一种图像波形图的实时统计装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种图像波形图的实时统计装置，其包括视频接口、选择按键、CPU、FPGA、LCD、第一晶振和第二晶振，视频接口和选择按键分别连接CPU，CPU连接FPGA，FPGA的输出端连接LCD，第一晶振连接CPU，第二晶振连接FPGA，CPU对输入的视频信号处理并输出标准的RGB视频信号；选择按键用于选择波形图的模式，FPGA对输入的RGB视频信号实时进行数据的处理、统计和存储并输出RGB波形图和YCbCr波形图；LCD同时显示图像和波形图，第一晶振和第二晶振分别为CPU与FPGA提供稳定且准确的时钟。本实用新型专利技术对视频信号进行实时处理统计并提供了多种模式的波形图，满足了使用者的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种图像波形图的实时统计装置
本技术涉及监视器显示
，尤其涉及一种图像波形图的实时统计装置。
技术介绍
随着图像视频领域的不断发展，人们对于视觉享受提出了越来越高的要求。为了制作出更加符合人眼视觉感受的高质量视频信号，一般通过查看图像的波形图判断当前图像是否符合要求。实时统计的图像的波形图，为我们提供了一种比肉眼观察更加准确、客观的了解图像信息的工具，一方面可以用它来监测在色彩校正过程中是否会造成色彩超标现象，另一方面可以为我们进行色彩校正或色彩匹配等提供更准确的技术参数，以方便我们从更深一层次了解所处理的图像。但是，目前市场上能够查看图像波形图的装置或系统存在着以下缺陷：1、图像像素的统计由DSP系统完成。由于4k视频图像已逐渐普及，DSP完成每一帧图像像素的统计需要消耗大量的资源，且DSP串行运行的模式导致波形图统计时存在较大的延迟；2、波形图在显示器上只显示一个小窗口。图像的波形图在纵轴上代表当前模式下图像的信息，横轴上从左到右与图像从左到右是有对应的。由于波形图在显示器上只显示了一个小窗口，在横轴上与当前显示器上显示的图像在水平上无法形成一一对应的关系，导致一些细节缺失，在波形图上无法准确的体现出当前图像信息；3、波形图模式单一。一般只包含亮度波形图Y，当需要查看图像其他色彩信息时无法得到满足；4、波形图界面上刻度线的单位标注只有一种。图像波形图目前来说有三种范围标准，IRE标准，Millivolts标准和DigitalValue标准，DigitalValue标准是现在最常用最先进的标准。而目前调色师的工作常常需要参考的是IRE标准和DigitalValue标准。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种图像波形图的实时统计装置。本技术采用的技术方案是：一种图像波形图的实时统计装置，其包括视频接口、选择按键、CPU、FPGA、LCD、第一晶振和第二晶振，视频接口和选择按键分别连接CPU，CPU连接FPGA，FPGA的输出端连接LCD，第一晶振连接CPU，第二晶振连接FPGA，CPU对输入的视频信号处理并输出标准的RGB视频信号；选择按键用于选择波形图的模式，FPGA对输入的RGB视频信号实时进行数据的处理、统计和存储并输出RGB波形图和YCbCr波形图；LCD同时显示图像和波形图，第一晶振和第二晶振分别为CPU与FPGA提供稳定且准确的时钟。进一步地，FPGA包括依次设置的色彩空间转换组件、输入数据流选择单元、两个并行的双口RAM、输出数据流选择单元，色彩空间转换组件用于将RGB视频信号转换为YCbCr视频信号，输入数据流选择单元用于交替选择两个双口RAM中的一个双口RAM接收YCbCr视频信号并统计YCbCr视频信号的像素信息，两个双口RAM的输出端分别连接输出数据流选择单元，输出数据流选择单元用于交替选择两个双口RAM中的另一个双口RAM的数据输出至LCD；输入数据流选择单元和输出数据流选择单元在同一个周期内不同时选择同一双口RAM。进一步地，色彩空间转换组件将RGB视频信号转换为YCbCr视频信号时，对标清视频采用业界标准的ITU-RBT.601，对高清视频采用业界标准的ITU-RBT.709。进一步地，其包括第一flash存储器和第二flash存储器，第一flash存储器连接CPU，第二flash存储器连接FPGA，第一Flash存储器和第二Flash存储器分别作为CPU与FPGA的外部存储器，防止掉电时程序丢失。进一步地，CPU与FPGA之间以CPU为主机且FPGA为从机，并采用I2C的方式进行通讯。I2C包括串行数据线SDA和串行时钟线SCL。进一步地，FPGA还连接有DDR内存。本技术采用以上技术方案，以FPGA对视频数据的处理为核心，外部信号通过视频接口输入，CPU对输入的视频信号处理，输出标准的R/G/B视频信号；FPGA对输入的以R/G/B为色彩空间的视频数据进行色彩空间的转换；然后，FPGA根据当前所选择的波形图模式，对当前图像像素点进行统计和存储；最后，FPGA输出当前图像以及相对应的波形图。由于FPGA具有大容量、高速度、低功耗、低成本和集成度高的特点，可由FPGA完成对图像波形图的实时处理与显示；采用较深的位宽完成显示器上一帧图像中每个像素点的统计，实现波形图的显示在水平轴上与当前图像的水平方向从左到右一一对应，保留了图像的所有信息，能够直接从波形图上获取更加准确的图像信息。本技术采用选择按键与OSD结合的方式，在多种模式的波形图中选择任一种模式显示，其中包括波形图Y，波形图R/G/B和波形图Y/Cb/Cr；波形图界面上刻度线的单位标注，左侧以IRE标准标注，从下到上为0到100；右侧以DigitalValue标准标注，从下到上为0(mv)到700(mv)。本技术提供了多种模式的波形图，满足了使用者的需求。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细说明；图1为本技术一种图像波形图的实时统计装置的结构示意图；图2为本技术一种图像波形图的实时统计装置的FPGA的结构示意图。具体实施方式如图1或2所示，本技术公开了一种图像波形图的实时统计装置，其包括视频接口、选择按键、CPU、FPGA、LCD、第一晶振和第二晶振，视频接口和选择按键分别连接CPU，CPU连接FPGA，FPGA的输出端连接LCD，第一晶振连接CPU，第二晶振连接FPGA，CPU对输入的视频信号处理并输出标准的RGB视频信号；选择按键用于选择波形图的模式，FPGA对输入的RGB视频信号实时进行数据的处理、统计和存储并输出RGB波形图和YCbCr波形图；LCD同时显示图像和波形图，第一晶振和第二晶振分别为CPU与FPGA提供稳定且准确的时钟。具体地，由于不同设备所支持的色彩空间存在着差异，如电视采用的是YUV的方式，电脑采用的是RGB的方式。本方案中，CPU将输入的视频信号的色彩空间统一转换为RGB格式，方便FPGA对视频数据的处理。但是，由于人眼对于亮度信息更具有敏感度，本方案中波形图不仅包含了R/G/B波形图，也包含了Y/Cb/Cr波形图，多种模式的波形图，满足了使用者的需求。进一步地，FPGA包括依次设置的色彩空间转换组件、输入数据流选择单元、两个并行的双口RAM、输出数据流选择单元，色彩空间转换组件用于将RGB视频信号转换为YCbCr视频信号，R/G/B转换为Y/Cb/Cr实现了亮度与色度的分离，其中，Cb为蓝色偏移量，Cr为红色偏移量。输入数据流选择单元用于交替选择两个双口RAM中的一个双口RAM接收YCbCr视频信号并统计YCbCr视频信号的像素信息，两个双口RAM的输出端分别连接输出数据流选择单元，输出数据流选择单元用于交替选择两个双口RAM中的另一个双口RAM的数据输出至LCD；输入数据流选择单元和输出数据流选择单元在同一个周期内不同时选择同一双口RAM。具体地，由FPGA内部的两个双口RAM的交替操作实现视频数据的统计存储。FPGA具有内嵌的块RAM，可根据具体需求灵活配置，本技术将FPGA内嵌的块RAM配置为双端口RAM，用来统计和存储数据。当有视频数据输入FPGA，输入数据流选择单元选择第一个双口RAM(RAM1)统计当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种图像波形图的实时统计装置，其特征在于：其包括视频接口、选择按键、CPU、FPGA 、LCD、第一晶振和第二晶振，视频接口和选择按键分别连接CPU，CPU连接FPGA，FPGA的输出端连接LCD，第一晶振连接CPU，第二晶振连接FPGA，CPU对输入的视频信号处理并输出标准的RGB视频信号；选择按键用于选择波形图的模式，FPGA对输入的RGB视频信号实时进行数据的处理、统计和存储并输出RGB波形图和YCbCr波形图；LCD同时显示图像和波形图，第一晶振和第二晶振分别为CPU与FPGA提供稳定且准确的时钟。

【技术特征摘要】
1.一种图像波形图的实时统计装置，其特征在于：其包括视频接口、选择按键、CPU、FPGA、LCD、第一晶振和第二晶振，视频接口和选择按键分别连接CPU，CPU连接FPGA，FPGA的输出端连接LCD，第一晶振连接CPU，第二晶振连接FPGA，CPU对输入的视频信号处理并输出标准的RGB视频信号；选择按键用于选择波形图的模式，FPGA对输入的RGB视频信号实时进行数据的处理、统计和存储并输出RGB波形图和YCbCr波形图；LCD同时显示图像和波形图，第一晶振和第二晶振分别为CPU与FPGA提供稳定且准确的时钟。2.根据权利要求1所述的一种图像波形图的实时统计装置，其特征在于：FPGA包括依次设置的色彩空间转换组件、输入数据流选择单元、两个并行的双口RAM、输出数据流选择单元，色彩空间转换组件用于将RGB视频信号转换为YCbCr视频信号，输入数据流选择单元用于交替选择两个双口RAM中的一个双口RAM接收YCbCr视频信号并统计YCbCr视频信号的像素信息，两个双口RAM的输出端分别连接输出数据流选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆锦宏，王庆华，戴小梅，
申请(专利权)人：漳州市利利普电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35