CN105403381A - Sdi信号发生器 - Google Patents
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Abstract
为克服现有SDI信号发生器必须采用额外设备实现不同测试需求的缺陷，本发明提出一种SDI信号发生器，采用MCU+FPGA的电路结构，该FPGA(1)分别与MCU(2)、时钟振荡器(3)、电源(4)、ROM(5)及DDR(6)相连接；该MCU(2)作为控制模块，实现内、外部信号通讯，分别与FPGA(1)、USB1端口(7)、USB2端口(8)、局域网端口(9)及按键(10)相连接。借由上述技术方案，本发明一种SDI信号发生器仅需一台就可完成：信号产生-监视器测试、监视器色彩校正(配合PC端软件)、加载3D-LUT色彩校正数据、加载达芬奇软件生成cube文件以及加载用户自定义图片的功能；最高可完成2.97Gbps的SDI信号输入输出，不需再采用额外的设备，实现一体多需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种SDI信号发生器(也称加载器)，更具体的说，是一种通过以ARM为内核的MCU为控制方案完成内外部通讯和USB数据读取以及局域网通讯，并通过FPGA电路及相应的IP完成视频、图片数据分析及输入输出的应用于监视器显示效果测试、调整的信号发生器。
背景技术
目前的SDI信号发生器分为两类，第一类主要功能为：自动产生或使用者控制产生各种测试图形信号通过SDI信号接口输出给具有SDI接口的监视器。监视器通过SDI接口接入测试图形后显示在屏幕上，用以评估监视器的显示效果；第二类主要功能为通过外部电脑软件控制产生测试图形，或加载3D-LUT调色数据。
目前的SDI信号发生器，首要的问题是功能单一，如上述两类中所描述。而目前人们对SDI信号、SDI接口监视器的判断越来越复合化。
目前对SDI信号或SDI接口监视器的测试调整需求主要有以下几类：
1、监视器的SDI接口测试，即信号发生器自动或使用者在信号发生器本机上操作使本机SDI接口输出测试信号给监视器显示出来。使用者通过肉眼或一定的测试设备，对显示效果进行评估，判断监视器的显示性能；
2、信号发生器通过电脑的控制，产生测试信号，通过自身的SDI接口发出测试信号给监视器显示出来。使用者通过肉眼或一定的测试设备，对显示效果进行评估，判断监视器的显示性能；
3、信号发生器加载3D-LUT色彩调整的数据(如csv文件)，用来修正监视器的显示性能，使监视器色彩达到或接近某种色彩标准(如REC709)；
4、信号发生器加载“达芬奇”软件生产的艺术化色彩数据(cube文件)，用来改变监视器的显示效果，从而实现一些艺术化的图像表达。
目前的SDI信号发生器都只能完成以上功能其中一种或两种，这对目前的影视剧拍摄现场调色工作是非常不方便的。尤其是加载3D-LUT色彩调整的数据或达芬奇cube文件时，现有的产品都要通过电脑进行加载，操作不方便，如果在没有电脑的拍摄现场，则没有办法完成加载这些数据的工作。
评估一台监视器的时候，有主、客观两方面。客观方面采用信号发生器产生的标准信号并借助外部色彩分析设备(如：柯尼卡.美能达的CA310)来分析数据；主观方面，让监视器输入一般的图片或视频(如：人物、风景等使用者自己定义的图片内容)，但绝大部分SDI信号发生器是不具备加载或保存客户使用者自己定义的图片内容功能的，这就意味着，必须准备额外的设备，很不方便，也增大工作量。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有SDI信号发生器必须采用额外设备实现不同测试需求的缺陷，而提出一款全流程化的SDI信号发生器，所要解决的技术问题是在一台该SDI信号发生器中就可同时完成监视器的色彩校正、3D-LUT校正数据加载以及达芬奇软件cube文件加载。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种SDI信号发生器，采用MCU+FPGA的电路结构，该FPGA(1)分别与MCU(2)、时钟振荡器(3)、电源(4)、ROM(5)及DDR(6)相连接；该MCU(2)作为控制模块，实现内、外部信号通讯，分别与USB1端口(7)、USB2端口(8)、局域网端口(9)及按键(10)相连接。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的SDI信号发生器，所述FPGA(1)通过SPI总线与MCU(2)相连接。
前述的SDI信号发生器，所述USB1端口(7)为MINI-B型USB端口，所述USB2端口(8)为TYPE-A型USB端口。
前述的SDI信号发生器，所述USB1端口(7)为TYPE-A型USB端口，所述USB2端口(8)为MINI-B型USB端口。
前述的SDI信号发生器，所述局域网端口(9)为RJ-45局域网端口。
前述的SDI信号发生器，所述按键(10)设有5个，分别为“SMPTE”键(101)、“LUT1”键(102)、“LUT2”键(103)、“LUT3”键(104)及“LOCK”键(105)。
借由上述技术方案，本发明一种SDI信号发生器仅需一台就可完成：信号产生-监视器测试、监视器色彩校正(配合PC端软件)、加载3D-LUT色彩校正数据、加载达芬奇软件生成cube文件以及加载用户自定义图片的功能；最高可完成2.97Gbps的SDI信号输入输出，不需再采用额外的设备，实现一体多需求。
综上所述，本发明一种SDI信号发生器可使用U盘加载信号发生器自身的升级软件，并配合信号发生器按键完成对自身的软件升级更新，不用电脑操作；可使用U盘加载3D-LUT色彩校正数据，并配合信号发生器按键把3D-LUT色彩校正数据读入信号发生器，从而完成监视器的色彩校正，不用电脑操作；可使用U盘加载达芬奇软件或其他源头产生的cube文件，并配合信号发生器按键把达芬奇软件cube文件读入信号发生器，从而完成监视器的色彩校正，不用电脑操作；可使用U盘加载客户自己定义的图片。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一种SDI信号发生器的功能电路图。
图2A是本发明一种SDI信号发生器的实物主视图。
图2B是本发明一种SDI信号发生器的实物左视图。
图2C是本发明一种SDI信号发生器的实物右视图。
图3是本发明产品应用的第一实施例。
图4是本发明产品应用的第二实施例。
图5是本发明产品应用的第三实施例。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种SDI信号发生器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1，本发明一种SDI信号发生器，采用MCU+FPGA的电路结构，MCU作为控制电路，实现内、外部控制信号通讯。该FPGA1中预存数字视频信号的模式和格式，通过SDI输入端口11、SDI输入解串电路接收信号，通过SDI驱动器、SDI输出端口13输出指定的信号。该信号发生器还包括MCU2、时钟振荡器3、为FPGA及其他芯片供电的电源4及多个ROM(只读存储器)5、多个DDR(同步动态随机存储器)6，均与FPGA1相连接。MCU2还与USB1端口7、USB2端口8、局域网端口9、按键10相连接。
较佳的，所述FPGA1通过SPI总线与MCU2相连接。
较佳的，所述USB1端口7为MINI-B型USB端口，该端口通过USB数据线与电脑通讯，用于电脑控制本发明提出的信号发生器产生指定的信号或加载相关的文件数据。
较佳的，所述USB2端口8为TYPE-A型USB端口，该端口通过插入U盘，从而读取U盘中指定格式的数据或文件对本发明提出的信号发生器加载数据或进行软件升级。同时该信号发生器还可以通过TYPE-A型USB端口将指定格式的图片文件存入内部，通过SDI输出端口13传输给外部监视器进行显示。
较佳的，所述局域网端口9为RJ-45局域网端口，用于电脑控制本发明提出的信号发生器产生指定的信号或加载相关文件、数据。
较佳的，请参阅图2A、图2B及图2C，本发明提出的SDI信号发生器主体的左侧面布设有局域网接口9、SDI环出端口12及SDI输入端口11，其右侧面布设有DC-12V电源的接口14、USB1端口7、USB2端口8及SDI输出端口13，其顶面布设有多个按键10。所述按键10用于控制上述功能的操作：
“SMPTE”键101，短按(小于2秒)，SDI输出端口13输出57650i---108050i格式测试图形；长按(大于3秒)，选择SDI输入端口11为输入信号源；
“LUT1”键102，短按(小于2秒)选定和开关LUT1，长按(大于3秒)读取U盘内存储的3D-LUT文件；
“LUT2”键103，短按(小于2秒)选定和开关LUT2，长按(大于3秒)读取U盘内存储的图片或FPGA程序；
“LUT3”键104，短按(小于2秒)选定和开关LUT3，长按(大于3秒)保存系统设置；
“LOCK”键105，短按(小于2秒)SMPTE图片、用户图片切换，长按(大于3秒)锁定/解锁按键功能。
请参阅图3，为本发明产品应用的第一实施例，电脑通过USB数据线分别与SDI信号发生器、监视器相连接，该信号发生器通过SDI接口将SDI视频输送至监视器。在操作时，电脑通过USB向该信号发生器发送相关命令(数据或文件加载、软件升级)，该信号发生器分析命令后输出对应测试图形，对监视器进行色彩测试分析，生成色彩校正数据。
请参阅图4，为本发明产品应用的第二实施例，应用该SDI信号发生器中的3D-LUT色彩校正方法，加载存储在电脑、DVD机、摄影机或摄像机等其他存储设备中的色彩校正数据，可实现监视器显示色彩标准化或达到某种即定的显示效果。
请参阅图5，为本发明产品应用的第三实施例，将U盘插入该SDI信号发生器的第二USB端口8中。在没有电脑发送命令的情况下，该SDI信号发生器可以产生SMPTE测试，并以标清或高清格式输出；可以读取外部U盘中的测试图片保存在该SDI信号发生器中，并可把U盘中或保存在该SDI信号发生器中的测试图片通过SDI视频发送给监视器，对监视器进行测试。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种SDI信号发生器，其特征在于：采用MCU+FPGA的电路结构，该FPGA(1)分别与MCU(2)、时钟振荡器(3)、电源(4)、ROM(5)及DDR(6)相连接；该MCU(2)作为控制模块，实现内、外部信号通讯，分别与USB1端口(7)、USB2端口(8)、局域网端口(9)及按键(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的SDI信号发生器，其特征在于：所述FPGA(1)通过SPI总线与MCU(2)相连接。
3.根据权利要求1所述的SDI信号发生器，其特征在于：所述USB1端口(7)为MINI-B型USB端口，所述USB2端口(8)为TYPE-A型USB端口。
4.根据权利要求1所述的SDI信号发生器，其特征在于：所述USB1端口(7)为TYPE-A型USB端口，所述USB2端口(8)为MINI-B型USB端口。
5.根据权利要求1所述的SDI信号发生器，其特征在于：所述局域网端口(9)为RJ-45局域网端口。
6.根据权利要求1所述的SDI信号发生器，其特征在于：所述按键(10)设有5个，分别为“SMPTE”键(101)、“LUT1”键(102)、“LUT2”键(103)、“LUT3”键(104)及“LOCK”键(105)。
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