一種廣播級監(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監(jiān)視器及監(jiān)視圖像生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外帶波形分析的四畫面監(jiān)視器，通常是一個視頻畫面，其他三個畫面填充波形圖，只對一個視頻源進(jìn)行波形分析。在需要同時分析多路視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用場合，則需要四臺監(jiān)視器，而且由于每臺監(jiān)視器的液晶面板在色彩方面的表現(xiàn)會有差異，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監(jiān)視器，以克服多臺監(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)明所提供的廣播級監(jiān)視器，包括顯示屏，其特征在于:還包括依次連接的信號接收模塊、FPGA視頻圖像處理模塊、顯示屏驅(qū)動模塊，所述FPGA視頻圖像處理模塊連接存儲模塊，所述顯示屏驅(qū)動模塊與顯示屏連接；所述FPGA視頻圖像處理模塊包括信號轉(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]所述信號接收模塊用于接收四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號；所述信號轉(zhuǎn)換模塊用于將四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成四路并行視頻數(shù)據(jù)信號；所述視頻拼接模塊用于將四路并行視頻數(shù)據(jù)信號拼接成一路組合視頻信號；所述存儲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分成四等分的視頻區(qū)域，即右上、左上、右下、左下四個區(qū)域；所述波形圖生成模塊用于對每個視頻區(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每個視頻區(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)域劃分模塊對應(yīng)的視頻信號混疊并輸出疊加后的視頻信號；所述顯示屏驅(qū)動模塊用于驅(qū)動顯示屏顯示從所述α混疊模塊輸出的疊加后的視頻信號。
[0006]進(jìn)一步地，所述信號接收模塊包括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；所述均衡器用于均衡補(bǔ)償SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號的線損。
[0007]進(jìn)一步地，所述視頻拼接模塊包括4個視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊、4個視頻數(shù)據(jù)變換模塊、4個視頻數(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、幀判讀信號模塊、讀出模塊、FVH嵌入模塊和外部時鐘模塊；
[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；
[0009]所述視頻橫縱坐標(biāo)幀計(jì)數(shù)模塊，用于生成視頻信號每個像素點(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模塊；
[0010]所述視頻數(shù)據(jù)變換模塊，用于將視頻信號變換成適合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)寫入存儲模塊；
[0013]所述控制模塊，用于生成所述存儲模塊的控制信號，控制對存儲模塊的數(shù)據(jù)存儲與讀??；
[0014]所述外部時鐘模塊根據(jù)視頻信號的制式生成相應(yīng)的時鐘信號；
[0015]所述視頻同步發(fā)生器根據(jù)所述外部時鐘模塊生成的時鐘信號生成行場同步信號;
[0016]所述幀判讀信號模塊根據(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；
[0017]所述讀出模塊根據(jù)所示視頻同步發(fā)生器輸出的行場同步信號及所述幀判讀信號模塊輸出的幀判讀信號讀取所述存儲模塊中的視頻數(shù)據(jù)；
[0018]FVH嵌入模塊將所述視頻同步發(fā)生器輸出的行場同步信號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中一個信號，并在奇數(shù)巾貞時將該信號輸送至RAMl數(shù)據(jù)寫入模塊，在偶數(shù)幀時將該信號輸送至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中波形圖信息的時間和次序，具體為當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為奇數(shù)幀時，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，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中一個信號，并在奇數(shù)巾貞時將該信號輸送至RAM3數(shù)據(jù)寫入模塊，在偶數(shù)幀時將該信號輸送至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中矢量圖信息的時間和次序，具體為當(dāng)視頻數(shù)據(jù)為奇數(shù)幀時，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，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監(jiān)視器的監(jiān)視圖像生成方法，包括以下步驟:
[0038](I)信號接收模塊接收四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號并發(fā)送給信號轉(zhuǎn)換模塊，由信號轉(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，并將并行視頻數(shù)據(jù)信號發(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)信號拼接成一路組合視頻信號并發(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分成四等分的視頻區(qū)域，即右上、左上、右下、左下四個區(qū)域；
[0041](4)波形圖生成模塊、矢量圖生成模塊針對每個視頻區(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)動模塊；
[0043](6)所述顯示屏驅(qū)動模塊驅(qū)動顯示屏顯示疊加后的視頻數(shù)據(jù)。
[0044]進(jìn)一步地，信號接收模塊接收四路SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號后，利用均衡器對SDI串行視頻數(shù)據(jù)信號的線損進(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)模塊生成視頻信號每個像素點(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，依據(jù)讀取次序讀取4個視頻數(shù)據(jù)緩存模塊緩存的視頻數(shù)據(jù)并存入存儲模塊；
[0049](24)幀判讀信號模塊根據(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；視頻同步發(fā)生器根據(jù)外部時鐘模塊生成的時鐘信號生成行場同步信號；所述讀出模塊根據(jù)所示視頻同步發(fā)生器輸出的行場同步信號及所述幀判讀信號模塊輸出的幀判讀信號讀取所述存儲模塊中的視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)輸出至FVH嵌入模塊；
[0050](25) FVH嵌入模塊將行場同步信號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。
[0051]進(jìn)一步地，步驟(4)中波形圖生成模塊針對每個視頻區(qū)域生成波形圖具體為:
[0052]當(dāng)前視頻幀為奇數(shù)幀時:第一視頻選擇模塊從Y、Cb、Cr、R、G、B中選擇一個信號并輸送至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