一种虚拟演播室同步信号分离系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种虚拟演播室同步信号分离系统，该系统包括电源转换模块、接收数据模块、发送数据模块、同步信号分离模块，以及核心控制处理模块。接收数据模块接收机器人的各轴位置和镜头数据，之后数据由核心控制处理模块处理为Freed‑D形式存储于缓存中，缓存中最新的一组数据按照同步信号分离模块产生的触发信号发送给虚拟引擎，虚拟引擎接收到机器人的位置数据以及镜头数据，将这些数据与虚拟图像进行合成输出。本实用新型专利技术提出的虚拟演播室同步信号的分离系统，能够按同步信号的时钟性以Free‑D协议的数据形式将机器人的位置以及镜头实时数据发送给虚拟引擎，最终实现虚拟合成画面的输出，解决了虚拟演播室设备数据传输掉线、不稳定等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟演播室同步信号分离系统
本技术属于虚拟演播
，特别涉及一种虚拟演播室同步信号分离系统。
技术介绍
虚拟演播技术目前已经开始普及到各个行业，它的特点就是虚实结合，通俗的描述就是通过虚拟引擎来虚拟现实的无缝合成到同一画面进行播放，目前的电视节目制作，演唱会，教学等等都在使用这种技术。相对于传统的演播室来说，虚拟演播室有着很大的优势，第一个是费用的节省，不需要像传统演播室那样搭实景去拍摄，虚拟演播技术只需要软件设计，第二是时间的节省，如果节目不停的更换，搭实景演播室需要很长时间，而且切换不方便，虚拟演播技术可以一键切换效果，第三个随心所欲的设计，实景达不到这个要求。第四虚拟演播技术观众有着更好的体验。虚拟演播室的技术实现了现场拍摄的画面与软件制作完成的虚拟场景的合成，使虚拟和现实能够同步变化，实现完美合成的效果。虚拟演播室的技术需要实时知道摄像机的数据，人为无法达到此精度，如果将摄像机放置不动的话，则拍摄出来的画面没有立体感，所以需要摄影机器人，机器人需要按时序把位置数据传送到虚拟引擎，也就需要稳定的同步信号分离系统来满足实时回传摄像机当前位置的数据。针对于目前过程虚拟演播室和摄影机器人配套的数据传输和处理系统(同步信号与机器人通过USB进行数据传输)，由于信号的不稳定传输，导致虚拟演播室用户体验差。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术存在的信号掉线、信号传输不稳定等问题，提供一种虚拟演播室同步信号分离系统。实现本技术目的的技术解决方案为：一种虚拟演播室同步信号分离系统，所述系统包括：电源转换模块、接收数据模块、发送数据模块、同步信号分离模块，以及核心控制处理模块；其中，所述接收数据模块，用于接收摄影机器人的各轴位置数据和镜头数据，并将这些数据传输至核心控制处理模块；所述同步信号分离模块，用于分离接收到的同步信号并产生触发信号给核心控制处理模块；所述核心控制处理模块，用于将接收数据模块传输的数据转换为Free-D形式并存储，且在接收到触发信号后，将存储的数据传输至发送数据模块；所述发送数据模块，用于将接收到的数据传输至虚拟引擎；所述电源转换模块，用于为各个模块提供所需电压。进一步地，所述系统还包括显示模块，用于显示各个模块的运行状态。本技术与现有技术相比，其显著优点为：1)解决了USB同步信号分离系统的掉线问题，实现了更好的用户体验；2)能够跟随演播室节拍以Free-D协议的方式存储数据并通过多种接口方式将数据传送给虚拟引擎进行图像合成，适用多种场合；3)相对于传统的同步信号与机器人通过USB进行数据传输，限制了机器人与同步信号的间隔距离，本专利技术可以使机器人与同步信号相隔1KM以上，这样提高了不同演播室布线的灵活性。下面结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1为一个实施例中虚拟演播室同步信号分离系统的整体框图。图2为一个实施例中核心控制处理模块的电路图。图3为一个实施例中同步信号分离模块的电路图。图4为一个实施例中接收数据模块的电路图。图5为一个实施例中发送数据模块的电路图。图6为一个实施例中网口模块的电路图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，结合图1，提供了一种虚拟演播室同步信号分离系统，该系统包括电源转换模块、接收数据模块、发送数据模块、同步信号分离模块，以及核心控制处理模块；其中，接收数据模块，用于接收摄影机器人的各轴位置数据和镜头数据，并将这些数据传输至核心控制处理模块；同步信号分离模块，用于分离接收到的同步信号并产生触发信号给核心控制处理模块；这里，同步信号可以由外部视频信号产生，也可以由同步场信号产生。这里，触发信号优选为下降沿信号。核心控制处理模块，用于将接收数据模块传输的数据转换为Free-D形式并存储，且在接收到触发信号后，将存储的数据传输至发送数据模块；发送数据模块，用于将接收到的数据传输至虚拟引擎；电源转换模块，用于为各个模块提供所需电压。特殊说明，本技术中可能涉及到的计算机程序或协议等均为现有技术，无需改进。本系统的工作原理为：核心控制处理模块通过接收数据模块不停地接收机器人的数据，并且将数据处理为Free-D形式存储于自身的缓存中，同时核心控制处理模块也在不停地接收同步信号分离系统的产生的下降沿信号，当核心控制模块接收下降沿信号时，会将缓存中最新的一组Free-D数据通过发送数据模块数据发送给虚拟引擎。进一步地，在其中一个实施例中，虚拟演播室同步信号分离系统还包括显示模块，用于显示各个模块的运行状态，主要包括电源转换模块的运行状态、接收数据模块的运行状态、同步信号分离模块的运行状态。示例性地，在其中一个实施例中，上述显示模块具体采用LED发光二极管显示屏模块，简单易实现。进一步地，在其中一个实施例中，上述接收数据模块、发送数据模块均通过RS232串口或RS485串口实现数据传输。下面实施例中涉及串口传输的，均以RS232串口为例进行说明。进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，上述核心控制处理模块包括型号为STM32F429的ARM微处理器；STM32F429的第一百零九管脚和一百零八管脚作为串口输入管脚，用于接收摄影机器人传输的数据，第七十一管脚、七十二管脚和七十四管脚作为串口输出管脚，用于发送处理后的摄影机器人数据给虚拟引擎，STM32F429的第一管脚、一百五十九管脚接地。进一步地，在其中一个实施例中，结合图3，上述同步信号分离模块包括LMH1981芯片；LMH1981芯片的第一管脚经第二十一电阻R21后接地；LMH1981芯片的第二管脚、第五管脚、第十管脚均接地；LMH1981芯片的第三管脚、第六管脚、第十一管脚均与电源转换模块连接，同时第十一管脚通过第十八电容C18接地；LMH1981芯片的第二管脚和第三管脚分别与第十一电容C11的两端相连，同时分别与第十二电容C12的两端相连；LMH1981芯片的第四管脚、第五管脚接收BNC接口传入的同步信号，其中第四管脚依次通过第九电容C9、第十五电阻R15与第五管脚相连，第九电容C9与第十五电阻R15的公共端接地，第十五电阻R15的另一端连接BNC接口；LMH1981芯片的第五管脚还通过第十三电容C13与电源转换模块相连；LMH1981芯片的第八管脚通过第二十七电阻R27与STM32F429的第三十五管脚相连。进一步地，在其中一个实施例中，结合图4，上述接收数据模块包括第一MAX232芯片和第一RS232串口端子，第一MAX232芯片的第一管脚通过第一电容C1连接第三管脚，第四管脚通过第二电容C2连接第五管脚，第六管脚通过第二十七电容C27接地，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述系统包括电源转换模块、接收数据模块、发送数据模块、同步信号分离模块，以及核心控制处理模块；其中，/n所述接收数据模块，用于接收摄影机器人的各轴位置数据和镜头数据，并将这些数据传输至核心控制处理模块；/n所述同步信号分离模块，用于分离接收到的同步信号并产生触发信号给核心控制处理模块；/n所述核心控制处理模块，用于将接收数据模块传输的数据转换为Free-D形式并存储，且在接收到触发信号后，将存储的数据传输至发送数据模块；/n所述发送数据模块，用于将接收到的数据传输至虚拟引擎；/n所述电源转换模块，用于为各个模块提供所需电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述系统包括电源转换模块、接收数据模块、发送数据模块、同步信号分离模块，以及核心控制处理模块；其中，
所述接收数据模块，用于接收摄影机器人的各轴位置数据和镜头数据，并将这些数据传输至核心控制处理模块；
所述同步信号分离模块，用于分离接收到的同步信号并产生触发信号给核心控制处理模块；
所述核心控制处理模块，用于将接收数据模块传输的数据转换为Free-D形式并存储，且在接收到触发信号后，将存储的数据传输至发送数据模块；
所述发送数据模块，用于将接收到的数据传输至虚拟引擎；
所述电源转换模块，用于为各个模块提供所需电压。


2.根据权利要求1所述的虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述系统还包括显示模块，用于显示各个模块的运行状态。


3.根据权利要求1或2所述的虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述接收数据模块、发送数据模块均通过RS232串口或RS485串口实现数据传输。


4.根据权利要求3所述的虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述核心控制处理模块包括型号为STM32F429的ARM微处理器；所述STM32F429的第一百零九管脚和一百零八管脚作为串口输入管脚，用于接收摄影机器人传输的数据，第七十一管脚、七十二管脚和七十四管脚作为串口输出管脚，用于发送处理后的摄影机器人数据给虚拟引擎，所述STM32F429的第一管脚、一百五十九管脚接地。


5.根据权利要求4所述的虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述同步信号分离模块包括LMH1981芯片；所述LMH1981芯片的第一管脚经第二十一电阻(R21)后接地；所述LMH1981芯片的第二管脚、第五管脚、第十管脚均接地；所述LMH1981芯片的第三管脚、第六管脚、第十一管脚均与电源转换模块连接，同时第十一管脚通过第十八电容(C18)接地；所述LMH1981芯片的第二管脚和第三管脚分别与第十一电容(C11)的两端相连，同时分别与第十二电容(C12)的两端相连；所述LMH1981芯片的第四管脚、第五管脚接收BNC接口传入的同步信号，其中第四管脚依次通过第九电容(C9)、第十五电阻(R15)与第五管脚相连，第九电容(C9)与第十五电阻(R15)的公共端接地，第十五电阻(R15)的另一端连接BNC接口；所述LMH1981芯片的第五管脚还通过第十三电容(C13)与电源转换模块相连；所述LMH1981芯片的第八管脚通过第二十七电阻(R27)与STM32F429的第三十五管脚相连。


6.根据权利要求5所述的虚拟演播室同步信号分离系统，其特征在于，所述接收数据模块包括第一MAX232芯片和第一RS232串口端子，所述第一MAX232芯片的第一管脚通过第一电容(C1)连接第三管脚，第四管脚通过第二电容(C2)连接第五...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧屹，宋咏兴，解广云，商贤峰，
申请(专利权)人：连云港斯克斯机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32