专利名称：一种广播级监视器及其监视图像生成方法
技术领域：
本发明涉及一种广播级监视器，特别涉及一种将UMD功能和TALLY显示功能一体化的广播级监视器及其监视图像生成方法，属于广播电视领域。
背景技术：
广播级监视器是最高质量的监视器，其技术指标要求非常高，并且必需具备分量视频信号的接入方式，才可以提供最高质量及最精确的视频显示。目前广播级监视器一般采用SDI串行数字视频接口，包括标准清晰度的SD-SDI、高清晰度的HD-SDI和3G-SDI，作为专业分量视频信号接入方式。
TALLY系统是演播室系统中的重要组成部分，它是一个辅助功能性系统。在现今 市面上，由于监视器无法支持既显示电视信号，又显示UDM和TALLY内容，使得TALLY系统都为一套独立的系统。其中，TALLY的内容通常以字符或指示灯的形式出现在摄像机头、摄像机寻像器和电视墙等系统节点上，分别给主持人、摄像和演播室制作人员予以提示，告之当前视频切换台所切出的PGM和PST信号是什么，通过视觉提示、协调各个各个岗位的工作人员，及时了解节目的进展状态。UMD功能即为台标跟随功能，通过串口读取矩阵或切换台交叉点信息，并将交叉点信息与“源名跟随列表”进行比对，最后把对应结果告知UMD驱动器使对应地址的UMD显示单元改名。并主要由切换主机和UMD显示设备组成，它通过切换主机与矩阵控制器或切换台通信，实时响应矩阵的交叉点切换，同时驱动UMD显示设备动态显示当前输入信号的源名，并且以不同颜色的提示灯来表示TALLY的状态，通过视觉提示来协调各个岗位的工作人员，及时了解节目的进展状态。具体手段为在每台监视器上加装一块LED显示屏来显示UMD信息和TALLY信息。如此做法，不仅加大了监视器的体积，在组装上也增加了一定的麻烦，尤其在电视墙的组装上，更是提高了组装的难度，增大了空间占用率。在广播电视演播厅，通常有几十台上百台的监视器，每台监视器都加装上LED显示屏，占用了相当大的空间，增加了很多成本。如何摆脱这种不利情况，改善UMD信息和TALLY信息显示系统，就成为本发明想要解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种将UMD功能和TALLY显示功能一体化的广播级监视器及其监视图像的生成方法，以简化结构，降低成本，提高显示灵活性。本发明的技术方案如下一种广播级监视器，包括显示屏、显示模块和SDI信号处理模块，SDI信号处理模块用于处理通道输入的SDI信号；显示模块用于驱动显示屏进行处理后信息的显示，还包括TALLY主机，TALLY主机包括接收模块、通道信号处理模块和合成模块。接收模块用于接收前端矩阵或切换台的通道信号和SDI信号，并发送到相应的SDI信号处理模块和通道信号处理模块中。通道信号处理模块预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，通过OSD技术将接收到的通道信号根据预置信息转换成相应的UMD信息和TALLY状态信息。合成模块对处理后的SDI信号和OSD信息进行合成，形成同一个画面信息后发送到显示模块进行显示。所述接收模块包括RS232接收模块、RS485接收模块、网口接收模块和UART接收模块。所述通道信号处理模块包括信号处理模块预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，将接收的通道信息与预置信息进行比对，形成相应地输入信号通道和台标信息，并确定后端显示屏 地址信息。OSD生成模块根据信号处理模块确定的信号通道及台标信息，通过OSD技术生成对应的台标字符图像，并相应控制变换台标字符图像颜色。控制模块用于信号处理模块和OSD生成模块的协调控制，并对预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息进行检测。所述信号处理模块包括设备协议模块用于设置前端矩阵或切换台的厂家及其通信协议。通道台标列表模块根据协议，预置与矩阵或切换台对应的通道和台标信息。TALLY状态读取模块用于标识读取后的TALLY状态信息。 所述OSD生成模块包括台标字符生成模块根据信号通道及台标信息生成对应台标字符图像。台标字符颜色变换模块根据TALLY状态信息相应变换台标字符图像的颜色。一种广播级监视器的监视图像生成方法，包括利用安装在广播级监视器内的TALLY主机直接接收来自前端矩阵或切换台输出的信号，经处理后分别形成SDI信号和OSD信息，再经合成形成同一个画面信息显示在显示屏上。OSD信息包括UMD信息和TALLY状态信息。一种广播级监视器的监视图像生成方法，具体步骤包括步骤一 TALLY主机内的控制模块首先判断系统内是否预置有厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，否则，需首先置入或随时检测系统前端是否有设备信息并保存。步骤二接收模块将接收到的前端矩阵或切换台的通道信号和SDI信号相应发送到SDI信号处理模块和通道信号处理模块中。步骤三通道信号处理模块根据设备信息查找预置的通信协议及矩阵或切换台的通道信息列表，根据列表查到台标信息，并利用OSD技术生成相应的台标字符图像，然后，根据TALLY读取状态确定台标字符图像的颜色；同时，SDI信号处理模块完成对SDI信号的处理。步骤四合成模块将台标字符图像和SDI信号处理后的画面合成为同一画面，输出到显示屏上，完成UMD信息和TALLY状态信息与SDI画面同时在显示屏上的显示。所述步骤三中，通道信号处理模块首先通过控制模块协调控制信号处理模块将接收的通道信息与预置信息进行比对，形成相应地输入信号通道和台标信息，并确定出后端显示屏地址信息；接着，通过OSD生成模块将通道及台标信息生成对应的台标字符图像，并控制变换字符图像颜色，完成TALLY状态信息的标识。其中，信号处理模块中通过设备协议模块设置前端矩阵或切换台的厂家及其通信协议，根据此协议，通过通道台标列表模块预置与矩阵对应的通道及台标信息，并利用TALLY状态读取模块完成TALLY状态信息的标识读取。OSD生成模块中通过台标字符生成模块将通道及台标信息生成对应的台标字符图像，并根据TALLY状态信息，通过台标字符颜色变换模块相应变换台标字符图像颜色。所述步骤四中，当台标字符需叠加在SDI图像上时，合成模块提取台标字符图像上的字符数据和位置信息，替换SDI图像画面相应位置上的点的图像数据，生成新的图像数据输出。或，当台标字符需半透明叠加在SDI图像上时，合成模块将台标字符图像的像素数据以及对应位置的SDI视频图像的像素数据分别计算并进行亮度调整后，再通过叠加将调整后的台标字符图像与SDI图像信号叠加，形成新的图像数据进行输出。 本发明所述的广播级监视器及其监视图像生成方法，提供了一种具有UMD功能和TALLY识别和显示功能的广播级监视器，实现了 UMD及TALLY信息和SDI信号在同一显示屏上显示的过程，在对视频监视的同时，实现了对台标信息和节目播放状态的监视，使用方便、简单，操控灵活，同时，一步到位的显示过程，还避免了对额外UMD和TALLY系统设备的使用，减少了设备投入，降低了投入成本，缩小了监视设备占用的空间，具有外观整齐、结构简单、监控方便的优点。
图I为本发明所述的一种广播级监视器的结构示意框图；图2为本发明所述广播级监视器的监视图像生成方法的系统框图。
具体实施例方式下面结合附图I对本发明作进一步详细的描述本发明所述的一种广播级监视器，包括显示屏9、显示模块8、SDI信号处理模块2和TALLY主机。TALLY主机位于广播级监视器内，TALLY主机包括接收模块I、通道信号处理模块3和合成模块7。通道信号处理模块3包括信号处理模块6、OSD生成模块5和控制模块4，其中，信号处理模块6又包括设备协议模块11、通道台标列表模块12和TALLY状态读取模块13，而OSD生成模块5又包括台标字符生成模块14和台标字符颜色变换模块15。通道信号处理模块3作为TALLY主机的主要处理模块负责预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，并通过OSD技术将接收到的通道信号根据预置信息转换成相应的UMD信息和TALLY状态信息，以满足广播级监视器的监视需要。具体各模块功能为接收模块1，用于接收前端矩阵或切换台的通道信号和SDI信号，并将接收到的信号相应发送到SDI信号处理模块2和通道信号处理模块3中，完成SDI信号和通道信号的分别处理，为后期的信号合成做准备。接收模块I包括RS232接收模块、RS485接收模块、网口接收模块和UART接收模块，其中，各个显示屏间通过RS485接收模块中的RS485接口进行连接和通信，其他接口用以适应不同厂家、不同型号前端设备的通信需要。采用RS485作为显示屏的通信接口，最多可配置265台显示屏，并可实现远距离信号传输。
通道信号处理模块3包括信号处理模块6、0SD生成模块5和控制模块4。信号处理模块6用于预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，并将接收到的通道信息与预置信息进行比对，形成相应地输入信号通道和台标信息，同时，确定出后端显示屏地址信息。OSD生成模块5通过OSD技术将信号处理模块6确定的信号通道及台标信息转换后生成对应的台标字符图像，并相应控制变换台标字符图像颜色，以代表不同通道的工作状态，提醒主持人、摄像和演播室制作人员注意当前视频切换台所切出的视频图像，保证播出质量。控制模块4则用于信号处理模块6和OSD生成模块5的协调控制，并对预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息进行检测和接收存储，确定已存在厂家通信协议以及矩阵或切换台信息后，协调信号处理模块6和OSD生成模块5开始工作。其中，信号处理模块6内包括设备协议模块11、通道台标列表模块12和TALLY状态读取模块13。设备协议模块11用于设置前端矩阵或切换台的厂家及其通信协议，使不同厂家的信号传送可以顺利进行。而通道台标列表模块12则根据内置协议，预置与矩阵或切换台对应的通道和台标信息，保证通道数与台标信息的唯一对应，实现台标信息提取的准确、可靠、快捷。TALLY状态读取模块13用于标识读取后的TALLY状态信息，以标记出正在使用的通道数。而OSD生成模块5包括台标字符生成模块14和台标字符颜色变换模块15。台标字符生成模块14可根据信号处理模块6产生的信号通道及台标信息生成对应的台标字符图像，并使 台标字符图像与SDI图像属性一致，为最后合成图像做准备。台标字符颜色变换模块15则根据TALLY状态信息相应变换台标字符图像的颜色，通过简单的颜色变换反映出当前视频切换台所切出的视频图像，实现其对主持人、摄像和演播室制作人员的指示功效，保证各部门人员的协调工作。SDI信号处理模块2用于处理通道输入的SDI信号，形成SDI图像信号。合成模块7负责对处理后的SDI信号和OSD信息进行合成,形成同一个画面信息后发送到显示模块8。显示模块8用于驱动显示屏9进行合成后信息的显示，完成SDI画面、UMD信息和TALLY信息的同屏显示，保证了广播级监视器监视过程的全面、方便、灵活。下面针对本发明所述的广播级监视器的监视图像生成方法做进一步的详细描述本发明所述的广播级监视器的监视图像生成方法，概括的说包括其利用安装在广播级监视器内的TALLY主机直接接收来自前端矩阵或切换台输出的信号，经分别处理后形成SDI信号和OSD信息，OSD信息包括UMD信息和TALLY状态信息，再经合成后形成同一个画面信息显示在显示屏上，实现了视频切换过程中监视信息在一个显示屏上同时显示的过程，避免了以往需另外配备LED屏进行相关信息的显示，简化了设备结构，提高了显示和提示效果。如图2所示，为本发明在系统中应用图时，广播级监视器21已经包含TALLY主机的功能在内，由矩阵或切换台22输出的信号经转换成SDI信号和OSD信息后直接接入广播级监视器22中，由监视器一步到位完成UMD和TALLY状态的读取和显示。具体图像生成步骤包括步骤30TALLY主机内的控制模块首先判断系统内是否预置有厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，否则，需首先置入前端信息或随时检测系统前端是否有设备信息并进行信息接收和保存。
步骤40接收模块将接收到的前端矩阵或切换台的通道信号和SDI信号相应发送到SDI信号处理模块和通道信号处理模块中。步骤50通道信号处理模块根据设备信息查找预置的通信协议及矩阵或切换台的通道信息列表，根据列表查到台标信息，并利用OSD技术生成相应的台标字符图像，然后，根据TALLY读取状态确定台标字符图像的颜色；同时，SDI信号处理模块完成对SDI信号的处理。上述步骤50具体包括步骤501通道信号处理模块中，首先通过控制模块协调控制信号处理模块将接收的通道信息与预置信息进行比对，形成相应地输入信号通道和台标信息，并确定出后端显示屏地址信息。其中，信号处理模块中通过设备协议模块设置前端矩阵或切换台的厂家及其通 信协议，根据此协议，通过通道台标列表模块预置与矩阵对应的通道及台标信息，并利用TALLY状态读取模块完成TALLY状态信息的标识读取。当然，上电过程中，控制模块会首先判断设备协议模块和通道台标列表模块内是否预置有厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，以确保后续通道对比过程能顺利进行。步骤502通道信号处理模块中，通过OSD生成模块将通道及台标信息生成对应的台标字符图像，并控制变换字符图像颜色，完成TALLY状态信息的标识。其中，OSD生成模块中通过台标字符生成模块将通道及台标信息生成对应的台标字符图像，使台标字符图像与可显示SDI图像属性一致，并根据TALLY状态信息，通过台标字符颜色变换模块相应变换台标字符图像颜色，通过颜色变换提示各部门工作人员当前监视器状态。例如前端设备为NVision矩阵预先设置NVision控制协议矩阵输入信号通道I : CCTVI ;通道 2 CCTV2 ;通道 3 CCTV4 ；监视器001UMD, TALLY ；002 UMD, TALLY ；003 TALLY ；004 TALLY ；其中，对应地址为001，002的监视器设置有UMD及TALLY功能，其他则仅设置有TALLY功能。监视器上电后，接收模块接收到前端矩阵发出的通道信息，根据信息查到对应的台标信息，如，现在地址编号为001的监视器上电，其接收信号为正在播出第一路输入信号，根据预置信息为“CCTV 1，红色”的对应信息，监视器上OSD显示红色的CCTV I的字符，当播出信号切换为第四路输入信号，监视器接收“CCTV 4，红色”的对应信息，监视器也马上将OSD字符切换为红色的CCTV4的字符，从而完成相应OSD信息的转换。步骤60合成模块将台标字符图像和SDI信号处理后的画面合成为同一画面，输出到显示屏上，完成UMD信息和TALLY状态信息与SDI画面同时在显示屏上的显示。其中，当台标字符需叠加在SDI图像上时，合成模块提取台标字符图像上的字符数据和位置信息，替换SDI图像画面相应位置上的点的图像数据，从而生成新的图像数据进行输出、显示。例如当显示10*10个像素的模拟字符时，首先，计算出需要写入的字符要在什么位置的点上显示，先把输入信号的图像保存2帧以上，把要显示的字符的点的数据直接替换掉原图像在该点的数据，然后输出，即得到叠加了字符的图像。当台标字符需半透明叠加在SDI图像上时，合成模块将台标字符图像的像素数据以及对应位置的SDI视频图像的像素数据分别计算并进行亮度调整，再通过叠加的方式将调整后的台标字符图像与SDI图像信号叠加，从而在合成状态下形成新的图像数据进行输出、显示。例如图像每个点的颜色值有三个R (红)、G (绿)、B (蓝)，也就是说，图像数据本身的颜色是没有透明值的。如底层图像某点的颜色值是R = 30 ;G = 80 ;B = 255，与它相对的上层的这一点的颜色值是R = 55 ；G = 129 ；B = 80，如果设置透明度为80%，则新点的颜色值可以计算为R = 30*20% +55*80% 如果得到小数，就取整G = 80*20% +129*80% 如果得到小数，就取整 B = 255*20% +80*80% 如果得到小数，就取整这样就得到半透明效果后的新的颜色值了，按新的颜色值显示即可。
权利要求
1.一种广播级监视器，包括显示屏、显示模块和SDI信号处理模块，所述SDI信号处理模块用于处理通道输入的SDI信号；所述显示模块用于驱动显示屏进行处理后信息的显示，其特征在于，还包括TALLY主机，所述TALLY主机包括接收模块、通道信号处理模块和合成模块； 接收模块用于接收前端矩阵或切换台的通道信号和SDI信号，并发送到相应的SDI信号处理模块和通道信号处理模块中； 通道信号处理模块预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，通过OSD技术将接收到的通道信号根据预置信息转换成相应的UMD信息和TALLY状态信息； 合成模块对处理后的SDI信号和OSD信息进行合成，形成同一个画面信息后发送到显示模块进行显示。
2.根据权利要求I所述的一种广播级监视器，其特征在于，所述接收模块包括RS232接收模块、RS485接收模块、网口接收模块和UART接收模块。
3.根据权利要求I所述的一种广播级监视器，其特征在于，所述通道信号处理模块包括 信号处理模块预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，将接收的通道信息与预置信息进行比对，形成相应地输入信号通道和台标信息，并确定后端显示屏地址信息； OSD生成模块根据信号处理模块确定的信号通道及台标信息，通过OSD技术生成对应的台标字符图像，并相应控制变换台标字符图像颜色； 控制模块用于信号处理模块和OSD生成模块的协调控制，并对预置厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息进行检测。
4.根据权利要求3所述的一种广播级监视器，其特征在于，所述信号处理模块包括 设备协议模块用于设置前端矩阵或切换台的厂家及其通信协议； 通道台标列表模块根据协议，预置与矩阵或切换台对应的通道和台标信息； TALLY状态读取模块用于标识读取后的TALLY状态信息。
5.根据权利要求3所述的一种广播级监视器，其特征在于，所述OSD生成模块包括 台标字符生成模块根据信号通道及台标信息生成对应台标字符图像； 台标字符颜色变换模块根据TALLY状态信息相应变换台标字符图像的颜色。
6.一种基于权利要求I所述广播级监视器的监视图像生成方法，其特征在于，包括利用安装在广播级监视器内的TALLY主机直接接收来自前端矩阵或切换台输出的信号，经处理后分别形成SDI信号和OSD信息，再经合成形成同一个画面信息显示在显示屏上；所述OSD信息包括UMD信息和TALLY状态信息。
7.根据权利要6所述广播级监视器的监视图像生成方法，其特征在于，具体步骤包括 步骤一 TALLY主机内的控制模块首先判断系统内是否预置有厂家通信协议以及矩阵或切换台的通道和台标信息，否则，需首先置入或随时检测系统前端是否有设备信息并保存； 步骤二接收模块将接收到的前端矩阵或切换台的通道信号和SDI信号相应发送到SDI信号处理模块和通道信号处理模块中； 步骤三通道信号处理模块根据设备信息查找预置的通信协议及矩阵或切换台的通道信息列表，根据列表查到台标信息，并利用OSD技术生成相应的台标字符图像，然后，根据TALLY读取状态确定台标字符图像的颜色；同时，SDI信号处理模块完成对SDI信号的处理； 步骤四合成模块将台标字符图像和SDI信号处理后的画面合成为同一画面，输出到显示屏上，完成UMD信息和TALLY状态信息与SDI画面同时在显示屏上的显示。
8.根据权利要7所述广播级监视器的监视图像生成方法，其特征在于，所述步骤三中，通道信号处理模块首先通过控制模块协调控制信号处理模块将接收的通道信息与预置信息进行比对，形成相应地输入信号通道和台标信息，并确定出后端显示屏地址信息；接着，通过OSD生成模块将通道及台标信息生成对应的台标字符图像，并控制变换字符图像颜色，完成TALLY状态信息的标识。
9.根据权利要8所述广播级监视器的监视图像生成方法，其特征在于，所述信号处理模块中通过设备协议模块设置前端矩阵或切换台的厂家及其通信协议，根据此协议，通过通道台标列表模块预置与矩阵对应的通道及台标信息，并利用TALLY状态读取模块完成TALLY状态信息的标识读取；所述OSD生成模块中通过台标字符生成模块将通道及台标信息生成对应的台标字符图像，并根据TALLY状态信息，通过台标字符颜色变换模块相应变换台标字符图像颜色。
10.根据权利要求7所述广播级监视器的监视图像生成方法，其特征在于，所述步骤四中， 当台标字符需叠加在SDI图像上时，合成模块提取台标字符图像上的字符数据和位置信息，替换SDI图像画面相应位置上的点的图像数据，生成新的图像数据输出； 或， 当台标字符需半透明叠加在SDI图像上时，合成模块将台标字符图像的像素数据以及对应位置的SDI视频图像的像素数据分别计算并进行亮度调整后，再通过叠加将调整后的台标字符图像与SDI图像信号叠加，形成新的图像数据进行输出。
全文摘要
本发明公开了一种广播级监视器及其监视图像生成方法，包括显示屏、显示模块和SDI信号处理模块和TALLY主机，TALLY主机又包括接收模块、通道信号处理模块和合成模块。其结构实现了UMD及TALLY信息和SDI信号在同一显示屏上显示的过程，在对视频监视的同时，实现了对台标信息和节目播放状态的监控，一步到位的显示过程，避免了对额外UMD和TALLY系统设备的使用，减少了设备投入，降低了投入成本，缩小了监视设备占用的空间，具有外观整齐、结构简单、监控方便、操控灵活的优点，可广泛适用于广播电视领域。
文档编号H04N5/222GK102833467SQ20121027606
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者吕秀芳, 陈东, 张伟, 郑晓霞, 卢小冰 申请人:广东响石数码科技有限公司