制式，輸出至外部音視頻輸出設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的HDMI信號處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲模塊，對圖像處理模塊整合的信號進(jìn)行存儲。
3.如權(quán)利要求1所述的HDMI信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述可視化數(shù)據(jù)包括直方圖、斑馬線圖、偽色圖、音頻電平表、亮度直方圖、黑白單色顯示圖、全波形圖、分色全波形圖、矢量圖。
4.如權(quán)利要求1所述的HDMI信號處理系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)美國tektronix公司生產(chǎn)的型號為WFM8300波形檢測儀得出。
5.一種HDMI信號 處理方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:接收音視頻源的HDMI信號，將HDMI信號分解為相應(yīng)的音頻信號、視頻信號； 步驟2:對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行音頻信號電平的測量，提取音頻信號的響度，計算形成平均值電平，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比；對視頻信號進(jìn)行分析處理，提取視頻信號中的峰值和全畫面亮度?目息; 步驟3:將處理、校對后的信息整合成相應(yīng)的可視化數(shù)據(jù)； 步驟4:將可視化數(shù)據(jù)再進(jìn)行整合形成圖像，通過HDMI傳輸協(xié)議中傳送至外部音視頻輸出設(shè)備。
【文檔編號】H04N5/91GK103763498SQ201410034199
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】張治華, 賴喜華 申請人:深圳市影歌科技有限公司