專利名稱：多畫面分割器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于視頻數字圖像處理技術領域，特別涉及一種多畫面電視墻的大屏幕分割裝置。
技術背景隨著科技的發展，廣播演播室設計中呈現出的最大趨勢—自動化，是由電視臺降低成本所激發的，同時也是電視臺為提高工作效率，減少差錯的發展要求。傳統的電視墻是由電視監視器或電視接收機構成，在模擬電視時期顯示技術所對應的監視原理，是以視覺感官的主觀評價來確認圖像質量與基本工作狀態。后來出現了電視拼接墻顯示技術，這是在解決“大”而不是“多”的問題，就其圖像細部的表現力，受到掃描范圍內固定量點陣的局限，不能表達廣播級視頻質量。數字電視技術的發展，使原來就可以收看到幾十套模擬有線電視節目，變得可以收到上百套、幾百套數字電視節目，被開發的頻道資源迅速增量，推動節目播出控制系統前端監視、監測的技術進步，進而造就了多畫面分割顯示技術的市場。
發明內容
本實用新型的目的是設計一種多畫面分割器，實現對多路電視節目進行監看，同時能在畫面中以VU值的方式顯示節目的聲音信號，免除了額外的音頻監視設備。
本實用新型的特征在于，它是由多畫面分割器主機和大屏幕顯示設備兩部分組成。多畫面分割器主機由裝有視音頻捕捉處理板卡、操作系統和控制軟件的計算機、控制監視器、音箱構成；大屏幕顯示設備是帶有VGA/DVI接口的大屏幕液晶屏、等離子屏或者大屏幕背投電視。將多路模擬或者數字視頻，包括聲音和計算機圖像及其它數據信息通過一個大的監視設備同時監視。多路節目的視音頻信號接入到多畫面分割器監視系統后，經過視音頻捕捉處理板卡的多路視音頻采集電路，采集到系統計算機中，視頻信號首先在計算機中進行信號檢測、信號壓縮處理，然后進行畫面分割縮放拼接形成成一個完整的畫面后，統一顯示到大屏幕顯示設備上去，每路畫面均可以設定顯示窗口的大小。節目的音頻信號在計算機中經過運算處理，得到VU值并以實時柱狀圖的形式顯示到節目畫面的兩側。多畫面分割器主機實現對多達16路視頻信號節目進行監看，同時能在畫面中以VU值的方式顯示節目的32路音頻信號，免除了額外的音頻監視設備。可有效地顯示監看信號的相關信息如可以在畫面的旁邊顯示信號內容的提示通道信息、頻道信息、臺標信息、背景信息，音頻電平信號質量差或信號丟失、黑場、靜幀等報警信息以及與監看信號相關的信息。多種組合模板可自創組合并實現畫面的任意縮放。
本實用新型的特征在于多畫面分割器主機采用雙顯卡配置，一個用來顯示控制臺界面，另一個用來輸出大屏幕監視信號，所有的控制操作均由本機的鍵盤和鼠標完成。
本實用新型的特征在于當要監視的畫面不超過16路時，可以單機系統工作，當要監視的畫面超過16路時，可以將數套多畫面分割顯示系統組成一個更大的監視墻系統-多機系統工作。這數套多畫面分割顯示系統可以每套單獨工作，也可以集中地由一臺控制主機來管理。多畫面分割器主機和控制主機互相之間通過以太網聯接，使用安全方便。采用集中管理的方式時，多畫面分割器主機的鍵盤鼠標以及輔助顯卡均可不安裝。
本實用新型的特征在于視音頻捕捉處理板卡配有的數字，模擬視頻接口，兼容NTSC、PAL制式和16∶9、4∶3圖像幅寬比例的復合模擬視頻信號、SDI數字視頻信號。
本實用新型的特征在于專業的平衡的音頻接口，支持外部模擬平衡或數字AES/EBU，SDI嵌入式數字音頻通道。
本實用新型的特征在于配有Tally信號輸入口，通過GPI連接觸發并能在畫面中顯示；支持網絡GPS授時、守時，可顯示時鐘、臺標；視頻信號檢測，分析和報警機制；任何一路節目的亮度、對比度、色度、飽和度均可單獨調整；窗口排列方式可以定制，也可以使用預置模板；定制的窗口模式和參數設置可以存儲和調用；音頻VU顯示可以隱藏或打開。
本實用新型的特征在于采用雙機熱備份工作方式兩臺主機同時工作，工作狀態始終保持一致，在某主機或應用故障的情況下，系統能迅速向另一主機切換，以保證系統24小時不間斷運轉。
本實用新型的特征在于采用1+2冗余電源方式工作，如電源發生故障時，多重冗余的電源能夠在不中斷供電的情況下快速安全的切換過來補給供電，以保證系統24小時不間斷運轉。
本實用新型的特征在于采用硬件采集(將信號數據通過硬件直接采集到內存)、硬件縮放(在內存中直接進行縮放)、軟件拷貝(通過軟件將數據拷貝到顯示卡上)、渲染顯示(等待同步信號的觸發，顯示卡渲染顯示)的工作流水線方式。
本實用新型的主要技術指標是a.每套系統最多可接入16路視音頻節目b.標準顯示分辨率c.任何一個通道支持不同制式輸入選擇(NTSC和PAL可選)d.任何一路節目的監視窗口大小可調節e.任何一路節目的亮度、對比度、色度、飽和度均可單獨調整f.輸入節目畫面的寬高比4∶3和16∶9可選g.信號無輸入時藍場提示h.窗口排列方式可以定制，也可以使用預置模板i.定制窗口模式和參數設置可以存儲和調用j.音頻VU顯示可以隱藏或打開k.有Tally信號輸入口，并能在畫面中顯示l.支持顯示時鐘、臺標m.支持雙機熱備份工作方式n.支持7×24小時工作規則本實用新型的有益效果是可用于播控系統中的多頻道畫面集中技術監督和監視；轉播車多畫面監視和導演多機位圖像；機場、軍事指揮、商場、社區等場所安全監控，還可以應用在會議電視系統會場、外拍活動、臨時演播室的多畫面集中監控和節目剪輯時的多信號源對編畫面監視。節省投資，使用一臺高分辨率的顯示設備(如等離子、背投電視等)即可代替多臺傳統視頻監視器的監視工作，節省了搭建電視墻的空間，適合轉播車、導播室這類的狹小場地。產品顯示畫面清晰，低輻射，不閃爍，各種數據高度濃縮顯示，直觀、感性，可以實時信息調整，顯示方式可根據個人喜好和工作內容任意設定，多種組合模板可自創組合并實現畫面的任意縮放，產品配置和擴展靈活。多畫面分割系統可單獨控制，也可通過網絡由主控制機集中控制，實時監看各多畫面分割系統的工作狀態，同時提供智能報警功能。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作一詳細描述。
圖1為本實用新型單機工作框圖；圖2為本實用新型多機工作框圖。
具體實施方式
多畫面分割系統由多畫面分割器主機和大屏幕顯示設備兩部分組成。多畫面分割器主機由裝有視音頻捕捉處理板卡、操作系統、控制軟件的計算機、控制監視器、音箱構成，大屏幕顯示設備是帶有VGA/DVI接口的大屏幕液晶屏、等離子屏或者大屏幕背投電視，多畫面分割器主機的基本參數為a.熱備份雙電源b.服務器級PC主板，Pentium4處理器，256M內存及以上c.標準100M BaseT以太網口d.16路視頻(CVBS)，BNC接口e.32路音頻(模擬平衡立體聲)f.1路模擬音頻監聽，DB15接口g.1路標準模擬VGA信號，接控制監視器h.1路標準模擬VGA信號，接大屏幕監視器i.顯卡支持1024×768及以上，顯存64M及以上圖1為單機系統工作方式多路視頻數據電纜1.5和多路音頻數據電纜1.6連接到插有視音頻捕捉處理板卡的多畫面分割器主機1.4上，操作員通過主機1.4上的鍵盤和鼠標輸入控制數據和參數，1.4多畫面分割器主機通過VQA/DVI數據線連接到1.1大屏幕等離子、液晶顯示設備上，同時通過VGA數據線連接到1.3控制監視器，通過音頻輸出線接到1.2音箱，GPS時鐘信號電纜將1.7GPS信號傳到1.4主機上。
圖2為多機工作方式多路視頻數據電纜2.8和多路音頻數據電纜2.9分別接至插有視音頻捕捉處理板卡的多畫面分割器主機2.3上，操作員通過多畫面分割器控制主機2.6上的鍵盤和鼠標輸入控制數據和參數，經以太網交換機2.4，控制與以太網交換機2.4相連的多畫面分割器主機2.3，顯示數據通過VGA/DVI數據線輸出到大屏幕等離子、液晶顯示設備2.1上，多畫面分割器控制主機2.6通過VGA數據線連接到2.5控制監視器，多畫面分割器主機2.3上的音頻輸出線接音箱2.2，2.7為GPS時鐘信號，它通過GPS時鐘信號電纜接到多畫面分割器控制主機2.6上。
權利要求1.一種多畫面分割器，其特征在于，它是由多畫面分割器主機(1.4)和大屏幕顯示設備(1.1)兩部分組成；其連接方式為，多路視頻數據電纜(1.5)和多路音頻數據電纜(1.6)連接到插有視音頻捕捉處理板卡的多畫面分割器主機(1.4)上，通過主機上的鍵盤和鼠標輸入控制數據和參數，多畫面分割器主機(1.4)通過VQA/DVI數據線連接到大屏幕等離子、液晶顯示設備(1.1)上，同時通過VGA數據線連接到控制監視器(1.3)，通過音頻輸出線接到音箱(1.2)，GPS時鐘信號電纜將GPS(1.7)信號傳到多畫面分割器主機(1.4)上。
2.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器當要監視的畫面超過16路時，可以將數套多畫面分割器組成一個更大的監視墻-多機工作；數套多畫面分割器可以每套單獨工作，也可以集中地由一臺控制主機來管理；多畫面分割器主機(2.3)和控制主機(2.6)互相之間通過以太網聯接，采用集中管理的方式時，多畫面分割器主機(2.3)的鍵盤鼠標以及輔助顯卡均可不安裝；多機工作連接方式為，多路視頻數據電纜(2.8)和多路音頻數據電纜(2.9)分別接至插有視音頻捕捉處理板卡的多畫面分割器主機(2.3)上，通過多畫面分割器控制主機(2.6)上的鍵盤和鼠標輸入控制數據和參數，經以太網交換機(2.4)控制與以太網交換機相連的多畫面分割器主機(2.3)，顯示數據通過VGA/DVI數據線輸出到大屏幕等離子、液晶顯示設備(2.1)上，多畫面分割器控制主機(2.6)通過VGA數據線連接到控制監視器(2.5)，多畫面分割器主機(2.3)上的音頻輸出線接音箱(2.2)，GPS(2.7)時鐘信號通過電纜接到多畫面分割器控制主機(2.6)上。
3.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器主機(1.4)采用雙顯卡或雙頭顯卡配置，一個用來顯示控制臺界面，另一個用來輸出大屏幕監視信號，所有的控制操作均由主機的鍵盤和鼠標完成。
4.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器中采用視音頻捕捉處理板卡配有的數字，模擬視頻接口，兼容NTSC、PAL制式和16∶9、4∶3圖像幅寬比例的復合模擬視頻信號、SDI數字視頻信號。
5.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器中音頻接口，支持外部模擬平衡或數字AES/EBU，SDI嵌入式數字音頻通道。
6.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器配有Tally信號輸入口。
7.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器采用雙機熱備份方式工作。
8.根據權利要求1所述的多畫面分割器，其特征在于，所述的多畫面分割器采用1+2冗余電源方式工作。
專利摘要多畫面分割器屬于視頻數字圖像處理技術領域，特別涉及一種多畫面電視墻的大屏幕分割裝置。本實用新型由多畫面分割器主機和大屏幕顯示設備兩部分組成。多畫面分割器主機由裝有視音頻捕捉處理板卡、操作系統和控制軟件的計算機、控制監視器、音箱構成；大屏幕顯示設備是帶有VGA/DVI接口的大屏幕液晶屏、等離子屏或者大屏幕背投電視。本實用新型可用于播控系統中各種場合的多頻道畫面集中技術監督和監視。本實用新型可單獨控制，也可通過網絡由主控制機集中控制，實時監看各多畫面分割系統的工作狀態，同時提供智能報警功能。
文檔編號G06F3/14GK2765251SQ20042011584
公開日2006年3月15日 申請日期2004年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者姚威, 史鵬程 申請人:北京中科大洋科技發展股份有限公司