CN100512588C - 一种具有视讯输入的数字灯光控制系统 - Google Patents

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本发明是一种具有视讯输入的数字灯光控制器，同时具备有视讯输入译码器与计算机显示接口，且可用于标准的DMX-512接口的灯光控制器。因此本发明的灯光控制器可用于控制标准的DMX-512接口的灯具，亦可使用于控制不需预先设定地址的串灯具、或其它规则式与非规则式排列的灯具。换言之，本发明的灯光控制器可用于综合标准的DMX-512接口与全彩点阵显示看板的灯光控制系统，增加灯光控制系统的使用弹性。

Description

一种具有视讯输入的数字灯光控制系统
技术领域
本发明系一种灯光控制系统，尤指一种具有视讯输入功能且可同时用于规则式与非规则式排列灯光的数字控制系统。
背景技术
灯光控制系统为现代剧院不可或缺的重要设备之一，此种设备可藉由变化各色灯光不同的明亮度以及不同的投射点为舞台表演制造不同的气氛与情境，增加表演效果。然而，早期的灯光控制系统往往需要临场手动操作，不仅困难度较高，更由于各种规格上的差异，也往往容易在操作时发生意外，影响演出效果。
DMX-512自1986年制定以来，即成为灯光照明业界最常采用的标准接口，尤其在舞台或剧院演出的灯光控制上，更是提供灯光师控制灯光的便利性。一般而言，一套DMX-512灯光控制系统，如图1所示，包含一DMX控制器101、一缆线(cable)102、以及复数灯具111。其中，缆线102系用来连接DMX控制器101与其所控制的复数个灯具111，且用于传递DMX控制器101所发出的控制讯号。灯光师可通过DMX控制器101下达对各个灯具111的控制指令，而各灯具111则经由缆线102接收来自DMX控制器101所发出的控制指令，并依指令调整其颜色、开关或明暗度。在此系统中，每个灯具111具有一特定地址(如图1所示的1，2，3，…，N)，以供DMX控制器101使用。DMX控制器101即通过特定地址，来分别辨认与控制各个灯具111。通常使用此DMX-512灯光控制系统时，灯光师需要事先使用DMX控制器101预先调校各个灯具111颜色、亮度与时间，并依其演出顺序存在DMX控制器101内的内存。演出时，DMX控制器101可依其内存预设的演出顺序重复播出。
然而，此灯光控制系统却因需要针对每一个灯具111分别设定其独一个地址，使用上缺乏弹性。尤其甚者，因DMX-512系统不具有视频讯号与计算机动画的输入接口，在使用上更是受到限制。
图2所示为另一种灯光控制系统的应用方式，全彩点阵显示看板(full-color dot-matrix display)系统。全彩点阵显示看板系统的应用十分广泛，可用于显示文字、图像、动画、以及影像视讯。如图2所示，一全彩点阵显示看板系统通常包含以下各个组件：一视讯译码器(video decoder)211、一计算机显示接口212、一全彩显示看板控制器220、以及一全彩点阵显示看板221。其中视讯译码器211系用来接受视讯输入讯号(video input)201，将讯号转换成全彩显示看板控制器220的输入格式，而显示于全彩点阵显示看板221上。相同地，计算机显示接口212系用以将计算机VGA讯号202转换成全彩显示看板控制器220的输入格式，而显示于全彩点阵显示看板221上。全彩点阵显示看板221由复数灯点222所组成，每个灯点222皆可显示全彩颜色，并排列成规则数组式以利控制。简言之，全彩点阵显示看板系统可将视讯输入或VGA输入讯号由讯号转换，自全彩点阵显示看板上播出。因此，可充当为展览或表演会场大型的电视或计算机银幕。
然而，全彩点阵显示看板系统内的全彩点阵显示看板控制器220采用扫描线式的讯号输出控制方式，却只适用于控制全数组式的灯点模块，并不适用于非规则式排列的灯点模块。
发明内容
针对前述两种公知的灯光控制器的应用缺点及限制，本发明的目的是提供一具有视讯输入的数字灯光控制器，综合两种灯光控制器的功能及优点，以突破公知灯光控制器使用上的限制。
本发明的具有视讯输入的数字灯光控制器同时具备有视讯输入译码器与计算机显示接口，且可用于标准的DMX-512接口。因此，本发明的灯光控制器可用于控制标准的DMX-512接口的灯具，亦可使用于控制不需预先设定地址的串灯具或其它的规则与非规则排列的灯具。换言之，本发明的灯光控制器可用于综合标准的DMX-512接口与全彩点阵显示看板的灯光控制系统，增加灯光控制系统的使用弹性。
附图说明
图1为公知的DMX-512灯光控制系统。
图2为公知的全彩点阵显示看板系统。
图3为本发明的具视讯输入的数字灯光控制系统的控制器方块图。
图4为本发明的具有视讯输入的数字灯光控制系统的计算机画面与灯点坐标关系的实施例。
图中
101 DMX-512控制器          102 缆线
111 灯具                   201 视讯输入讯号
202 VGA输入讯号            211 视讯译码器
212 计算机显示接口         220 全彩点阵显示看板控制器
221 全彩点阵显示看板       222 全彩灯点
301 视讯输入讯号           302 VGA输入讯号
303 视讯译码器与计算机显示接口
304 写入地址与资料产生器   305 内存
306 地址                   307 灯点资料区
308 预设顺序坐标资料表     309 微处理器与运算单元
310 灯点输出资料           401 计算机画面
402 灯点顺序坐标资料表
具体实施方式
为能对本发明的目的、功效及构造特征有更详尽明确的了解，兹举可行实施例并配合附图说明如下：
如图3所示为本发明的具有视讯输入的数字灯光控制系统的控制器方块图。该控制器包含一视讯译码器与计算机显示接口303、一写入地址与资料产生器304、一内存305、一预设顺序坐标资料表308、以及一微处理器与运算单元309。其中，该视讯译码器与计算机显示接口303系用于接收视讯输入讯号301及VGA输入讯号302，并将该输入讯号转换及输入该写入地址与资料产生器304。视讯输入讯号301可来自LD，VCR，Live Video，或摄影机等输出设备，而VGA输入讯号302可为任意计算机影像资料，如：Analog VGA，DVI，或LVDS等接口资料。该写入地址与资料产生器304接着产生复数资料组，每个资料组包含一地址及一灯点三原色(R，G，B)资料，分别填入该内存305的地址306与灯点资料区307内。灯点资料区307的大小可设定为320X240，640X480，800X600，1024X768或1280X1024。该地址306的资料格式为(X，Y)坐标格式，用以表示该灯点的坐标，而灯点资料区307的资料格式则为(R，G，B)的格式，用以表示该灯点的三原色组成。
预设顺序坐标资料表308中存有预先设定的灯点坐标顺序，以供微处理器与运算单元309读取。该预设顺序坐标资料可为经由RS-232serial，parallel port，USB或IEEE1394下载至灯点控制器的内存305，或经由其它记忆装置如ROM，EPROM，EEPROM，Flash，或各式记忆卡，甚至由控制器的键盘(未标示)输入。微处理器与运算单元309可依序读取该预设顺序坐标资料表308，并依对应的灯点坐标自内存305内的资料区307读取该灯点的三原色资料。最后，微处理器与运算单元309将该灯点数据输出310。该灯点资料输出310格式可为需要设定地址的DMX-512标准格式，或不需设定地址的串行资料。
本发明并包含一共享灯点(pixel sharing)的运算方式，以提高分辨率。共享灯点的运算方式将某一灯点的灯点资料与邻近的灯点的灯点资料以某种数学函数的方式进行运算，可以一实施例说明。当坐标(3，3)为被选中的灯点坐标时，该灯点的灯点资料可计算如下：
红色R Data＝A(R3，3)
         +B((R2，2+R3，2+R4，2+R4，3+R4，4+R3，4+R2，4+R2，3)/8)
         +C((R1，1+R2，1+R3，1+R4，1+R5，1+R5，2+R5，3+R5，4+R5，5
         +R4，5+R3，5+R2，5+R1，5+R1，4+R1，3+R1，2)/16)
绿色G Data＝A(G3，3)
         +B((G2，2+G3，2+G4，2+G4，3+G4，4+G3，4+G2，4+G2，3)/8)
         +C((G1，1+G2，1+G3，1+G4，1+G5，1+G5，2+G5，3+G5，4+G5，5
         +G4，5+G3，5+G2，5+G1，5+G1，4+G1，3+G1，2)/16)
蓝色B Data＝A(B3，3)
         +B((B2，2+B3，2+B4，2+B4，3+B4，4+B3，4+B2，4+B2，3)/8)
         +C((B1，1+B2，1+B3，1+B4，1+B5，1+B5，2+B5，3+B5，4+B5，5
         +B4，5+B3，5+B2，5+B1，5+B1，4+B1，3+B1，2)/16)
其中：1>＝A>＝0且A>B>C。亦即，将选中灯点的周围第一圈的灯点资料值及周围第二圈的灯点资料值分别加以平均，并将该灯点资料值、该第一圈平均值、该第二圈平均值分别乘以一适当加权值A、B、C，最后将乘以加权值后的该灯点资料值、该第一圈平均值、该第二圈平均值相加，即可得该选中灯点的应有资料值。该加权值A、B、C的选定应皆小于1，且依序递减。
图4为本发明的具有视讯输入的数字灯光控制系统的计算机画面与灯点坐标关系的实施例。如图4所示，计算机画面401显示灯点顺序坐标资料表402所列的灯点顺序与坐标资料，可依其设定的顺序播出。
经由以上本发明的一实施例与现有公知技术比较，本发明有以下的优点：具有视讯输入的数字灯光控制器同时具备有视讯输入译码器与计算机显示接口，且可用于标准的DMX-512接口。因此，本发明的灯光控制器可用于控制标准的DMX-512接口的灯具，亦可使用于控制不需预先设定地址的串灯具或其它规则与非规则排列的灯具。换言之，本发明的灯光控制器可用于综合标准的DMX-512接口与全彩点阵显示看板的灯光控制系统，增加灯光控制系统的使用弹性。
因此，本发明是一种具有视讯输入的数字灯光控制器，确能以公开的技术内容达到所预期的目的与功效。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能用来限定本发明，以本发明的精神所作的变化或变动，皆在本发明所公开的范围内。

Claims (8)

1.一种具有视讯输入的数字灯光控制器，包含：
一视讯译码器与计算机显示接口，用于接收视讯输入讯号及VGA输入讯号；
一内存；以及一微处理器与运算单元；
其特征在于，还包括一写入地址与资料产生器和一预设顺序坐标资料表，该视讯译码器与计算机显示接口将该输入讯号转换及输入该写入地址与资料产生器；该写入地址与资料产生器可产生多个资料组，每一资料组包含一地址及一灯点三原色资料，所述地址及灯点三原色资料填入该内存内，该内存更包含一地址栏与一灯点资料区，分别用于存储所述地址的坐标及灯点三原色资料，预设顺序坐标资料表中存有预先设定的灯点坐标顺序，以供该微处理器与运算单元依序读取，并依对应的灯点坐标自该内存内的该灯点资料区读取灯点三原色资料，微处理器与运算单元将灯点数据输出。
2.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：该视讯输入讯号来自LD、VCR、Live Video或摄影机。
3.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：VGA输入讯号为下列计算机影像资料：Analog VGA、DVI或LVDS接口资料。
4.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：该地址栏的资料格式为(X，Y)坐标格式，用以表示灯点的坐标，而该灯点资料区的资料格式则为(R，G，B)的格式，用以表示该灯点三原色资料。
5.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：该灯点资料区的大小设定为320X240、640X480、800X600、1024X768或1280X1024。
6.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：所述预设顺序坐标资料表为经由RS-232串行端口、并行端口、USB或IEEE1394下载至所述灯光控制器的所述内存，或者经由ROM、EPROM、EEPROM或Flash输入，或者经由所述灯光控制器的键盘输入。
7.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：所述灯点数据输出的格式为需要设定地址的DMX-512标准格式，或为不需设定地址的串行资料。
8.如权利要求1所述的灯光控制器，其中：更包含一共享灯点的运算方式，以提高分辨率，所述共享灯点的运算方式是通过将其中一灯点的灯点资料与所述其中一灯点所邻近灯点的灯点资料进行函数运算获得，以求得所述其中一灯点的应有资料值。
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