專利名稱：一種廣播級監視器及其監視圖像生成方法
技術領域：
本發明涉及一種廣播級監視器，特別涉及一種將UMD功能和TALLY顯示功能一體化的廣播級監視器及其監視圖像生成方法，屬于廣播電視領域。
背景技術：
廣播級監視器是最高質量的監視器，其技術指標要求非常高，并且必需具備分量視頻信號的接入方式，才可以提供最高質量及最精確的視頻顯示。目前廣播級監視器一般采用SDI串行數字視頻接口，包括標準清晰度的SD-SDI、高清晰度的HD-SDI和3G-SDI，作為專業分量視頻信號接入方式。
TALLY系統是演播室系統中的重要組成部分，它是一個輔助功能性系統。在現今 市面上，由于監視器無法支持既顯示電視信號，又顯示UDM和TALLY內容，使得TALLY系統都為一套獨立的系統。其中，TALLY的內容通常以字符或指示燈的形式出現在攝像機頭、攝像機尋像器和電視墻等系統節點上，分別給主持人、攝像和演播室制作人員予以提示，告之當前視頻切換臺所切出的PGM和PST信號是什么，通過視覺提示、協調各個各個崗位的工作人員，及時了解節目的進展狀態。UMD功能即為臺標跟隨功能，通過串口讀取矩陣或切換臺交叉點信息，并將交叉點信息與“源名跟隨列表”進行比對，最后把對應結果告知UMD驅動器使對應地址的UMD顯示單元改名。并主要由切換主機和UMD顯示設備組成，它通過切換主機與矩陣控制器或切換臺通信，實時響應矩陣的交叉點切換，同時驅動UMD顯示設備動態顯示當前輸入信號的源名，并且以不同顏色的提示燈來表示TALLY的狀態，通過視覺提示來協調各個崗位的工作人員，及時了解節目的進展狀態。具體手段為在每臺監視器上加裝一塊LED顯示屏來顯示UMD信息和TALLY信息。如此做法，不僅加大了監視器的體積，在組裝上也增加了一定的麻煩，尤其在電視墻的組裝上，更是提高了組裝的難度，增大了空間占用率。在廣播電視演播廳，通常有幾十臺上百臺的監視器，每臺監視器都加裝上LED顯示屏，占用了相當大的空間，增加了很多成本。如何擺脫這種不利情況，改善UMD信息和TALLY信息顯示系統，就成為本發明想要解決的問題。
發明內容
鑒于上述現有技術的不足，本發明旨在提供一種將UMD功能和TALLY顯示功能一體化的廣播級監視器及其監視圖像的生成方法，以簡化結構，降低成本，提高顯示靈活性。本發明的技術方案如下一種廣播級監視器，包括顯示屏、顯示模塊和SDI信號處理模塊，SDI信號處理模塊用于處理通道輸入的SDI信號；顯示模塊用于驅動顯示屏進行處理后信息的顯示，還包括TALLY主機，TALLY主機包括接收模塊、通道信號處理模塊和合成模塊。接收模塊用于接收前端矩陣或切換臺的通道信號和SDI信號，并發送到相應的SDI信號處理模塊和通道信號處理模塊中。通道信號處理模塊預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，通過OSD技術將接收到的通道信號根據預置信息轉換成相應的UMD信息和TALLY狀態信息。合成模塊對處理后的SDI信號和OSD信息進行合成，形成同一個畫面信息后發送到顯示模塊進行顯示。所述接收模塊包括RS232接收模塊、RS485接收模塊、網口接收模塊和UART接收模塊。所述通道信號處理模塊包括信號處理模塊預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，將接收的通道信息與預置信息進行比對，形成相應地輸入信號通道和臺標信息，并確定后端顯示屏 地址信息。OSD生成模塊根據信號處理模塊確定的信號通道及臺標信息，通過OSD技術生成對應的臺標字符圖像，并相應控制變換臺標字符圖像顏色。控制模塊用于信號處理模塊和OSD生成模塊的協調控制，并對預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息進行檢測。所述信號處理模塊包括設備協議模塊用于設置前端矩陣或切換臺的廠家及其通信協議。通道臺標列表模塊根據協議，預置與矩陣或切換臺對應的通道和臺標信息。TALLY狀態讀取模塊用于標識讀取后的TALLY狀態信息。 所述OSD生成模塊包括臺標字符生成模塊根據信號通道及臺標信息生成對應臺標字符圖像。臺標字符顏色變換模塊根據TALLY狀態信息相應變換臺標字符圖像的顏色。一種廣播級監視器的監視圖像生成方法，包括利用安裝在廣播級監視器內的TALLY主機直接接收來自前端矩陣或切換臺輸出的信號，經處理后分別形成SDI信號和OSD信息，再經合成形成同一個畫面信息顯示在顯示屏上。OSD信息包括UMD信息和TALLY狀態信息。一種廣播級監視器的監視圖像生成方法，具體步驟包括步驟一 TALLY主機內的控制模塊首先判斷系統內是否預置有廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，否則，需首先置入或隨時檢測系統前端是否有設備信息并保存。步驟二接收模塊將接收到的前端矩陣或切換臺的通道信號和SDI信號相應發送到SDI信號處理模塊和通道信號處理模塊中。步驟三通道信號處理模塊根據設備信息查找預置的通信協議及矩陣或切換臺的通道信息列表，根據列表查到臺標信息，并利用OSD技術生成相應的臺標字符圖像，然后，根據TALLY讀取狀態確定臺標字符圖像的顏色；同時，SDI信號處理模塊完成對SDI信號的處理。步驟四合成模塊將臺標字符圖像和SDI信號處理后的畫面合成為同一畫面，輸出到顯示屏上，完成UMD信息和TALLY狀態信息與SDI畫面同時在顯示屏上的顯示。所述步驟三中，通道信號處理模塊首先通過控制模塊協調控制信號處理模塊將接收的通道信息與預置信息進行比對，形成相應地輸入信號通道和臺標信息，并確定出后端顯示屏地址信息；接著，通過OSD生成模塊將通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，并控制變換字符圖像顏色，完成TALLY狀態信息的標識。其中，信號處理模塊中通過設備協議模塊設置前端矩陣或切換臺的廠家及其通信協議，根據此協議，通過通道臺標列表模塊預置與矩陣對應的通道及臺標信息，并利用TALLY狀態讀取模塊完成TALLY狀態信息的標識讀取。OSD生成模塊中通過臺標字符生成模塊將通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，并根據TALLY狀態信息，通過臺標字符顏色變換模塊相應變換臺標字符圖像顏色。所述步驟四中，當臺標字符需疊加在SDI圖像上時，合成模塊提取臺標字符圖像上的字符數據和位置信息，替換SDI圖像畫面相應位置上的點的圖像數據，生成新的圖像數據輸出。或，當臺標字符需半透明疊加在SDI圖像上時，合成模塊將臺標字符圖像的像素數據以及對應位置的SDI視頻圖像的像素數據分別計算并進行亮度調整后，再通過疊加將調整后的臺標字符圖像與SDI圖像信號疊加，形成新的圖像數據進行輸出。 本發明所述的廣播級監視器及其監視圖像生成方法，提供了一種具有UMD功能和TALLY識別和顯示功能的廣播級監視器，實現了 UMD及TALLY信息和SDI信號在同一顯示屏上顯示的過程，在對視頻監視的同時，實現了對臺標信息和節目播放狀態的監視，使用方便、簡單，操控靈活，同時，一步到位的顯示過程，還避免了對額外UMD和TALLY系統設備的使用，減少了設備投入，降低了投入成本，縮小了監視設備占用的空間，具有外觀整齊、結構簡單、監控方便的優點。
圖I為本發明所述的一種廣播級監視器的結構示意框圖；圖2為本發明所述廣播級監視器的監視圖像生成方法的系統框圖。
具體實施例方式下面結合附圖I對本發明作進一步詳細的描述本發明所述的一種廣播級監視器，包括顯示屏9、顯示模塊8、SDI信號處理模塊2和TALLY主機。TALLY主機位于廣播級監視器內，TALLY主機包括接收模塊I、通道信號處理模塊3和合成模塊7。通道信號處理模塊3包括信號處理模塊6、OSD生成模塊5和控制模塊4，其中，信號處理模塊6又包括設備協議模塊11、通道臺標列表模塊12和TALLY狀態讀取模塊13，而OSD生成模塊5又包括臺標字符生成模塊14和臺標字符顏色變換模塊15。通道信號處理模塊3作為TALLY主機的主要處理模塊負責預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，并通過OSD技術將接收到的通道信號根據預置信息轉換成相應的UMD信息和TALLY狀態信息，以滿足廣播級監視器的監視需要。具體各模塊功能為接收模塊1，用于接收前端矩陣或切換臺的通道信號和SDI信號，并將接收到的信號相應發送到SDI信號處理模塊2和通道信號處理模塊3中，完成SDI信號和通道信號的分別處理，為后期的信號合成做準備。接收模塊I包括RS232接收模塊、RS485接收模塊、網口接收模塊和UART接收模塊，其中，各個顯示屏間通過RS485接收模塊中的RS485接口進行連接和通信，其他接口用以適應不同廠家、不同型號前端設備的通信需要。采用RS485作為顯示屏的通信接口，最多可配置265臺顯示屏，并可實現遠距離信號傳輸。
通道信號處理模塊3包括信號處理模塊6、0SD生成模塊5和控制模塊4。信號處理模塊6用于預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，并將接收到的通道信息與預置信息進行比對，形成相應地輸入信號通道和臺標信息，同時，確定出后端顯示屏地址信息。OSD生成模塊5通過OSD技術將信號處理模塊6確定的信號通道及臺標信息轉換后生成對應的臺標字符圖像，并相應控制變換臺標字符圖像顏色，以代表不同通道的工作狀態，提醒主持人、攝像和演播室制作人員注意當前視頻切換臺所切出的視頻圖像，保證播出質量。控制模塊4則用于信號處理模塊6和OSD生成模塊5的協調控制，并對預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息進行檢測和接收存儲，確定已存在廠家通信協議以及矩陣或切換臺信息后，協調信號處理模塊6和OSD生成模塊5開始工作。其中，信號處理模塊6內包括設備協議模塊11、通道臺標列表模塊12和TALLY狀態讀取模塊13。設備協議模塊11用于設置前端矩陣或切換臺的廠家及其通信協議，使不同廠家的信號傳送可以順利進行。而通道臺標列表模塊12則根據內置協議，預置與矩陣或切換臺對應的通道和臺標信息，保證通道數與臺標信息的唯一對應，實現臺標信息提取的準確、可靠、快捷。TALLY狀態讀取模塊13用于標識讀取后的TALLY狀態信息，以標記出正在使用的通道數。而OSD生成模塊5包括臺標字符生成模塊14和臺標字符顏色變換模塊15。臺標字符生成模塊14可根據信號處理模塊6產生的信號通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，并使 臺標字符圖像與SDI圖像屬性一致，為最后合成圖像做準備。臺標字符顏色變換模塊15則根據TALLY狀態信息相應變換臺標字符圖像的顏色，通過簡單的顏色變換反映出當前視頻切換臺所切出的視頻圖像，實現其對主持人、攝像和演播室制作人員的指示功效，保證各部門人員的協調工作。SDI信號處理模塊2用于處理通道輸入的SDI信號，形成SDI圖像信號。合成模塊7負責對處理后的SDI信號和OSD信息進行合成,形成同一個畫面信息后發送到顯示模塊8。顯示模塊8用于驅動顯示屏9進行合成后信息的顯示，完成SDI畫面、UMD信息和TALLY信息的同屏顯示，保證了廣播級監視器監視過程的全面、方便、靈活。下面針對本發明所述的廣播級監視器的監視圖像生成方法做進一步的詳細描述本發明所述的廣播級監視器的監視圖像生成方法，概括的說包括其利用安裝在廣播級監視器內的TALLY主機直接接收來自前端矩陣或切換臺輸出的信號，經分別處理后形成SDI信號和OSD信息，OSD信息包括UMD信息和TALLY狀態信息，再經合成后形成同一個畫面信息顯示在顯示屏上，實現了視頻切換過程中監視信息在一個顯示屏上同時顯示的過程，避免了以往需另外配備LED屏進行相關信息的顯示，簡化了設備結構，提高了顯示和提示效果。如圖2所示，為本發明在系統中應用圖時，廣播級監視器21已經包含TALLY主機的功能在內，由矩陣或切換臺22輸出的信號經轉換成SDI信號和OSD信息后直接接入廣播級監視器22中，由監視器一步到位完成UMD和TALLY狀態的讀取和顯示。具體圖像生成步驟包括步驟30TALLY主機內的控制模塊首先判斷系統內是否預置有廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，否則，需首先置入前端信息或隨時檢測系統前端是否有設備信息并進行信息接收和保存。
步驟40接收模塊將接收到的前端矩陣或切換臺的通道信號和SDI信號相應發送到SDI信號處理模塊和通道信號處理模塊中。步驟50通道信號處理模塊根據設備信息查找預置的通信協議及矩陣或切換臺的通道信息列表，根據列表查到臺標信息，并利用OSD技術生成相應的臺標字符圖像，然后，根據TALLY讀取狀態確定臺標字符圖像的顏色；同時，SDI信號處理模塊完成對SDI信號的處理。上述步驟50具體包括步驟501通道信號處理模塊中，首先通過控制模塊協調控制信號處理模塊將接收的通道信息與預置信息進行比對，形成相應地輸入信號通道和臺標信息，并確定出后端顯示屏地址信息。其中，信號處理模塊中通過設備協議模塊設置前端矩陣或切換臺的廠家及其通 信協議，根據此協議，通過通道臺標列表模塊預置與矩陣對應的通道及臺標信息，并利用TALLY狀態讀取模塊完成TALLY狀態信息的標識讀取。當然，上電過程中，控制模塊會首先判斷設備協議模塊和通道臺標列表模塊內是否預置有廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，以確保后續通道對比過程能順利進行。步驟502通道信號處理模塊中，通過OSD生成模塊將通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，并控制變換字符圖像顏色，完成TALLY狀態信息的標識。其中，OSD生成模塊中通過臺標字符生成模塊將通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，使臺標字符圖像與可顯示SDI圖像屬性一致，并根據TALLY狀態信息，通過臺標字符顏色變換模塊相應變換臺標字符圖像顏色，通過顏色變換提示各部門工作人員當前監視器狀態。例如前端設備為NVision矩陣預先設置NVision控制協議矩陣輸入信號通道I : CCTVI ;通道 2 CCTV2 ;通道 3 CCTV4 ；監視器001UMD, TALLY ；002 UMD, TALLY ；003 TALLY ；004 TALLY ；其中，對應地址為001，002的監視器設置有UMD及TALLY功能，其他則僅設置有TALLY功能。監視器上電后，接收模塊接收到前端矩陣發出的通道信息，根據信息查到對應的臺標信息，如，現在地址編號為001的監視器上電，其接收信號為正在播出第一路輸入信號，根據預置信息為“CCTV 1，紅色”的對應信息，監視器上OSD顯示紅色的CCTV I的字符，當播出信號切換為第四路輸入信號，監視器接收“CCTV 4，紅色”的對應信息，監視器也馬上將OSD字符切換為紅色的CCTV4的字符，從而完成相應OSD信息的轉換。步驟60合成模塊將臺標字符圖像和SDI信號處理后的畫面合成為同一畫面，輸出到顯示屏上，完成UMD信息和TALLY狀態信息與SDI畫面同時在顯示屏上的顯示。其中，當臺標字符需疊加在SDI圖像上時，合成模塊提取臺標字符圖像上的字符數據和位置信息，替換SDI圖像畫面相應位置上的點的圖像數據，從而生成新的圖像數據進行輸出、顯示。例如當顯示10*10個像素的模擬字符時，首先，計算出需要寫入的字符要在什么位置的點上顯示，先把輸入信號的圖像保存2幀以上，把要顯示的字符的點的數據直接替換掉原圖像在該點的數據，然后輸出，即得到疊加了字符的圖像。當臺標字符需半透明疊加在SDI圖像上時，合成模塊將臺標字符圖像的像素數據以及對應位置的SDI視頻圖像的像素數據分別計算并進行亮度調整，再通過疊加的方式將調整后的臺標字符圖像與SDI圖像信號疊加，從而在合成狀態下形成新的圖像數據進行輸出、顯示。例如圖像每個點的顏色值有三個R (紅)、G (綠)、B (藍)，也就是說，圖像數據本身的顏色是沒有透明值的。如底層圖像某點的顏色值是R = 30 ;G = 80 ;B = 255，與它相對的上層的這一點的顏色值是R = 55 ；G = 129 ；B = 80，如果設置透明度為80%，則新點的顏色值可以計算為R = 30*20% +55*80% 如果得到小數，就取整G = 80*20% +129*80% 如果得到小數，就取整 B = 255*20% +80*80% 如果得到小數，就取整這樣就得到半透明效果后的新的顏色值了，按新的顏色值顯示即可。
權利要求
1.一種廣播級監視器，包括顯示屏、顯示模塊和SDI信號處理模塊，所述SDI信號處理模塊用于處理通道輸入的SDI信號；所述顯示模塊用于驅動顯示屏進行處理后信息的顯示，其特征在于，還包括TALLY主機，所述TALLY主機包括接收模塊、通道信號處理模塊和合成模塊； 接收模塊用于接收前端矩陣或切換臺的通道信號和SDI信號，并發送到相應的SDI信號處理模塊和通道信號處理模塊中； 通道信號處理模塊預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，通過OSD技術將接收到的通道信號根據預置信息轉換成相應的UMD信息和TALLY狀態信息； 合成模塊對處理后的SDI信號和OSD信息進行合成，形成同一個畫面信息后發送到顯示模塊進行顯示。
2.根據權利要求I所述的一種廣播級監視器，其特征在于，所述接收模塊包括RS232接收模塊、RS485接收模塊、網口接收模塊和UART接收模塊。
3.根據權利要求I所述的一種廣播級監視器，其特征在于，所述通道信號處理模塊包括 信號處理模塊預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，將接收的通道信息與預置信息進行比對，形成相應地輸入信號通道和臺標信息，并確定后端顯示屏地址信息； OSD生成模塊根據信號處理模塊確定的信號通道及臺標信息，通過OSD技術生成對應的臺標字符圖像，并相應控制變換臺標字符圖像顏色； 控制模塊用于信號處理模塊和OSD生成模塊的協調控制，并對預置廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息進行檢測。
4.根據權利要求3所述的一種廣播級監視器，其特征在于，所述信號處理模塊包括 設備協議模塊用于設置前端矩陣或切換臺的廠家及其通信協議； 通道臺標列表模塊根據協議，預置與矩陣或切換臺對應的通道和臺標信息； TALLY狀態讀取模塊用于標識讀取后的TALLY狀態信息。
5.根據權利要求3所述的一種廣播級監視器，其特征在于，所述OSD生成模塊包括 臺標字符生成模塊根據信號通道及臺標信息生成對應臺標字符圖像； 臺標字符顏色變換模塊根據TALLY狀態信息相應變換臺標字符圖像的顏色。
6.一種基于權利要求I所述廣播級監視器的監視圖像生成方法，其特征在于，包括利用安裝在廣播級監視器內的TALLY主機直接接收來自前端矩陣或切換臺輸出的信號，經處理后分別形成SDI信號和OSD信息，再經合成形成同一個畫面信息顯示在顯示屏上；所述OSD信息包括UMD信息和TALLY狀態信息。
7.根據權利要6所述廣播級監視器的監視圖像生成方法，其特征在于，具體步驟包括 步驟一 TALLY主機內的控制模塊首先判斷系統內是否預置有廠家通信協議以及矩陣或切換臺的通道和臺標信息，否則，需首先置入或隨時檢測系統前端是否有設備信息并保存； 步驟二接收模塊將接收到的前端矩陣或切換臺的通道信號和SDI信號相應發送到SDI信號處理模塊和通道信號處理模塊中； 步驟三通道信號處理模塊根據設備信息查找預置的通信協議及矩陣或切換臺的通道信息列表，根據列表查到臺標信息，并利用OSD技術生成相應的臺標字符圖像，然后，根據TALLY讀取狀態確定臺標字符圖像的顏色；同時，SDI信號處理模塊完成對SDI信號的處理； 步驟四合成模塊將臺標字符圖像和SDI信號處理后的畫面合成為同一畫面，輸出到顯示屏上，完成UMD信息和TALLY狀態信息與SDI畫面同時在顯示屏上的顯示。
8.根據權利要7所述廣播級監視器的監視圖像生成方法，其特征在于，所述步驟三中，通道信號處理模塊首先通過控制模塊協調控制信號處理模塊將接收的通道信息與預置信息進行比對，形成相應地輸入信號通道和臺標信息，并確定出后端顯示屏地址信息；接著，通過OSD生成模塊將通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，并控制變換字符圖像顏色，完成TALLY狀態信息的標識。
9.根據權利要8所述廣播級監視器的監視圖像生成方法，其特征在于，所述信號處理模塊中通過設備協議模塊設置前端矩陣或切換臺的廠家及其通信協議，根據此協議，通過通道臺標列表模塊預置與矩陣對應的通道及臺標信息，并利用TALLY狀態讀取模塊完成TALLY狀態信息的標識讀取；所述OSD生成模塊中通過臺標字符生成模塊將通道及臺標信息生成對應的臺標字符圖像，并根據TALLY狀態信息，通過臺標字符顏色變換模塊相應變換臺標字符圖像顏色。
10.根據權利要求7所述廣播級監視器的監視圖像生成方法，其特征在于，所述步驟四中， 當臺標字符需疊加在SDI圖像上時，合成模塊提取臺標字符圖像上的字符數據和位置信息，替換SDI圖像畫面相應位置上的點的圖像數據，生成新的圖像數據輸出； 或， 當臺標字符需半透明疊加在SDI圖像上時，合成模塊將臺標字符圖像的像素數據以及對應位置的SDI視頻圖像的像素數據分別計算并進行亮度調整后，再通過疊加將調整后的臺標字符圖像與SDI圖像信號疊加，形成新的圖像數據進行輸出。
全文摘要
本發明公開了一種廣播級監視器及其監視圖像生成方法，包括顯示屏、顯示模塊和SDI信號處理模塊和TALLY主機，TALLY主機又包括接收模塊、通道信號處理模塊和合成模塊。其結構實現了UMD及TALLY信息和SDI信號在同一顯示屏上顯示的過程，在對視頻監視的同時，實現了對臺標信息和節目播放狀態的監控，一步到位的顯示過程，避免了對額外UMD和TALLY系統設備的使用，減少了設備投入，降低了投入成本，縮小了監視設備占用的空間，具有外觀整齊、結構簡單、監控方便、操控靈活的優點，可廣泛適用于廣播電視領域。
文檔編號H04N5/222GK102833467SQ20121027606
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者呂秀芳, 陳東, 張偉, 鄭曉霞, 盧小冰 申請人:廣東響石數碼科技有限公司