一种广播级监视器及监视图像生成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种广播级监视器，特别涉及一种每路均能独立做波形分析的四画面广播级监视器及监视图像生成方法。
【背景技术】
[0002]目前国内外带波形分析的四画面监视器，通常是一个视频画面，其他三个画面填充波形图，只对一个视频源进行波形分析。在需要同时分析多路视频数据的应用场合，则需要四台监视器，而且由于每台监视器的液晶面板在色彩方面的表现会有差异，较难调成一致。这样使用起来，不仅占用较大空间，携带不便，而且增加成本。更重要的是色彩一致性难以得到保障。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术的不足，本发明旨在提供一种每路均能独立做波形分析的四画面广播级监视器，以克服多台监视器色彩一致性难以保证的缺陷，并能降低成本，方便携带。
[0004]本发明所提供的广播级监视器，包括显示屏，其特征在于:还包括依次连接的信号接收模块、FPGA视频图像处理模块、显示屏驱动模块，所述FPGA视频图像处理模块连接存储模块，所述显示屏驱动模块与显示屏连接；所述FPGA视频图像处理模块包括信号转换模块、视频拼接模块、视频区域划分模块、波形图生成模块、矢量图生成模块、α混叠模块；
[0005]所述信号接收模块用于接收四路SDI串行视频数据信号；所述信号转换模块用于将四路SDI串行视频数据信号转换成四路并行视频数据信号；所述视频拼接模块用于将四路并行视频数据信号拼接成一路组合视频信号；所述存储模块用于缓存所述视频拼接模块生成的组合视频数据；所述视频区域划分模块用于将组合视频信号分成四等分的视频区域，即右上、左上、右下、左下四个区域；所述波形图生成模块用于对每个视频区域的视频数据生成波形图；所述矢量图生成模块用于对每个视频区域的视频数据生成矢量图；所述α混叠模块用于将矢量图、波形图与视频区域划分模块对应的视频信号混叠并输出叠加后的视频信号；所述显示屏驱动模块用于驱动显示屏显示从所述α混叠模块输出的叠加后的视频信号。
[0006]进一步地，所述信号接收模块包括SDI接口及均衡器；所述SDI接口用于接收SDI串行视频数据信号；所述均衡器用于均衡补偿SDI串行视频数据信号的线损。
[0007]进一步地，所述视频拼接模块包括4个视频横纵坐标帧计数模块、4个视频数据变换模块、4个视频数据缓存模块、写入判断输入模块、控制模块、视频同步发生器、帧判读信号模块、读出模块、FVH嵌入模块和外部时钟模块；
[0008]视频横纵坐标帧计数模块、视频数据变换模块、视频数据缓存模块相互配合形成四组，分别处理四路视频信号；
[0009]所述视频横纵坐标帧计数模块，用于生成视频信号每个像素点的横坐标和纵坐标，以及当前帧的计数，并将像素点的横坐标和纵坐标输送到所述视频数据变换模块，将当前帧的计数输送给所述帧判读信号模块；
[0010]所述视频数据变换模块，用于将视频信号变换成适合1/4画面显示的视频数据；
[0011]所述视频数据缓存模块，用于缓存经过所述视频数据变换模块转换的当前行的视频数据和该行视频数据所对应的纵坐标的数值；
[0012]所述写入判断输入模块，用于读取4个视频数据缓存模块缓存的视频数据，并控制这4个视频数据缓存模块的读取次序，以及将视频数据写入存储模块；
[0013]所述控制模块，用于生成所述存储模块的控制信号，控制对存储模块的数据存储与读取；
[0014]所述外部时钟模块根据视频信号的制式生成相应的时钟信号；
[0015]所述视频同步发生器根据所述外部时钟模块生成的时钟信号生成行场同步信号;
[0016]所述帧判读信号模块根据所述视频横纵坐标帧计数模块输出的当前帧的计数生成帧判读信号；
[0017]所述读出模块根据所示视频同步发生器输出的行场同步信号及所述帧判读信号模块输出的帧判读信号读取所述存储模块中的视频数据；
[0018]FVH嵌入模块将所述视频同步发生器输出的行场同步信号嵌入从所述读出模块读取的视频数据中。
[0019]进一步地，所述波形图生成模块包括第一视频选择模块、第一缓存模块RAM1、第二缓存模块RAM2、RAMl数据写入模块、RAMl数据读出模块、RAMl数据清空模块、RAM2数据写入模块、RAM2数据读出模块、RAM2数据清空模块、波形图显示选择模块；
[0020]第一视频选择模块:用于选择Y、Cb、Cr、R、G、B中一个信号，并在奇数巾贞时将该信号输送至RAMl数据写入模块，在偶数帧时将该信号输送至RAM2数据写入模块；
[0021]RAMl数据写入模块:用于统计奇数帧视频数据的波形图信息并将波形图信息写入第一缓存模块RAMl ；
[0022]RAMl数据读出模块:用于在偶数帧读取第一缓存模块RAMl中波形图信息；
[0023]RAMl数据清空模块:用于在RAMl数据读出模块读取波形图信息后将第一缓存模块RAMl清空；
[0024]RAM2数据写入模块:用于统计偶数帧视频数据的波形图信息并将波形图信息写入第二缓存模块RAM2 ；
[0025]RAM2数据读出模块:用于在奇数帧读取第二缓存模块RAM2中的波形图信息；
[0026]RAM2数据清空模块:用于在RAM2数据读出模块读取波形图信息后将第二缓存模块RAM2清空；
[0027]波形图显示选择模块:用于生成读取第一缓存模块RAM1、第二缓存模块RAM2中波形图信息的时间和次序，具体为当视频数据为奇数帧时，输出RAM2数据读出模块的输出数据，当视频数据为偶数帧时，输出RAMl数据读出模块的输出数据。
[0028]进一步地，所述矢量图生成模块包括第二视频选择模块、第三缓存模块RAM3、第四缓存模块RAM4、RAM3数据写入模块、RAM3数据读出模块、RAM3数据清空模块、RAM4数据写入模块、RAM4数据读出模块、RAM4数据清空模块、矢量图显示选择模块；
[0029]第二视频选择模块:用于选择Y、Cb、Cr、R、G、B中一个信号，并在奇数巾贞时将该信号输送至RAM3数据写入模块，在偶数帧时将该信号输送至RAM4数据写入模块；
[0030]RAM3数据写入模块:用于统计奇数帧视频数据的波形图信息并将矢量图信息写入第三缓存模块RAM3 ；
[0031]RAM3数据读出模块:用于在偶数帧读取第三缓存模块RAM3中矢量图信息；
[0032]RAM3数据清空模块:用于在RAM3数据读出模块读取矢量图信息后将第三缓存模块RAM3清空；
[0033]RAM4数据写入模块:用于统计偶数帧视频数据的矢量图信息并将矢量图信息写入第四缓存模块RAM4 ；
[0034]RAM4数据读出模块:用于在奇数帧读取第四缓存模块RAM4中的矢量图信息；
[0035]RAM4数据清空模块:用于在RAM4数据读出模块读取矢量图信息后将第四缓存模块RAM4清空；
[0036]矢量图显示选择模块:用于生成读取第三缓存模块RAM3、第四缓存模块RAM4中矢量图信息的时间和次序，具体为当视频数据为奇数帧时，输出RAM4数据读出模块的输出数据，当视频数据为偶数帧时，输出RAM3数据读出模块的输出数据。
[0037]本发明还提供一种广播级监视器的监视图像生成方法，包括以下步骤:
[0038](I)信号接收模块接收四路SDI串行视频数据信号并发送给信号转换模块，由信号转换模块将四路SDI串行视频数据转换成四路并行视频数据信号，并将并行视频数据信号发送给视频拼接模块；
[0039](2)所述视频拼接模块将四路并行视频数据信号拼接成一路组合视频信号并发送给视频区域划分模块；
[0040](3)所述视频区域划分模块将组合视频信号分成四等分的视频区域，即右上、左上、右下、左下四个区域；
[0041](4)波形图生成模块、矢量图生成模块针对每个视频区域的视频数据生成波形图、
矢量图；
[0042](5)α混叠模块将波形图、矢量图与相应的视频区域的视频数据叠加，并将叠加后的视频数据输出给显示屏驱动模块；
[0043](6)所述显示屏驱动模块驱动显示屏显示叠加后的视频数据。
[0044]进一步地，信号接收模块接收四路SDI串行视频数据信号后，利用均衡器对SDI串行视频数据信号的线损进行均衡补偿。
[0045]进一步地,步骤(2)具体为:
[0046](21)由视频横纵坐标帧计数模块生成视频信号每个像素点的横坐标和纵坐标，以及当前帧的计数，并将像素点的横坐标和纵坐标输送到所述视频数据变换模块，将当前帧的计数输送给所述帧判读信号模块；
[0047](22)视频数据变换模块根据像素点的横坐标和纵坐标将视频信号变换成适合1/4画面显示的视频数据并缓存入视频数据缓存模块；
[0048](23)写入判断输入模块根据控制模块生成的控制信号，依据读取次序读取4个视频数据缓存模块缓存的视频数据并存入存储模块；
[0049](24)帧判读信号模块根据所述视频横纵坐标帧计数模块输出的当前帧的计数生成帧判读信号；视频同步发生器根据外部时钟模块生成的时钟信号生成行场同步信号；所述读出模块根据所示视频同步发生器输出的行场同步信号及所述帧判读信号模块输出的帧判读信号读取所述存储模块中的视频数据，并将视频数据输出至FVH嵌入模块；
[0050](25) FVH嵌入模块将行场同步信号嵌入从所述读出模块读取的视频数据中，生成符合SMPTE协议的视频信号。
[0051]进一步地，步骤(4)中波形图生成模块针对每个视频区域生成波形图具体为:
[0052]当前视频帧为奇数帧时:第一视频选择模块从Y、Cb、Cr、R、G、B中选择一个信号并输送至RAMl数据写入模块，由RAMl数据写入模块统计奇数帧视频数据的波形图信息并将波形图信息写入第一缓存模块RAM1，RAM2数据读出模块读取第二缓存模块RAM2中的波形图信息，读取之