CN105682329A - 一种基于tcp/ip协议的舞台灯具及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于TCP/IP协议的舞台灯具及其控制系统，该控制系统包括控制终端和舞台灯具，所述控制终端和舞台灯具接入同一局域网；所述控制终端上安装灯具控制操作模块，用户通过在所述灯具控制操作模块上进行相应操作控制所述舞台灯具，并基于TCP/IP协议将该操作的控制指令按照约定的数据通信格式通过无线wifi或有线网络发送给所述舞台灯具；所述舞台灯具解析控制指令，得到相应的控制信号，并根据控制信号执行相应机械动作和灯光输出。本发明通过采用TCP/IP协议通信，不仅具有开放性，便于拓展和便于操作维护，而且简化操作流程，降低对各操作人员的专业技能要求。

Description

一种基于TCP/IP协议的舞台灯具及其控制系统
技术领域
本发明涉及舞台控制领域，具体涉及一种基于TCP/IP协议的舞台灯具及其控制系统。
背景技术
随着科技的发展，对灯光、音响、视频、机械、场景等舞台要素的控制已经不在局限于人为手动控制，舞台中央集控系统的出现使得对舞台要素的控制更精确，这让更复杂的舞台效果得以完美呈现。
目前，舞台灯具的控制都是采用DM512协议，DM512协议最先是由USITT(美国剧院技术协会)发展成为从控制台用标准数字接口控制调光器的方式。DMX512超越了模拟系统，但不能完全代替模拟系统；正如其名字该协议一个数据包中它包含512数据，每个数据都是0-255的二进制信号，且复杂程度较低，包含地址信息，这使厂商互通性成本也随之降低。DMX512协议在物理上采用了二进制并行灯光亮度调节和数据传输，从而控制灯光及辅助照明设备，比如对灯具的运动控制、图案颜色控制，编程运行控制等舞台娱乐设备，虽然DMX512协议在一定程度上降低了人为控制灯具的复杂度，但是采用该协议的舞台灯具控制系统灯具的接入和控制信号的传送复杂，需要每个灯具都与控制台有专用的线连接，且每台灯具和控制台要一一对码，才能进行正常的控制信号传送；并且，由于舞台效果的完美呈现重点在于演出中灯光、音响、机械、场景、视频等的合理搭配和实时控制执行，该舞台控制系统需要专业的舞台技术人员在各自独立的硬件控台上按照导演或者编剧等的要求进行实时操控，对各操作人员的专业技能要求相对较高，操控时非常不友好，非专业人士很难熟练控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现在采用的DMX512协议在舞台灯具的接入和控制信号的传送方面较为复杂，且对各操作人员的专业技能要求相对较高，非专业人士很难熟练控制的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于TCP/IP协议的舞台灯具，包括数据解析模块、驱动模块和发光模块；
所述数据解析模块接收基于TCP/IP协议传输的控制指令，并解析该控制指令得到相应的控制信号；
所述驱动模块和发光模块根据控制信号分别使所述舞台灯具执行相应的机械动作和发出相应颜色、亮度的光。
在上述舞台灯具中，所述数据解析模块解析接收用户的视频图像、手动绘制的图形或图片的影像数据，并解析该影像数据，再通过输出光学投射实时同步的把影像数据重现在墙壁、地板或其他特定的地方。
本发明还提供了一种基于TCP/IP协议的舞台灯具控制系统，包括控制终端和本发明提供的一种基于TCP/IP协议的舞台灯具；
所述控制终端和舞台灯具接入同一局域网；
所述控制终端上安装灯具控制操作模块，用户通过在所述灯具控制操作模块上进行相应操作控制所述舞台灯具，并基于TCP/IP协议将该操作的控制指令按照约定的数据通信格式通过无线wifi或有线网络发送给所述舞台灯具；
所述舞台灯具解析控制指令，得到相应的控制信号，并根据控制信号执行相应机械动作和灯光输出。
在上述方案中，所述控制终端为平板、手机或电脑。
在上述方案中，所述控制终端为一个或者多个，且不同控制终端控制不同舞台灯具实现相同操作或者控制相同舞台灯具实现不同操作。
在上述方案中，所述灯具控制操作模块适用于windows、android、ios操作系统。
在上述方案中，所述灯具控制操作模块设有建筑物地理信息cad建模单元，所述建筑物地理信息cad建模单元对建筑物物理位置和该建筑物中所有舞台灯具物理位置进行建模，将其多维图形虚拟到所述控制终端显示屏上，用户通过鼠标或触摸点击，触发、控制所有舞台灯具。
在上述方案中，所述控制终端将用户的视频图像、手动绘制的图形或图片的影像数据实时发送给所述舞台灯具，所述舞台灯具的数据解析模块解析接收到的影像数据，并通过输出光学投射实时同步的把影像数据重现在墙壁、地板或其他特定的地方。
在上述方案中，所述控制终端与所述舞台灯具传输视频图像、手动绘制的图形和图片的影像数据采用实时传输协议RTP和实时传输控制协议RTCP联合工作的方式。
在上述方案中，所述舞台灯具的解析模块包括DLP处理单元；所述驱动模块包括底座电机驱动单元；所述发光模块包括光源驱动单元；
所述电机驱动单元根据控制信号控制舞台灯具机械转向，把舞台灯具的效果输出到指定的地理位置；
所述DLP处理单元将所述主控制器输出的影像数据信号进行数字处理，得到数字信号；
所述光源驱动单元根据所述DLP处理单元输出的数字信号输出相应颜色、亮度的光源，并通过相应的光传输通路把光投影出来。
本发明的通信媒介利用现有的无线wifi和有线网络，通信协议采用TCP/IP协议，不仅具有开放，成熟，便于拓展和便于操作维护的特点，而且基于TCP/IP技术的控制系统只需通过鼠标点击，软件系统则可通过IP地址扫描来发现设备，并根据扫描得到的IP地址轻易建立主控制器与舞台灯具设备终端之间的连接，不需要一一对码，直接解析控制指令和数据，并执行对应操作，不需要把数据解析后变成DMX512信号，简化操作流程，降低对各操作人员的专业技能要求，而且只要为每个舞台灯具内置一个可以无线连接的控制芯片，就能实现对其进行主控控制。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于TCP/IP协议的舞台灯具的结构示意图；
图2为本发明提供的一种基于TCP/IP协议的舞台灯具控制系统的拓扑图；
图3为本发明提供的一种基于TCP/IP协议的舞台灯具控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种基于TCP/IP协议的舞台灯具20，包括数据解析模块21、驱动模块22和发光模块23；数据解析模块21解析接收的控制指令，得到相应的控制信号；驱动模块22和发光模块23根据控制信号分别使舞台灯具20执行相应的机械动作(例如旋转、轨道运行等)把舞台灯具的效果输出到特定的地理位置和发出相应颜色、亮度的光。数据解析模块21还可以接收用户的视频图像、手动绘制的图形或图片的影像数据，并解析该影像数据，再通过输出光学投射实时同步的把影像数据重现在墙壁、地板或其他特定的地方，实现各种效果，满足用户在不同场所中的各种需求。
如图2所示，本发明还提供了一种基于TCP/IP协议的舞台灯具控制系统，包括接入同一局域网的控制终端10和多个如图1所示的舞台灯具20，主控终端10和舞台灯具20是基于嵌入式android，linux，wices，或者windows的操作系统。其中，
控制终端10为平板、手机或电脑(PC，PersonalComputer)等移动终端，在控制终端10上安装有专有的灯具控制操作模块11，用户通过在灯具控制操作模块11上的操作对舞台灯具20进行相应控制，并基于TCP/IP协议将对应操作的控制指令按照约定的数据通信格式通过无线wifi或有线网络发送给舞台灯具20；
在本发明中，控制终端10可以是一个或多个，不同控制终端10控制不同舞台灯具实现相同操作或控制相同舞台灯具实现不同操作，例如在同一本发明提供的舞台灯具控制系统中，控制终端A控制舞台灯具A1打开，控制终端B控制舞台灯具B1打开,控制终端C控制舞台灯具A1和B1进行旋转。
舞台灯具20解析接收的控制指令，得到相应的控制信号，并根据控制信号执行相应操作，从而实现舞台灯具的各种灯光效果。
在本发明中，灯具控制操作模块11为windows、android、ios多平台控制软件，覆盖目前主流硬件媒体终端运行的系统，便于用户按自己需求选用，同时，在灯具控制操作模块中设有建筑物地理信息cad建模单元，建筑物地理信息cad建模单元对现实存在的庞大的建筑物和其中所有舞台灯具20物理位置进行建模，将其多维图形虚拟到细小的控制终端显示屏上，用户只需要通过鼠标或触摸点击，即可触发、控制所有舞台灯具20，用户操作起来，不仅有运筹帷幄，决胜千里的大局感观，而且利用大量的触发机制，减少了耗时费力的人力机械操作介入，解放了劳动力，减少了人为操作失误；同时，当建筑物中的舞台灯具20物理位置发生变化后，舞台灯具20会将当前位置信息发送给控制终端10，控制终端10根据位置信息修改舞台灯具20在该建筑物模型上的位置。
在本发明中，控制终端10还可将用户的视频图像、现场实时同步演示中的手动绘制的图形或图片的影像数据实时发送给舞台灯具20，舞台灯具20的数据解析模块21解析接收到的这些影像数据，并通过输出光学投射实时同步的把影像数据重现在墙壁、地板或其他特定的地方。其中，控制终端10与舞台灯具20传输视频图像、手动绘制的图形或图片数据，采用实时传输协议RTP(RealtimeTransportProtocol)和实时传输控制协议RTCP(RealtimeTransportControlProtocol)联合工作传输的方式，本发明基于上述两种协议细化并实现控制终端发送的数据，能以最小的延迟，可靠的传送到舞台灯具20。
可见，本发明舞台灯具20的数据解析模块21作为系统数据和指令的接收解析模块，它是衔接灯具控制操作模块11控制意图与舞台灯具控制执行电路(包括驱动模块22和发光模块23)如何执行的枢纽，不仅负责把用户指令转化成具体的物理控制信号，如将控制灯的开或关，灯光颜色效果,舞台灯具底座电机转向的指令转化为相应的硬件信号(例如控制灯开关所需的gpio高低电平，控制灯光颜色效果或者电机驱动所需的pwm信号)，而且可以将接收的视频图像，手动绘制的图形，图片等实时数据解析并同步投影重现。
在本发明中，舞台灯具20还包括为舞台灯具所有模块提供电源的电源模块；其中，解析模块21包括DLP处理单元；驱动模块22包括底座电机驱动单元；发光模块23包括光源驱动单元，底座电机驱动单元根据解析模块21解析的控制信号控制舞台灯具机械转向，把舞台灯具的效果输出到特定的地理位置；DLP处理单元将控制终端10输出的视频图像、手动绘制的图形或图片的数据信号进行数字处理，得到数字信号；光源驱动单元根据DLP处理单元输出的数字信号输出相应颜色、亮度光源，并通过相应的光传输通路把光投影出来，实现视频图像、手动绘制的图形或图片等影像数据的投影重现。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于TCP/IP协议的舞台灯具，其特征在于，包括数据解析模块、驱动模块和发光模块；
所述数据解析模块接收基于TCP/IP协议传输的控制指令，并解析该控制指令得到相应的控制信号；
所述驱动模块和发光模块根据控制信号分别使所述舞台灯具执行相应的机械动作和发出相应颜色、亮度的光。
2.如权利要求1所述的舞台灯具，其特征在于，所述数据解析模块解析接收用户的视频图像、手动绘制的图形或图片的影像数据，并解析该影像数据，再通过输出光学投射实时同步的把影像数据重现在墙壁、地板或其他特定的地方。
3.一种基于TCP/IP协议的舞台灯具控制系统，其特征在于，包括控制终端和如权利要求1或2所述的舞台灯具；
所述控制终端和舞台灯具接入同一局域网；
所述控制终端上安装灯具控制操作模块，用户通过在所述灯具控制操作模块上进行相应操作控制所述舞台灯具，并基于TCP/IP协议将该操作的控制指令按照约定的数据通信格式通过无线wifi或有线网络发送给所述舞台灯具；
所述舞台灯具解析控制指令，得到相应的控制信号，并根据控制信号执行相应机械动作和灯光输出。
4.如权利要求3所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述控制终端为平板、手机或电脑。
5.如权利要求3所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述控制终端为一个或者多个，且不同控制终端控制不同舞台灯具实现相同操作或者控制相同舞台灯具实现不同操作。
6.如权利要求3所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述灯具控制操作模块适用于windows、android、ios操作系统。
7.如权利要求3所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述灯具控制操作模块设有建筑物地理信息cad建模单元，所述建筑物地理信息cad建模单元对建筑物物理位置和该建筑物中所有舞台灯具物理位置进行建模，将其多维图形虚拟到所述控制终端显示屏上，用户通过鼠标或触摸点击，触发、控制所有舞台灯具。
8.如权利要求3所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述控制终端将用户的视频图像、手动绘制的图形或图片的影像数据实时发送给所述舞台灯具，所述舞台灯具的数据解析模块解析接收到的影像数据，并通过输出光学投射实时同步的把影像数据重现在墙壁、地板或其他特定的地方。
9.如权利要求8所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述控制终端与所述舞台灯具传输视频图像、手动绘制的图形和图片的影像数据采用实时传输协议RTP和实时传输控制协议RTCP联合工作的方式。
10.如权利要求8所述的舞台灯具控制系统，其特征在于，所述舞台灯具的解析模块包括DLP处理单元；所述驱动模块包括底座电机驱动单元；所述发光模块包括光源驱动单元；
所述电机驱动单元根据控制信号控制舞台灯具机械转向，把舞台灯具的效果输出到指定的地理位置；
所述DLP处理单元将所述主控制器输出的影像数据信号进行数字处理，得到数字信号；
所述光源驱动单元根据所述DLP处理单元输出的数字信号输出相应颜色、亮度的光源，并通过相应的光传输通路把光投影出来。
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Address before: 510000 Guangdong city of Guangzhou province Panyu District stone village fund CRE Animation Industrial Park C26 building 3 floor

Applicant before: Ni Qiyou

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160615