专利名称：多画面分割器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于视频数字图像处理技术领域，特别涉及一种多画面电视墙的大屏幕分割装置。
技术背景随着科技的发展，广播演播室设计中呈现出的最大趋势—自动化，是由电视台降低成本所激发的，同时也是电视台为提高工作效率，减少差错的发展要求。传统的电视墙是由电视监视器或电视接收机构成，在模拟电视时期显示技术所对应的监视原理，是以视觉感官的主观评价来确认图像质量与基本工作状态。后来出现了电视拼接墙显示技术，这是在解决“大”而不是“多”的问题，就其图像细部的表现力，受到扫描范围内固定量点阵的局限，不能表达广播级视频质量。数字电视技术的发展，使原来就可以收看到几十套模拟有线电视节目，变得可以收到上百套、几百套数字电视节目，被开发的频道资源迅速增量，推动节目播出控制系统前端监视、监测的技术进步，进而造就了多画面分割显示技术的市场。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种多画面分割器，实现对多路电视节目进行监看，同时能在画面中以VU值的方式显示节目的声音信号，免除了额外的音频监视设备。
本实用新型的特征在于，它是由多画面分割器主机和大屏幕显示设备两部分组成。多画面分割器主机由装有视音频捕捉处理板卡、操作系统和控制软件的计算机、控制监视器、音箱构成；大屏幕显示设备是带有VGA/DVI接口的大屏幕液晶屏、等离子屏或者大屏幕背投电视。将多路模拟或者数字视频，包括声音和计算机图像及其它数据信息通过一个大的监视设备同时监视。多路节目的视音频信号接入到多画面分割器监视系统后，经过视音频捕捉处理板卡的多路视音频采集电路，采集到系统计算机中，视频信号首先在计算机中进行信号检测、信号压缩处理，然后进行画面分割缩放拼接形成成一个完整的画面后，统一显示到大屏幕显示设备上去，每路画面均可以设定显示窗口的大小。节目的音频信号在计算机中经过运算处理，得到VU值并以实时柱状图的形式显示到节目画面的两侧。多画面分割器主机实现对多达16路视频信号节目进行监看，同时能在画面中以VU值的方式显示节目的32路音频信号，免除了额外的音频监视设备。可有效地显示监看信号的相关信息如可以在画面的旁边显示信号内容的提示通道信息、频道信息、台标信息、背景信息，音频电平信号质量差或信号丢失、黑场、静帧等报警信息以及与监看信号相关的信息。多种组合模板可自创组合并实现画面的任意缩放。
本实用新型的特征在于多画面分割器主机采用双显卡配置，一个用来显示控制台界面，另一个用来输出大屏幕监视信号，所有的控制操作均由本机的键盘和鼠标完成。
本实用新型的特征在于当要监视的画面不超过16路时，可以单机系统工作，当要监视的画面超过16路时，可以将数套多画面分割显示系统组成一个更大的监视墙系统-多机系统工作。这数套多画面分割显示系统可以每套单独工作，也可以集中地由一台控制主机来管理。多画面分割器主机和控制主机互相之间通过以太网联接，使用安全方便。采用集中管理的方式时，多画面分割器主机的键盘鼠标以及辅助显卡均可不安装。
本实用新型的特征在于视音频捕捉处理板卡配有的数字，模拟视频接口，兼容NTSC、PAL制式和16∶9、4∶3图像幅宽比例的复合模拟视频信号、SDI数字视频信号。
本实用新型的特征在于专业的平衡的音频接口，支持外部模拟平衡或数字AES/EBU，SDI嵌入式数字音频通道。
本实用新型的特征在于配有Tally信号输入口，通过GPI连接触发并能在画面中显示；支持网络GPS授时、守时，可显示时钟、台标；视频信号检测，分析和报警机制；任何一路节目的亮度、对比度、色度、饱和度均可单独调整；窗口排列方式可以定制，也可以使用预置模板；定制的窗口模式和参数设置可以存储和调用；音频VU显示可以隐藏或打开。
本实用新型的特征在于采用双机热备份工作方式两台主机同时工作，工作状态始终保持一致，在某主机或应用故障的情况下，系统能迅速向另一主机切换，以保证系统24小时不间断运转。
本实用新型的特征在于采用1+2冗余电源方式工作，如电源发生故障时，多重冗余的电源能够在不中断供电的情况下快速安全的切换过来补给供电，以保证系统24小时不间断运转。
本实用新型的特征在于采用硬件采集(将信号数据通过硬件直接采集到内存)、硬件缩放(在内存中直接进行缩放)、软件拷贝(通过软件将数据拷贝到显示卡上)、渲染显示(等待同步信号的触发，显示卡渲染显示)的工作流水线方式。
本实用新型的主要技术指标是a.每套系统最多可接入16路视音频节目b.标准显示分辨率c.任何一个通道支持不同制式输入选择(NTSC和PAL可选)d.任何一路节目的监视窗口大小可调节e.任何一路节目的亮度、对比度、色度、饱和度均可单独调整f.输入节目画面的宽高比4∶3和16∶9可选g.信号无输入时蓝场提示h.窗口排列方式可以定制，也可以使用预置模板i.定制窗口模式和参数设置可以存储和调用j.音频VU显示可以隐藏或打开k.有Tally信号输入口，并能在画面中显示l.支持显示时钟、台标m.支持双机热备份工作方式n.支持7×24小时工作规则本实用新型的有益效果是可用于播控系统中的多频道画面集中技术监督和监视；转播车多画面监视和导演多机位图像；机场、军事指挥、商场、社区等场所安全监控，还可以应用在会议电视系统会场、外拍活动、临时演播室的多画面集中监控和节目剪辑时的多信号源对编画面监视。节省投资，使用一台高分辨率的显示设备(如等离子、背投电视等)即可代替多台传统视频监视器的监视工作，节省了搭建电视墙的空间，适合转播车、导播室这类的狭小场地。产品显示画面清晰，低辐射，不闪烁，各种数据高度浓缩显示，直观、感性，可以实时信息调整，显示方式可根据个人喜好和工作内容任意设定，多种组合模板可自创组合并实现画面的任意缩放，产品配置和扩展灵活。多画面分割系统可单独控制，也可通过网络由主控制机集中控制，实时监看各多画面分割系统的工作状态，同时提供智能报警功能。
以下结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
图1为本实用新型单机工作框图；图2为本实用新型多机工作框图。
具体实施方式
多画面分割系统由多画面分割器主机和大屏幕显示设备两部分组成。多画面分割器主机由装有视音频捕捉处理板卡、操作系统、控制软件的计算机、控制监视器、音箱构成，大屏幕显示设备是带有VGA/DVI接口的大屏幕液晶屏、等离子屏或者大屏幕背投电视，多画面分割器主机的基本参数为a.热备份双电源b.服务器级PC主板，Pentium4处理器，256M内存及以上c.标准100M BaseT以太网口d.16路视频(CVBS)，BNC接口e.32路音频(模拟平衡立体声)f.1路模拟音频监听，DB15接口g.1路标准模拟VGA信号，接控制监视器h.1路标准模拟VGA信号，接大屏幕监视器i.显卡支持1024×768及以上，显存64M及以上图1为单机系统工作方式多路视频数据电缆1.5和多路音频数据电缆1.6连接到插有视音频捕捉处理板卡的多画面分割器主机1.4上，操作员通过主机1.4上的键盘和鼠标输入控制数据和参数，1.4多画面分割器主机通过VQA/DVI数据线连接到1.1大屏幕等离子、液晶显示设备上，同时通过VGA数据线连接到1.3控制监视器，通过音频输出线接到1.2音箱，GPS时钟信号电缆将1.7GPS信号传到1.4主机上。
图2为多机工作方式多路视频数据电缆2.8和多路音频数据电缆2.9分别接至插有视音频捕捉处理板卡的多画面分割器主机2.3上，操作员通过多画面分割器控制主机2.6上的键盘和鼠标输入控制数据和参数，经以太网交换机2.4，控制与以太网交换机2.4相连的多画面分割器主机2.3，显示数据通过VGA/DVI数据线输出到大屏幕等离子、液晶显示设备2.1上，多画面分割器控制主机2.6通过VGA数据线连接到2.5控制监视器，多画面分割器主机2.3上的音频输出线接音箱2.2，2.7为GPS时钟信号，它通过GPS时钟信号电缆接到多画面分割器控制主机2.6上。
权利要求1.一种多画面分割器，其特征在于，它是由多画面分割器主机(1.4)和大屏幕显示设备(1.1)两部分组成；其连接方式为，多路视频数据电缆(1.5)和多路音频数据电缆(1.6)连接到插有视音频捕捉处理板卡的多画面分割器主机(1.4)上，通过主机上的键盘和鼠标输入控制数据和参数，多画面分割器主机(1.4)通过VQA/DVI数据线连接到大屏幕等离子、液晶显示设备(1.1)上，同时通过VGA数据线连接到控制监视器(1.3)，通过音频输出线接到音箱(1.2)，GPS时钟信号电缆将GPS(1.7)信号传到多画面分割器主机(1.4)上。
2.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器当要监视的画面超过16路时，可以将数套多画面分割器组成一个更大的监视墙-多机工作；数套多画面分割器可以每套单独工作，也可以集中地由一台控制主机来管理；多画面分割器主机(2.3)和控制主机(2.6)互相之间通过以太网联接，采用集中管理的方式时，多画面分割器主机(2.3)的键盘鼠标以及辅助显卡均可不安装；多机工作连接方式为，多路视频数据电缆(2.8)和多路音频数据电缆(2.9)分别接至插有视音频捕捉处理板卡的多画面分割器主机(2.3)上，通过多画面分割器控制主机(2.6)上的键盘和鼠标输入控制数据和参数，经以太网交换机(2.4)控制与以太网交换机相连的多画面分割器主机(2.3)，显示数据通过VGA/DVI数据线输出到大屏幕等离子、液晶显示设备(2.1)上，多画面分割器控制主机(2.6)通过VGA数据线连接到控制监视器(2.5)，多画面分割器主机(2.3)上的音频输出线接音箱(2.2)，GPS(2.7)时钟信号通过电缆接到多画面分割器控制主机(2.6)上。
3.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器主机(1.4)采用双显卡或双头显卡配置，一个用来显示控制台界面，另一个用来输出大屏幕监视信号，所有的控制操作均由主机的键盘和鼠标完成。
4.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器中采用视音频捕捉处理板卡配有的数字，模拟视频接口，兼容NTSC、PAL制式和16∶9、4∶3图像幅宽比例的复合模拟视频信号、SDI数字视频信号。
5.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器中音频接口，支持外部模拟平衡或数字AES/EBU，SDI嵌入式数字音频通道。
6.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器配有Tally信号输入口。
7.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器采用双机热备份方式工作。
8.根据权利要求1所述的多画面分割器，其特征在于，所述的多画面分割器采用1+2冗余电源方式工作。
专利摘要多画面分割器属于视频数字图像处理技术领域，特别涉及一种多画面电视墙的大屏幕分割装置。本实用新型由多画面分割器主机和大屏幕显示设备两部分组成。多画面分割器主机由装有视音频捕捉处理板卡、操作系统和控制软件的计算机、控制监视器、音箱构成；大屏幕显示设备是带有VGA/DVI接口的大屏幕液晶屏、等离子屏或者大屏幕背投电视。本实用新型可用于播控系统中各种场合的多频道画面集中技术监督和监视。本实用新型可单独控制，也可通过网络由主控制机集中控制，实时监看各多画面分割系统的工作状态，同时提供智能报警功能。
文档编号G06F3/14GK2765251SQ20042011584
公开日2006年3月15日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者姚威, 史鹏程 申请人:北京中科大洋科技发展股份有限公司