一種廣播級(jí)監(jiān)視器及監(jiān)視圖像生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廣播級(jí)監(jiān)視器，特別涉及一種每路均能獨(dú)立做波形分析的四畫面廣播級(jí)監(jiān)視器及監(jiān)視圖像生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外帶波形分析的四畫面監(jiān)視器，通常是一個(gè)視頻畫面，其他三個(gè)畫面填充波形圖，只對(duì)一個(gè)視頻源進(jìn)行波形分析。在需要同時(shí)分析多路視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)合，則需要四臺(tái)監(jiān)視器，而且由于每臺(tái)監(jiān)視器的液晶面板在色彩方面的表現(xiàn)會(huì)有差異，較難調(diào)成一致。這樣使用起來，不僅占用較大空間，攜帶不便，而且增加成本。更重要的是色彩一致性難以得到保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種每路均能獨(dú)立做波形分析的四畫面廣播級(jí)監(jiān)視器，以克服多臺(tái)監(jiān)視器色彩一致性難以保證的缺陷，并能降低成本，方便攜帶。
[0004]本發(fā)明所提供的廣播級(jí)監(jiān)視器，包括顯示屏，其特征在于:還包括依次連接的信號(hào)接收模塊、FPGA視頻圖像處理模塊、顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊，所述FPGA視頻圖像處理模塊連接存儲(chǔ)模塊，所述顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊與顯示屏連接；所述FPGA視頻圖像處理模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、視頻拼接模塊、視頻區(qū)域劃分模塊、波形圖生成模塊、矢量圖生成模塊、α混疊模塊；
[0005]所述信號(hào)接收模塊用于接收四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于將四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成四路并行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)；所述視頻拼接模塊用于將四路并行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)拼接成一路組合視頻信號(hào)；所述存儲(chǔ)模塊用于緩存所述視頻拼接模塊生成的組合視頻數(shù)據(jù)；所述視頻區(qū)域劃分模塊用于將組合視頻信號(hào)分成四等分的視頻區(qū)域，即右上、左上、右下、左下四個(gè)區(qū)域；所述波形圖生成模塊用于對(duì)每個(gè)視頻區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)生成波形圖；所述矢量圖生成模塊用于對(duì)每個(gè)視頻區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)生成矢量圖；所述α混疊模塊用于將矢量圖、波形圖與視頻區(qū)域劃分模塊對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)混疊并輸出疊加后的視頻信號(hào)；所述顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示從所述α混疊模塊輸出的疊加后的視頻信號(hào)。
[0006]進(jìn)一步地，所述信號(hào)接收模塊包括SDI接口及均衡器；所述SDI接口用于接收SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)；所述均衡器用于均衡補(bǔ)償SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的線損。
[0007]進(jìn)一步地，所述視頻拼接模塊包括4個(gè)視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊、4個(gè)視頻數(shù)據(jù)變換模塊、4個(gè)視頻數(shù)據(jù)緩存模塊、寫入判斷輸入模塊、控制模塊、視頻同步發(fā)生器、幀判讀信號(hào)模塊、讀出模塊、FVH嵌入模塊和外部時(shí)鐘模塊；
[0008]視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊、視頻數(shù)據(jù)變換模塊、視頻數(shù)據(jù)緩存模塊相互配合形成四組，分別處理四路視頻信號(hào)；
[0009]所述視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊，用于生成視頻信號(hào)每個(gè)像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，以及當(dāng)前幀的計(jì)數(shù)，并將像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)輸送到所述視頻數(shù)據(jù)變換模塊，將當(dāng)前幀的計(jì)數(shù)輸送給所述幀判讀信號(hào)模塊；
[0010]所述視頻數(shù)據(jù)變換模塊，用于將視頻信號(hào)變換成適合1/4畫面顯示的視頻數(shù)據(jù)；
[0011]所述視頻數(shù)據(jù)緩存模塊，用于緩存經(jīng)過所述視頻數(shù)據(jù)變換模塊轉(zhuǎn)換的當(dāng)前行的視頻數(shù)據(jù)和該行視頻數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的數(shù)值；
[0012]所述寫入判斷輸入模塊，用于讀取4個(gè)視頻數(shù)據(jù)緩存模塊緩存的視頻數(shù)據(jù)，并控制這4個(gè)視頻數(shù)據(jù)緩存模塊的讀取次序，以及將視頻數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)模塊；
[0013]所述控制模塊，用于生成所述存儲(chǔ)模塊的控制信號(hào)，控制對(duì)存儲(chǔ)模塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀?。?br>[0014]所述外部時(shí)鐘模塊根據(jù)視頻信號(hào)的制式生成相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)；
[0015]所述視頻同步發(fā)生器根據(jù)所述外部時(shí)鐘模塊生成的時(shí)鐘信號(hào)生成行場(chǎng)同步信號(hào);
[0016]所述幀判讀信號(hào)模塊根據(jù)所述視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊輸出的當(dāng)前幀的計(jì)數(shù)生成幀判讀信號(hào)；
[0017]所述讀出模塊根據(jù)所示視頻同步發(fā)生器輸出的行場(chǎng)同步信號(hào)及所述幀判讀信號(hào)模塊輸出的幀判讀信號(hào)讀取所述存儲(chǔ)模塊中的視頻數(shù)據(jù)；
[0018]FVH嵌入模塊將所述視頻同步發(fā)生器輸出的行場(chǎng)同步信號(hào)嵌入從所述讀出模塊讀取的視頻數(shù)據(jù)中。
[0019]進(jìn)一步地，所述波形圖生成模塊包括第一視頻選擇模塊、第一緩存模塊RAM1、第二緩存模塊RAM2、RAMl數(shù)據(jù)寫入模塊、RAMl數(shù)據(jù)讀出模塊、RAMl數(shù)據(jù)清空模塊、RAM2數(shù)據(jù)寫入模塊、RAM2數(shù)據(jù)讀出模塊、RAM2數(shù)據(jù)清空模塊、波形圖顯示選擇模塊；
[0020]第一視頻選擇模塊:用于選擇Y、Cb、Cr、R、G、B中一個(gè)信號(hào)，并在奇數(shù)巾貞時(shí)將該信號(hào)輸送至RAMl數(shù)據(jù)寫入模塊，在偶數(shù)幀時(shí)將該信號(hào)輸送至RAM2數(shù)據(jù)寫入模塊；
[0021]RAMl數(shù)據(jù)寫入模塊:用于統(tǒng)計(jì)奇數(shù)幀視頻數(shù)據(jù)的波形圖信息并將波形圖信息寫入第一緩存模塊RAMl ；
[0022]RAMl數(shù)據(jù)讀出模塊:用于在偶數(shù)幀讀取第一緩存模塊RAMl中波形圖信息；
[0023]RAMl數(shù)據(jù)清空模塊:用于在RAMl數(shù)據(jù)讀出模塊讀取波形圖信息后將第一緩存模塊RAMl清空；
[0024]RAM2數(shù)據(jù)寫入模塊:用于統(tǒng)計(jì)偶數(shù)幀視頻數(shù)據(jù)的波形圖信息并將波形圖信息寫入第二緩存模塊RAM2 ；
[0025]RAM2數(shù)據(jù)讀出模塊:用于在奇數(shù)幀讀取第二緩存模塊RAM2中的波形圖信息；
[0026]RAM2數(shù)據(jù)清空模塊:用于在RAM2數(shù)據(jù)讀出模塊讀取波形圖信息后將第二緩存模塊RAM2清空；
[0027]波形圖顯示選擇模塊:用于生成讀取第一緩存模塊RAM1、第二緩存模塊RAM2中波形圖信息的時(shí)間和次序，具體為當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為奇數(shù)幀時(shí)，輸出RAM2數(shù)據(jù)讀出模塊的輸出數(shù)據(jù)，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為偶數(shù)幀時(shí)，輸出RAMl數(shù)據(jù)讀出模塊的輸出數(shù)據(jù)。
[0028]進(jìn)一步地，所述矢量圖生成模塊包括第二視頻選擇模塊、第三緩存模塊RAM3、第四緩存模塊RAM4、RAM3數(shù)據(jù)寫入模塊、RAM3數(shù)據(jù)讀出模塊、RAM3數(shù)據(jù)清空模塊、RAM4數(shù)據(jù)寫入模塊、RAM4數(shù)據(jù)讀出模塊、RAM4數(shù)據(jù)清空模塊、矢量圖顯示選擇模塊；
[0029]第二視頻選擇模塊:用于選擇Y、Cb、Cr、R、G、B中一個(gè)信號(hào)，并在奇數(shù)巾貞時(shí)將該信號(hào)輸送至RAM3數(shù)據(jù)寫入模塊，在偶數(shù)幀時(shí)將該信號(hào)輸送至RAM4數(shù)據(jù)寫入模塊；
[0030]RAM3數(shù)據(jù)寫入模塊:用于統(tǒng)計(jì)奇數(shù)幀視頻數(shù)據(jù)的波形圖信息并將矢量圖信息寫入第三緩存模塊RAM3 ；
[0031]RAM3數(shù)據(jù)讀出模塊:用于在偶數(shù)幀讀取第三緩存模塊RAM3中矢量圖信息；
[0032]RAM3數(shù)據(jù)清空模塊:用于在RAM3數(shù)據(jù)讀出模塊讀取矢量圖信息后將第三緩存模塊RAM3清空；
[0033]RAM4數(shù)據(jù)寫入模塊:用于統(tǒng)計(jì)偶數(shù)幀視頻數(shù)據(jù)的矢量圖信息并將矢量圖信息寫入第四緩存模塊RAM4 ；
[0034]RAM4數(shù)據(jù)讀出模塊:用于在奇數(shù)幀讀取第四緩存模塊RAM4中的矢量圖信息；
[0035]RAM4數(shù)據(jù)清空模塊:用于在RAM4數(shù)據(jù)讀出模塊讀取矢量圖信息后將第四緩存模塊RAM4清空；
[0036]矢量圖顯示選擇模塊:用于生成讀取第三緩存模塊RAM3、第四緩存模塊RAM4中矢量圖信息的時(shí)間和次序，具體為當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為奇數(shù)幀時(shí)，輸出RAM4數(shù)據(jù)讀出模塊的輸出數(shù)據(jù)，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為偶數(shù)幀時(shí)，輸出RAM3數(shù)據(jù)讀出模塊的輸出數(shù)據(jù)。
[0037]本發(fā)明還提供一種廣播級(jí)監(jiān)視器的監(jiān)視圖像生成方法，包括以下步驟:
[0038](I)信號(hào)接收模塊接收四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)并發(fā)送給信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，由信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成四路并行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)，并將并行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送給視頻拼接模塊；
[0039](2)所述視頻拼接模塊將四路并行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)拼接成一路組合視頻信號(hào)并發(fā)送給視頻區(qū)域劃分模塊；
[0040](3)所述視頻區(qū)域劃分模塊將組合視頻信號(hào)分成四等分的視頻區(qū)域，即右上、左上、右下、左下四個(gè)區(qū)域；
[0041](4)波形圖生成模塊、矢量圖生成模塊針對(duì)每個(gè)視頻區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)生成波形圖、
矢量圖；
[0042](5)α混疊模塊將波形圖、矢量圖與相應(yīng)的視頻區(qū)域的視頻數(shù)據(jù)疊加，并將疊加后的視頻數(shù)據(jù)輸出給顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊；
[0043](6)所述顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示疊加后的視頻數(shù)據(jù)。
[0044]進(jìn)一步地，信號(hào)接收模塊接收四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)后，利用均衡器對(duì)SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的線損進(jìn)行均衡補(bǔ)償。
[0045]進(jìn)一步地,步驟(2)具體為:
[0046](21)由視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊生成視頻信號(hào)每個(gè)像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，以及當(dāng)前幀的計(jì)數(shù)，并將像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)輸送到所述視頻數(shù)據(jù)變換模塊，將當(dāng)前幀的計(jì)數(shù)輸送給所述幀判讀信號(hào)模塊；
[0047](22)視頻數(shù)據(jù)變換模塊根據(jù)像素點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)將視頻信號(hào)變換成適合1/4畫面顯示的視頻數(shù)據(jù)并緩存入視頻數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0048](23)寫入判斷輸入模塊根據(jù)控制模塊生成的控制信號(hào)，依據(jù)讀取次序讀取4個(gè)視頻數(shù)據(jù)緩存模塊緩存的視頻數(shù)據(jù)并存入存儲(chǔ)模塊；
[0049](24)幀判讀信號(hào)模塊根據(jù)所述視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊輸出的當(dāng)前幀的計(jì)數(shù)生成幀判讀信號(hào)；視頻同步發(fā)生器根據(jù)外部時(shí)鐘模塊生成的時(shí)鐘信號(hào)生成行場(chǎng)同步信號(hào)；所述讀出模塊根據(jù)所示視頻同步發(fā)生器輸出的行場(chǎng)同步信號(hào)及所述幀判讀信號(hào)模塊輸出的幀判讀信號(hào)讀取所述存儲(chǔ)模塊中的視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)輸出至FVH嵌入模塊；
[0050](25) FVH嵌入模塊將行場(chǎng)同步信號(hào)嵌入從所述讀出模塊讀取的視頻數(shù)據(jù)中，生成符合SMPTE協(xié)議的視頻信號(hào)。
[0051]進(jìn)一步地，步驟(4)中波形圖生成模塊針對(duì)每個(gè)視頻區(qū)域生成波形圖具體為:
[0052]當(dāng)前視頻幀為奇數(shù)幀時(shí):第一視頻選擇模塊從Y、Cb、Cr、R、G、B中選擇一個(gè)信號(hào)并輸送至RAMl數(shù)據(jù)寫入模塊，由RAMl數(shù)據(jù)寫入模塊統(tǒng)計(jì)奇數(shù)幀視頻數(shù)據(jù)的波形圖信息并將波形圖信息寫入第一緩存模塊RAM1，RAM2數(shù)據(jù)讀出模塊讀取第二緩存模塊RAM2中的波形圖信息，讀取之