CN105100787B - 响度显示装置及显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种响度显示装置，包括依次连接的响度生成模块、响度数据存储模块、响度数据提取模块、响度直方图生成模块和显示输出模块，所述显示输出模块分别与所述响度生成模块、监视器连接。本发明还提供一种响度显示方法，通过从视频中获取最近一段时间a内的响度数据；针对响度数据进行统计并生成响度直方图，并将响度直方图显示在监视器上。本发明在广电行业普遍使用的监视器上通过直方图的形式来统计显示设定的时间区间内的响度分布，可以清晰直观地看到该时间段内的响度值的分布。
Description
技术领域
本发明涉及一种响度显示装置及响度显示方法，特别涉及一种在广播级监视器上通过直方图和舒适表的形式实时地显示响度分布的装置及方法。
背景技术
响度即反映人耳感觉到的声音的强弱，响度控制即对人耳感觉到的声音强弱的控制。根据国家广电总局监测中心对国内卫星频道接收到节目的响度测量结果显示，国内不同卫星链路接收下来的电视节目伴音响度相差最大的有28dBLU，同一卫星链路接收的同一套节目不同时段节目响度也有较大差别，最大相差近6dBLU。不同频道或同一频道不同节目间音量悬殊很大常常让观众烦躁，所以在前期的节目制作中对响度的监控就变得尤为重要。
对此，国内外广电行业相继推出了相关的标准以规范响度。目前，业内对一个时间区间内的响度值进行显示的方法，通常有两种：一种是通过求取时间段的平均值来反映响度，这种方式存在的缺陷在于不能准确地体现出响度在时间段内的分布情况，同时也不够直观和人性化。另外一种是采用声波图的形式统计响度在时间刻度上的分布，这种方式存在的缺陷在于在便携式的设备上很难清晰地进行长时间的统计，而如果通过后端的电脑配合软件来统计显示响度，则会存在电脑操作系统容易出现故障或遭受病毒攻击而带来的稳定性不足的问题，同时这种方式相对于本发明来说在成本、实时性、便携性等方面存在很大的不足。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种响度显示装置，采用FPGA作为主芯片平台，根据ITU-R BS.1770-3协议提取响度，在广电行业普遍使用的监视器上通过直方图的形式来统计显示设定的时间区间内的响度分布，可以清晰看到该时间段内的响度值的分布。
本发明所提供的响度显示装置，包括监视器，其特征在于：还包括依次连接的响度生成模块、响度数据存储模块、响度数据提取模块、响度直方图生成模块和显示输出模块，所述显示输出模块分别与所述响度生成模块、监视器连接；
所述响度生成模块用于从视频中获取响度数据，并将最近一段时间a内的响度数据存储至所述响度数据存储模块；
所述响度数据存储模块用于存储所述响度生成模块获取的响度数据；
所述响度数据提取模块用于从所述响度数据存储模块中提取最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b内的响度数据，其中：b≤a；
所述响度直方图生成模块根据所述响度数据提取模块提取的响度数据分别生成最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度直方图；
所述显示输出模块输出符合要求的视频信号至所述监视器，该视频信号包括响度直方图。
优选地，本发明还包括响度均值求取模块，所述响度均值求取模块分别与所述响度数据提取模块、显示输出模块连接；所述响度均值求取模块根据所述响度数据提取模块提取的响度数据分别生成最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度平均值；所述显示输出模块所输出的视频信号还包括响度平均值。
优选地，所述响度直方图生成模块包括依次连接的直方图统计模块、直方图存储模块和直方图数据归一模块，所述直方图统计模块与所述响度数据提取模块连接，所述直方图数据归一模块与所述显示输出模块连接；
所述直方图统计模块根据所述响度数据提取模块提取的最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度数据分别统计响度分布值；
所述直方图存储模块用于存储所述直方图统计模块统计的响度分布值；
所述直方图数据归一模块用于对所述直方图存储模块中的响度分布值进行归一化处理。
优选地，所述显示输出模块包括依次连接的视频流生成模块、响度直方图显示模块和视频流输出模块；所述响度直方图显示模块还与所述响度直方图生成模块连接；所述视频流输出模块与所述监视器连接；
所述视频流生成模块根据监视器的分辨率和刷新频率，生成相应的视频流，提取视频流的行场同步并根据行场同步生成视频有效区域的横纵坐标；
所述响度直方图显示模块将所述响度直方图生成模块生成的响度直方图在所述监视器的相应区域上显示；
所述视频流输出模块根据所述视频流生成模块提取的行场同步生成所述监视器所需的行场同步；并将视频流转换成符合监视器所需的数据格式。
优选地，所述显示输出模块包括依次连接的视频流生成模块、显示区域划分模块、响度直方图显示模块、视频流输出模块；还包括分别与所述显示区域划分模块、视频流输出模块、响度均值求取模块连接的响度均值显示模块；所述响度直方图显示模块还与所述响度直方图生成模块连接；所述视频流输出模块与所述监视器连接；
所述视频流生成模块根据监视器的分辨率和刷新频率，生成相应的视频流，提取视频流的行场同步并根据行场同步生成视频有效区域的横纵坐标；
所述显示区域划分模块根据所述视频生成模块生成的横纵坐标，把视频显示区域划分成多个区域，并针对每个区域分别生成横纵坐标；
所述响度直方图显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度直方图生成模块生成的响度直方图在所述监视器的相应区域上显示；
所述响度均值显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度均值求取模块生成的响度平均值在所述监视器的相应区域上显示；
所述视频流输出模块根据所述视频流生成模块提取的行场同步生成所述监视器所需的行场同步；并将视频流转换成符合监视器所需的数据格式。
优选地，所述显示输出模块还包括舒适度表显示模块、响度值时刻表生成模块；所述舒适度表显示模块、响度值时刻表生成模块各自分别与所述显示区域划分模块、视频流输出模块连接；所述舒适度表显示模块还与所述响度均值求取模块连接，所述响度值时刻表生成模块还与所述响度生成模块连接；
所述舒适度表显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度均值求取模块生成的响度平均值作为横坐标，在所述监视器的相应区域标出；
所述响度值时刻表生成模块根据所述响度生成模块产生的响度使能信号以及所述显示区域划分模块所划分的区域，在所述监视器的相应区域上分别显示最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度统计时刻表；如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，则该响度统计时刻表的值持续增加；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时。
优选地，所述显示输出模块还包括字模ROM生成模块，所述字模ROM生成模块分别与所述响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块连接；所述字模ROM生成模块生成字模文件，并将字模文件固化在ROM中；
所述响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块分别根据响度平均值、响度统计时刻表的数值，从ROM中读取字模文件，并显示在监视器的相应区域上。
本发明还提供一种响度显示方法，包括以下步骤：
(1)从视频中获取最近一段时间a内的响度数据；
(2)对最近一段时间a内的响度数据进行统计并生成响度直方图；
(3)将响度直方图显示在监视器上。
优选地，所述步骤(2)还包括：(2a)接收用户设置的响度统计时间段b，其中b≤a；从最近一段时间a内的响度数据中提取用户设置的响度统计时间段b的响度数据，并统计生成相应的响度直方图。
优选地，所述步骤(3)还包括：(3a)对最近一段时间a内的响度数据进行响度平均值计算；所述步骤(5)还包括：将响度平均值显示在监视器上。
优选地，所述步骤(3)还包括：(3b)对最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b这两个时间段的响度数据分别生成响度平均值；所述步骤(5)还包括：将响度平均值显示在监视器上。
优选地，所述步骤(5)还包括：将响度舒适度表和/或响度统计时刻表显示在监视器上，具体为：
响度舒适度表显示：将最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b这两个时间段的响度数据分别生成的响度平均值作为横坐标，在所述监视器上标出；
响度统计时刻表显示：在所述监视器上分别显示最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度统计时刻表；如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，则该响度统计时刻表的值持续增加；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时。
本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明中响度的提取分析显示都用了FPGA来实现，无需额外的芯片，所以整个系统结构简单稳定。
2、本发明采用直方图显示响度的分布情况，可以更好地监控响度，并且将响度平均值转换成舒适表的形式可以更加清晰直观地监控响度的大小和舒适度。
3、响度统计的区间可分为最近一段时间内的响度数值和用户设置的时间区间内的响度数值，两种时间区间内的分析图形可同时显示。
附图说明
图1为实施例一逻辑结构框图；
图2为实施例二逻辑结构框图；
图3为本发明所述响度直方图生成模块逻辑结构框图；
图4为本发明所述显示输出模块逻辑结构框图；
图5为本发明所述显示区域划分模块将视频区域划分为四个区域示意图；
图6为本发明所述响度舒适度表显示模块显示的响度舒适度表示意图；
图7为采用本发明所述响度显示方法进行显示的实际效果图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，本发明所提供的响度显示装置，包括依次连接的响度生成模块、响度数据存储模块、响度数据提取模块、响度直方图生成模块和显示输出模块，显示输出模块分别与响度生成模块、监视器连接；
响度生成模块用于从视频中获取响度数据，并将最近一段时间a内的响度数据存储至所述响度数据存储模块；响度生成模块根据ITU-R BS.1770－3协议得到响度值：通过两次IIR滤波器，均方、加权计算、log操作就可以得到响度值，两次IIR滤波器过程相同只是系数不一样，均方和加权操作只是对乘法器的控制、log运算用查找表来处理。这里需要说明的是本来响度是一个﹣70.0～0.0的数值，为了方便操作从log查找表中得到一个0～700的数，0对应的响度是﹣70.0，470对应的响度是﹣23.0，700对应的响度是0.0。同时还需说明的是，根据ITU-RBS.1770-3协议和EUR R-128协议，统计的时间窗口长度为400ms，同时第二个统计的时间窗口要覆盖第一个时间窗口的75％，也就是说响度变化的频率不是2.5HZ而是10HZ，即100ms变动一次，这是因为假设统计开始时间为s，那么第一个响度统计的是[s，s+400ms]时间段内响度，第二个响度统计的是[s+100ms，s+500ms]内的响度。
响度数据存储模块用于存储所述响度生成模块获取的响度数据；如果要统计最近2小时内的响度值，由于响度变换频率为100ms一次，而统计到响度数据10位数，所以通过FPGA的IP软核生成一个深度为72000个10bit位宽数据的双口RAM1，这个RAM1会消耗40个18K的片内RAM。往RAM1内按照时间次序依次的写入响度数据，当RAM1写满后，再从头开始写入响度数据，这样就能保证RAM1中存入的是最近2小时内的响度数据。
响度数据提取模块用于从所述响度数据存储模块中提取最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b内的响度数据，其中：b≤a；以提取最近2小时内的响度数据为例，如果RAM1没有存满，就提取当前存储地址之前的所有RAM1地址内的数据，如果RAM1已存满，就遍历RAM1内所有响度数据；提取用户设置的时间段内的响度数据(可设置的时间区间2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、1小时、2小时)，假设当前用户设置的响度统计时间段为b，获取当前时间，设起始统计时间为0，当前时间减去起始统计时间则为当前时间区间t，如果t小于设置的时间段b，就提取最近t时间段的响度数据，如果t大于等于设置的时间段b，就提取最近b时间段的响度数据。需要说明的是，提取响度数据在视频场消隐信号无效时进行。
响度直方图生成模块根据所述响度数据提取模块提取的响度数据生成最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度直方图；
如图3所示，响度直方图生成模块包括依次连接的直方图统计模块、直方图存储模块和直方图数据归一模块，直方图统计模块与响度数据提取模块连接，直方图数据归一模块与显示输出模块连接；
所述直方图统计模块根据所述响度数据提取模块提取的最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度数据分别统计响度分布值；
所述直方图存储模块用于存储所述直方图统计模块统计的响度分布值；
所述直方图数据归一模块用于对所述直方图存储模块中的响度分布值进行归一化处理。
通过IP软核生成两个可储存700个18bit位宽数据的双口RAM(即直方图存储模块)：RAM2和RAM3；其中RAM2用于统计当前的响度值个数，RAM3用于存储统计到的响度分布值。在时间区间a或b内统计响度数据，统计过程由直方图统计模块完成，输入的每个响度数据会对应一个RAM2的地址，此时将该地址内的数据自增1，如，对于响度值-20.0来说，在时间区间a或b的响度数据中，每统计到一个值为-20.0的响度数据，对应-20.0的响度值个数自增1。当场消隐信号有效时把RAM2的数据存入RAM3中，当把RAM2的数据全部存入RAM3后，将RAM2内的数据清空；在显示模块需要读取RAM3内的数据时，当长时间统计数据后RAM3内的数据变得很大，所以需要将RAM3内的数据归一化，让数据适合显示屏显示。此过程由直方图数据归一化模块完成，具体实施过程根据统计的时间长短，每个从RAM3读出的数据乘以相对应的系数(此系数由a或b的时间区间长度决定)得到一个新的数据，同时设置一个阈值，当此数据小于阈值时归一化数据就取该数据，当大于等于阈值时归一化数据就取阈值，设归一化数据为hist_data。
显示输出模块输出符合要求的视频信号至监视器，该视频信号包括响度直方图。
如图4所示，该显示输出模块包括依次连接的视频流生成模块、响度直方图显示模块和视频流输出模块；响度直方图显示模块还与响度直方图生成模块连接；视频流输出模块与监视器连接；
所述视频流生成模块根据监视器的分辨率和刷新频率，生成相应的视频流，提取视频流的行场同步并根据行场同步生成视频有效区域的横纵坐标；
所述响度直方图显示模块将所述响度直方图生成模块生成的响度直方图在所述监视器的相应区域上显示；响度直方图显示模块与直方图数据归一模块连接，设直方图显示在监视器上的相应区域的纵坐标是hist_y_coord，从直方图数据归一模块得到的数据为hist_data，把hist_data存入D触发器得到数值hist_data_d。当hist_data＞hist_data_d时，hist_y_coord≥hist_data_d&&hist_y_coord≤hist_data时，把对应的像素点设置有效，否则设置成无效；当hist_data＜hist_data_d时，hist_data≤hist_y_coord≤hist_data_d时，把对应的像素点设置成有效，否则设置成无效，将有效的像素点显示在监视器上。为便于区分，当统计的时间区域是最近一段时间a时，上述有效的像素点设置成绿色；当统计的时间区域是用户设置的响度统计时间段b时，上述有效的像素点设置成紫色。
所述视频流输出模块根据视频流生成模块提取的行场同步生成监视器所需的行场同步；并将视频流转换成符合监视器所需的数据格式。
实施例二：
如图2所示，为实现在监视器上显示响度平均值，可在实施例一的基础上增加响度均值求取模块，所述响度均值求取模块分别与响度数据提取模块、显示输出模块连接；那么，显示输出模块所输出的视频信号则包括响度平均值。
所述响度均值求取模块根据所述响度数据提取模块提取的响度数据生成最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度平均值；在时间区间a，计算此时间区间内所有响度数据的累加值和所有响度数据个数，在视频消隐信号有效时求取a时间区间内的响度均值loudness_avg1；在时间区间b，计算此时间区间内所有响度数据的累加值和所有响度数据个数，在视频消隐信号有效时求取b时间区间内的响度均值loudness_avg2。
如图4所示，由于需要在监视器上同时显示响度直方图和响度平均值，所述显示输出模块包括依次连接的视频流生成模块、显示区域划分模块、响度直方图显示模块、视频流输出模块；还包括分别与所述显示区域划分模块、视频流输出模块、响度均值求取模块连接的响度均值显示模块；所述响度直方图显示模块还与所述响度直方图生成模块连接；所述视频流输出模块与所述监视器连接；
所述视频流生成模块根据监视器的分辨率和刷新频率，生成相应的视频流，提取视频流的行场同步并根据行场同步生成视频有效区域的横纵坐标；
所述显示区域划分模块根据所述视频生成模块生成的横纵坐标，把视频显示区域划分成多个区域，并针对每个区域分别生成横纵坐标；如果仅在监视器上显示响度直方图与响度平均值，则可将视频显示区域划分成两个区域；
所述响度直方图显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度直方图生成模块生成的响度直方图在所述监视器的相应区域上显示；设直方图显示在监视器上的相应区域的纵坐标是hist_y_coord，从直方图数据归一模块得到的数据为hist_data，把hist_data存入D触发器得到数值hist_data_d。当hist_data＞hist_data_d时，hist_y_coord≥hist_data_d&&hist_y_coord≤hist_data时，把对应的像素点设置有效，否则设置成无效；当hist_data＜hist_data_d时，hist_data≤hist_y_coord≤hist_data_d时，把对应的像素点设置成有效，否则设置成无效，将有效的像素点显示在监视器上。为便于区分，当统计的时间区域是最近一段时间a时，上述有效的像素点设置成绿色；当统计的时间区域是用户设置的响度统计时间段b时，上述有效的像素点设置成紫色；
所述响度均值显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度均值求取模块生成的响度平均值在所述监视器的相应区域上显示；由响度均值求取模块生成的loudness_avg1、loudness_avg2，把这两个数值转换成十进制的数值，根据显示区域划分模块所划分的区域，确定这些字符的显示区域并将响度平均值显示在相对应的位置。为便于区分，loudness_avg1所对应的响度值用绿色表示，loudness_avg2所对应的响度值用紫色表示；
所述视频流输出模块根据所述视频流生成模块提取的行场同步生成所述监视器所需的行场同步；并将视频流转换成符合监视器所需的数据格式。
如图4所示，本发明还可以根据需要将响度舒适度表、响度统计时刻表显示在监视器上，则显示输出模块还包括舒适度表显示模块、响度值时刻表生成模块；所述舒适度表显示模块、响度值时刻表生成模块各自分别与所述显示区域划分模块、视频流输出模块连接；所述舒适度表显示模块还与所述响度均值求取模块连接，所述响度值时刻表生成模块还与所述响度生成模块连接；
所述舒适度表显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度均值求取模块生成的响度平均值作为横坐标，在所述监视器的相应区域标出；由响度均值求取模块产生的loudness_avg1和loudness_avg2所对应的横坐标，以这个横坐标所在的点为中心生成如图6所示的小方块，当小方块在区间[-26，-22]内，小方块显示成绿色；当小方块在区间[-36，-26)和(-22，0]内，小方块显示成黄色；否则显示成红色。当统计的时间区域是最近一段时间a时，图6中所示的线段显示成绿色；当统计的时间区域是用户设置的响度统计时间段b时，图6中所示的线段显示成紫色。
所述响度值时刻表生成模块根据所述响度生成模块产生的响度使能信号以及所述显示区域划分模块所划分的区域，在所述监视器的相应区域上分别显示最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度统计时刻表；如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，则该响度统计时刻表的值持续增加；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时。假设节目源的时长为5个小时，在开始进行响度分布统计并计算得到响度平均值时即进行响度统计时刻表计数，如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，假设现对最近2小时的响度数据进行统计，并且是从节目源的起始开始统计，那么在对整个节目源的响度数据统计完成时，响度统计时刻表的值为5，在监视器上显示为“05:00:00:0”；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时，假设用户设置的响度统计时间段为1个小时，那么每统计最近1个小时的响度数据，响度统计时刻表进行一次归零，在将5个小时的节目源的全部响度数据统计完毕时，在监视器上显示为“00:00:00:0”。
如图5所示，由于同时在监视器上显示响度直方图、响度平均值、响度舒适度表、响度统计时刻表，显示区域划分模块将视频区域划分为“直方图显示”、“平均响度实时显示”、“舒适度表显示”、“响度时刻表”四个区域。
响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块在显示响度平均值、响度统计时刻表时，需要显示具体的数值，可以将这些数值的字模文件预先生成并存储起来，显示时再调取相应的字模文件，因此，显示输出模块还可以包括字模ROM生成模块，如图4所示，所述字模ROM生成模块分别与所述响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块连接；所述字模ROM生成模块生成字模文件，并将字模文件固化在ROM中；所述响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块分别根据响度平均值、响度统计时刻表的数值，从ROM中读取字模文件，并显示在监视器的相应区域上。字模ROM生成模块生成的字模文件包括字符“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“L”、“K”、“F”、“S”、“.”、“:”、“-”等，把字模文件固化在ROM中，ROM由FPGA的IP软核生成，每个字模大小为16×32。
本发明所提供的响度显示方法，通过统计响度数据，形成响度直方图，通过在监视器上显示响度直方图，可以直观地了解响度分布情况，包括以下步骤：
(1)从视频中获取最近一段时间a内的响度数据；
(2)对最近一段时间a内的响度数据进行统计并生成响度直方图；
(3)将响度直方图显示在监视器上。
本发明所提供的响度显示方法，还可以由用户来设置响度统计时间段，针对该时间段进行响度数据统计并形成响度直方图，具体为步骤(2)还包括(2a)：接收用户设置的响度统计时间段b，其中b≤a；从最近一段时间a内的响度数据中提取用户设置的响度统计时间段b的响度数据，并统计生成相应的响度直方图；再将该响度直方图显示出来。由于在监视器上同时显示最近一段时间a和用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度直方图，可以很好地进行对比分析。
本发明所提供的响度显示方法，还可以将最近一段时间a的响度平均值显示在监视器上，具体为所述步骤(3)还包括(3a)：对最近一段时间a内的响度数据进行响度平均值计算；所述步骤(5)还包括：将响度平均值显示在监视器上。
本发明所提供的响度显示方法，还可以将最近一段时间a、用户设置的响度统计时间段b的响度平均值显示在监视器上，具体为所述步骤(3)还包括(3b)对最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b这两个时间段的响度数据分别生成响度平均值；所述步骤(5)还包括：将响度平均值显示在监视器上。
本发明所提供的响度显示方法，还可以将响度舒适度表和/或响度统计时刻表显示在监视器上，具体为：
响度舒适度表显示：将最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b这两个时间段的响度数据分别生成的响度平均值作为横坐标，在所述监视器上标出；
响度统计时刻表显示：在所述监视器上分别显示最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度统计时刻表；如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，则该响度统计时刻表的值持续增加；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时。
本发明所提供的响度显示装置和显示方法可以基于FPGA来实现。如图7所示，为监视器实际显示效果图，左上角是最近一段时间a、用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度直方图，其中：1为对最近一段时间a的响度数据进行统计的响度直方图，2为对用户设置的响度统计时间段b内的响度数据进行统计的响度直方图；可以对这两个响度直方图分绿色、紫色显示。右上角是最近一段时间a、用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度平均值，其中：7为对最近一段时间a的响度数据进行平均值计算所得到的响度平均值，8为对用户设置的响度统计时间段b内的响度数据进行平均值计算所得到的响度平均值；可以对这两个响度平均值分绿色、紫色显示。右下角是最近一段时间a、用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，其中：5为对最近一段时间a的响度数据进行统计时所形成的响度统计时刻表，6为对用户设置的响度统计时间段b的响度数据进行统计时所述形成的响度统计时刻表；可以对这两个响度统计时刻表分绿色、紫色显示。左下角为最近一段时间a、用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度舒适度表，其中：3为针对最近一段时间a的响度数据所生成的响度舒适度表，4为针对用户设置的时间段b的响度数据所生成的响度舒适度表，可以对这两个响度舒适表分绿色、紫色显示，还可以将某个区间的响度刻度分颜色显示，如响度刻度(响度直方图的横坐标)在[-36，-26)区间内，显示成黄色。
Claims (4)
1.一种响度显示装置，包括监视器，其特征在于：还包括依次连接的响度生成模块、响度数据存储模块、响度数据提取模块、响度直方图生成模块和显示输出模块，所述显示输出模块分别与所述响度生成模块、监视器连接；还包括响度均值求取模块，所述响度均值求取模块分别与所述响度数据提取模块、显示输出模块连接；
所述响度生成模块用于从视频中获取响度数据，并将最近一段时间a内的响度数据存储至所述响度数据存储模块；
所述响度数据存储模块用于存储所述响度生成模块获取的响度数据；
所述响度数据提取模块用于从所述响度数据存储模块中提取最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b内的响度数据，其中：b≤a；
所述响度直方图生成模块根据所述响度数据提取模块提取的响度数据生成最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度直方图；
所述响度均值求取模块根据所述响度数据提取模块提取的响度数据生成最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度平均值；
所述显示输出模块包括依次连接的视频流生成模块、显示区域划分模块、响度直方图显示模块、视频流输出模块；还包括分别与所述显示区域划分模块、视频流输出模块、响度均值求取模块连接的响度均值显示模块；所述响度直方图显示模块还与所述响度直方图生成模块连接；所述视频流输出模块与所述监视器连接；所述显示输出模块还包括舒适度表显示模块、响度值时刻表生成模块；所述舒适度表显示模块、响度值时刻表生成模块各自分别与所述显示区域划分模块、视频流输出模块连接；所述舒适度表显示模块还与所述响度均值求取模块连接，所述响度值时刻表生成模块还与所述响度生成模块连接；
所述视频流生成模块根据监视器的分辨率和刷新频率，生成相应的视频流，提取视频流的行场同步并根据行场同步生成视频有效区域的横纵坐标；
所述显示区域划分模块根据所述视频生成模块生成的横纵坐标，把视频显示区域划分成多个区域，并针对每个区域分别生成横纵坐标；
所述响度直方图显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度直方图生成模块生成的响度直方图在所述监视器的相应区域上显示；
所述响度均值显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度均值求取模块生成的响度平均值在所述监视器的相应区域上显示；
所述舒适度表显示模块根据所述显示区域划分模块所划分的区域，将所述响度均值求取模块生成的响度平均值作为横坐标，在所述监视器的相应区域标出；
所述响度值时刻表生成模块根据所述响度生成模块产生的响度使能信号以及所述显示区域划分模块所划分的区域，在所述监视器的相应区域上分别显示最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度统计时刻表；如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，则该响度统计时刻表的值持续增加；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时；
所述视频流输出模块根据所述视频流生成模块提取的行场同步生成所述监视器所需的行场同步；并将视频流转换成符合监视器所需的数据格式。
2.如权利要求1所述的响度显示装置，其特征在于：所述响度直方图生成模块包括依次连接的直方图统计模块、直方图存储模块和直方图数据归一模块，所述直方图统计模块与所述响度数据提取模块连接，所述直方图数据归一模块与所述响度直方图显示模块连接；
所述直方图统计模块根据所述响度数据提取模块提取的最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度数据分别统计响度分布值；
所述直方图存储模块用于存储所述直方图统计模块统计的响度分布值；
所述直方图数据归一模块用于对所述直方图存储模块中的响度分布值进行归一化处理。
3.如权利要求1所述的响度显示装置，其特征在于：所述显示输出模块还包括字模ROM生成模块，所述字模ROM生成模块分别与所述响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块连接；所述字模ROM生成模块生成字模文件，并将字模文件固化在ROM中；
所述响度均值显示模块、响度值时刻表生成模块分别根据响度平均值、响度统计时刻表的数值，从ROM中读取字模文件，并显示在监视器的相应区域上。
4.一种响度显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)从视频中获取最近一段时间a内的响度数据；
(2)对最近一段时间a内的响度数据进行统计并生成响度直方图；接收用户设置的响度统计时间段b，其中b≤a；从最近一段时间a内的响度数据中提取用户设置的响度统计时间段b的响度数据，并统计生成相应的响度直方图；
(3)对最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b这两个时间段的响度数据分别生成响度平均值；将响度直方图、响度平均值显示在监视器上；将响度舒适度表和/或响度统计时刻表显示在监视器上，具体为，响度舒适度表显示：将最近一段时间a内的响度数据和/或用户设置的响度统计时间段b这两个时间段的响度数据分别生成的响度平均值作为横坐标，在所述监视器上标出；响度统计时刻表显示：在所述监视器上分别显示最近一段时间a和/或用户设置的响度统计时间段b两个时间段的响度统计时刻表；如果显示的是最近一段时间a的响度统计时刻表，则该响度统计时刻表的值持续增加；如果显示的是用户设置的响度统计时间段b的响度统计时刻表，则在该响度统计时刻表的值等于用户设置的响度统计时间段b时归零并重新计时。
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