CN111818311A - 一种可变视域的超高清视频监视器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可变视域的超高清视频监视器，该监视器包括：视频解析模块接收超高清视频信号，并将超高清视频信号的每帧视频图像发送给缓冲模块；调节控制模块调节视频图像的显示参数，确定视频图像的重点关注区域，并将重点关注区域发送给中央处理单元；中央处理单元从缓冲模块中读取超高清视频信号的视频图像，从视频图像中提取重点关注区域的图像；并对重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像，将混叠图像保存至缓冲模块；显示驱动电路用于读取所述缓冲模块中的混叠图像，以使显示屏幕显示混叠图像。本发明可以通过显示屏幕对重点关注区域的图像进行像素级的查看，便于在低分辨率的显示器上准确监看视频画面的局部质量。

Description

一种可变视域的超高清视频监视器

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其是涉及一种可变视域的超高清视频监视器。

背景技术

由于8K视频信号的分辨率高，导致8K分辨率的视频监视器制造成本昂贵。目前大量已经在使用的4K分辨率或者HD（High Definition，高分辨率）分辨率的视频监视器，由于没有8K的输入接口，且无法处理8K视频内容，因此无法在8K制作环境中使用。基于此，用户迫切需要一种成本相对较低的8K视频监视器。

目前存在有一些支持8K视频输入的、4K分辨率或者HD分辨率的视频监视器，但这些视频监视器只能实现8K视频的整体缩小和整体显示，无法实现8K视频的像素级别的查看，对于8K视频拍摄制作过程中，准确观察是否准确聚焦、以及精确观察视频画面的质量带来很大困扰。同时，现有的视频监视器通常只支持某一种视频输入接口，在目前8K超高清视频的设备间输入输出接口多样的情况下，一台现有的视频监视器无法适配不同输出接口和协议的视频源设备，如不同的摄像机、不同的视频播放设备、不同的后期制作设备等，使用不便并且增加了用户总体拥有成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变视域的超高清视频监视器，以精确观察视频画面质量，并降低设备成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种可变视域的超高清视频监视器，该监视器包括：视频解析模块、缓冲模块、中央处理单元、调节控制模块、显示驱动电路和显示屏幕；缓冲模块分别与视频解析模块、中央处理单元和显示驱动电路连接；中央处理单元还与调节控制模块连接；显示驱动电路还与显示屏幕连接；视频解析模块用于接收超高清视频信号，并将超高清视频信号的每帧视频图像发送给缓冲模块，以使缓冲模块缓存超高清视频信号的每帧视频图像；调节控制模块用于调节视频图像的显示参数，确定视频图像的重点关注区域，并将重点关注区域发送给中央处理单元；中央处理单元用于从缓冲模块中读取超高清视频信号的视频图像，从视频图像中提取重点关注区域的图像；并对重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像，将混叠图像保存至缓冲模块；显示驱动用于读取缓冲模块中的混叠图像，以使显示屏幕显示混叠图像。

在可选的实施方式中，上述调节控制模块包括遥控接收器和与遥控接收器连接的遥控器；遥控器的遥控信号通过遥控接收器发送至中央处理单元；遥控器包含有多个按键单元，按键单元通过按键的方式遥控调节视频图像的显示参数、增加重点关注区域、取消某一重点关注区域、选择一个或多个重点关注区域、或者取消选择的重点关注区域中的任意一个；其中，显示参数包括图像位置、图像大小；和/或，遥控器设置有滚轮单元，滚轮单元通过旋转滚轮的方式遥控调节显示参数；其中，旋转滚轮的方式包括遥控调节重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小重点关注区域。

在可选的实施方式中，上述调节控制模块包括内建在调节控制模块中的HTTP服务器及运行在服务器中的显示调节服务；显示调节服务通过有限网络或者无线网络连接到HTTP服务器上的调节设备的浏览器中，在浏览器中展现一个显示调节页面，以使用户在显示调节页面中调节显示参数、增加重点关注区域、取消重点关注区域、选择一个或多个重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个、调节选择的重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小选择的重点关注区域；其中，显示参数包括图像位置、图像大小。

在可选的实施方式中，上述调节控制模块包括与显示屏幕贴合设置的触摸装置；触摸装置用于调节显示参数、增加重点关注区域、取消重点关注区域、选择重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个、调节选择的重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小选择的重点关注区域；其中，显示参数包括图像位置、图像大小。

在可选的实施方式中，上述中央处理单元包括下变换单元和混叠单元；缓冲模块包括底图缓冲单元；下变换单元用于对缓冲模块中的超高清视频信号的视频图像对应的整幅图像进行下变换处理，得到分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像；将分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像保存至底图缓冲单元；混叠单元用于对分辨率缩小的整幅视频图像对应的整幅图像和重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像。

在可选的实施方式中，上述中央处理单元还包括测量指标生成单元；测量指标生成单元用于根据用户选择的测量指标，对从缓冲模块中获取的视频图像对应的整幅图像进行处理，得到测量指标图像；测量指标包括颜色直方图、波形图、矢量图、伪彩色、斑马线或者辅助聚焦；在需要显示测量指标的情况下，混叠单元用于对测量指标图像，以及分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像和/或重点关注区域的图像进行混叠处理。

在可选的实施方式中，上述缓冲模块包括原始视频帧图像缓冲单元、重点关注区域图像缓冲单元和显示缓冲单元；原始视频帧图像缓冲单元用于缓存超高清视频信号的每帧视频图像；重点关注区域图像缓冲单元用于缓存超高清视频信号的视频图像的重点关注区域的图像；其中，每个超高清视频信号的视频图像包括一个或多个重点关注区域；显示缓冲单元用于缓存中央处理单元发送的混叠图像，所述混叠图像用于显示在所述显示屏幕中。

在可选的实施方式中，上述视频解析模块包括依次连接的信号输入端口、信号接收电路、视频制式识别电路和视频音频分离电路；所信号接收电路还与视频音频分离电路连接；信号输入端口用于将接收超高清视频信号传输至信号接收电路，以使信号接收电路对超高清视频信号进行输入信号的电气匹配和数据转换，将数据转换完成的视频信号发送至视频音频分离电路和视频制式识别电路；视频音频分离电路用于对数据转换完成的视频信号进行视频和音频的分离，并将分离后的视频和音频发送至缓冲模块；视频制式识别电路用于识别视频信号的制式。

在可选的实施方式中，上述缓冲模块包括原始视频帧图像缓冲单元和音频缓冲单元；原始视频帧图像缓冲单元用于缓存分离后的视频的每帧视频图像；音频缓冲单元用于缓存分离后的音频。

在可选的实施方式中，上述视频解析模块包括多个信号输入端口，每个信号输入端口用于接收下述类型的视频信号源发送的信号中的一种：48G的SDI信号、12G的SDI信号、3G的SDI信号、HDMI信号。

在可选的实施方式中，上述监视器还包括扬声器驱动电路和扬声器；扬声器驱动电路分别与扬声器和音频缓冲单元连接；扬声器驱动电路用于，从音频缓冲单元中读取音频信号，并通过扬声器播放音频信号。

在可选的实施方式中，上述监视器还包括视频输出模块，缓冲模块包括输出缓冲单元，视频输出模块分别与输出缓冲单元和音频缓冲单元连接；输出缓冲单元用于缓存混叠图像；视频输出模块用于从输出缓冲单元中读取混叠信号，从音频缓冲单元中读取音频信号，以使外接视频显示器显示混叠信号，并播放音频信号。

在可选的实施方式中，上述视频输出模块包括依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；视频制式编码与音频嵌入电路用于，对读取到的视频信号进行编码，并将读取到的音频信号嵌入到编码后的视频信号中，得到待播放视频；将待播放视频发送至信号发送电路；信号发送电路将接收到的待播放视频通过信号输出接口发送至外接的视频显示器。

在可选的实施方式中，上述视频输出模块包括多个依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；每个信号输出端口连接下述外接的视频显示器中的一种：48G的SDI接口的视频显示器、4路12G的SDI接口的视频显示器、1路12G的SDI接口的视频显示器、4路3G的SDI接口的视频显示器、4路HDMI2.0接口的视频显示器、1路HDMI2.1接口的视频显示器。

在可选的实施方式中，上述输出缓冲单元包括多个；其中，一个输出缓冲单元连接一个视频制式编码与音频嵌入电路；中央处理单元的混叠单元将未混叠的重点关注区域图像、将混叠后的重点关注区域图像的分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像、和混叠了不同重点关注区域的图像的分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像发送至一个或者多个所述输出缓冲单元。

在可选的实施方式中，上述视频输出模块包括多个依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；每个所述信号输出端口输出信号的格式为48G的SDI、12G的SDI、3G的SDI、HDMI2.0、HDMI2.1中的一种。

在可选的实施方式中，由于8K超高清视频一般都是HDR高动态视频，上述监视器优选支持HDR高动态视频的输入和处理及显示；支持的HDR格式包括Dolby vision、HDR10或HLG中的一种或多种。

在可选的实施方式中，由于8K超高清视频一般都是高帧率视频，上述监视器优选支持高帧率视频的输入、处理及显示，支持的高帧率视频的视频帧率包括如下的一种或几种：120Hz、100Hz、60Hz、50Hz、30Hz、25Hz、120/1.001Hz、60/1.001Hz、30/1.001Hz。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种可变视域的超高清视频监视器，该监视器包括：视频解析模块、缓冲模块、中央处理单元、调节控制模块、显示驱动电路和显示屏幕；缓冲模块分别与视频解析模块、中央处理单元和显示驱动电路连接；中央处理单元还与调节控制模块连接；显示驱动电路还与显示屏幕连接；视频解析模块用于接收超高清视频信号，并将超高清视频信号的每帧视频图像发送给缓冲模块，以使缓冲模块缓存超高清视频信号的每帧视频图像；调节控制模块用于调节视频图像的显示参数，确定视频图像的重点关注区域，并将重点关注区域发送给中央处理单元；中央处理单元用于从缓冲模块中读取超高清视频信号的视频图像，从视频图像中提取重点关注区域的图像；并对重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像，将混叠图像保存至缓冲模块；显示驱动用于读取缓冲模块中的混叠图像，以使显示屏幕显示混叠图像。该可变视域的超高清视频监视器可在现有的4K分辨率或者HD分辨率的视频监视器上显示8K视频信号，同时，本发明的视频监视转换装置可以提供对部分用户待查看区域点对点的像素级监看，以方便用户掌握镜头对象情况和准确监看画面的局部质量。同时该监视器集成了显示屏幕，可以更加清晰直观的监视图像的画面质量。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可变视域的超高清视频监视器的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种监视器的视频监视示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种可变视域的超高清视频监视器的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对于现有技术中无法实现8K视频的像素级别的查看，对于8K视频拍摄制作过程中，准确观察是否准确聚焦、以及精确观察视频画面的质量的问题。本发明实施例提供了一种可变视频域的超高清视频监视器，该方法可以应用于超高清视频信号的监视场景中。

为了便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种可变视域的超高清视频监视器进行详细介绍；如图1所示，该装置包括：视频解析模块10、缓冲模块11、中央处理单元12、调节控制模块13、显示驱动电路14和显示屏幕15；缓冲模块11分别与视频解析模块10、中央处理单元12和显示驱动电路14连接；该中央处理单元12还与调节控制模块13连接；该显示驱动电路14还与显示屏幕15连接。

上述视频解析模块10用于接收超高清视频信号，并将该超高清视频信号的每帧视频图像发送给缓冲模块11，以使该缓冲模块11保存超高清视频信号的每帧视频图像。

上述超高清视频信号可以是由摄像机或者录像机拍摄的视频信号，该超高清视频信号的数据量通常较大，该超高清视频信号可以是8K超高清视频信号、4K超高清视频信号等。上述缓冲模块11中保存有完整的超高清视频信号的每个视频帧对应的完整图像。

上述调节控制模块13用于调节视频图像的显示参数，确定该视频图像的重点关注区域，并将该重点关注区域发送给中央处理单元12。该显示参数可以包括图像大小、图像位置、图像参数等，上述调节控制模块13可以根据用户需求调节需要显示的视频图像，以及针对于该视频图像的重点关注区域，在具体实现时，用户还可以通过调节控制模块13增加重点关注区域、取消某个重点关注区域、选择某个重点关注区域或者取消选择的重点关注区域等。

上述中央处理单元12用于从缓冲模块中读取超高清视频信号的视频图像，从视频图像中提取重点关注区域的图像；并对重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像，将该混叠图像保存至缓冲模块。在具体实现时，当中央处理单元12获取到用户设置的重点关注区域后，会从缓冲模块11中获取重点关注区域对应的当前视频图像对应位置的图像数据，并对该重点关注区域的图像进行混叠处理。上述缓冲模块可以包含有多个缓冲区域，混叠图像与超高清视频信号的每个视频帧对应的完整图像保存在不同的缓冲区域中。

上述显示驱动电路14用于读取缓冲模块中的混叠图像，以使显示屏幕显示混叠图像。该显示屏幕为本申请中的监视器自带的显示屏幕，该显示屏幕的尺寸较大。

为了便于对本实施例进行理解，图2给出了一种监视器的视频监视示意图，图2中的摄像装置可以理解为超高清视频信号的提供设备，在具体实现时，该摄像装置还可以用其他信号提供设备代替，该信号提供设备与监视器（相当于上述可变视频域的超高清视频监视器）通信连接，该监视器中画有小人的区域为上述显示屏幕对应的区域，该显示屏幕为监视器自带的、用于显示混叠图像的屏幕；该显示屏幕的分辨率通常较高，显示屏幕的尺寸也较大，有助于用户观察显示屏幕中的图像。该显示屏幕下方的矩形框相当于调节控制模块的按钮和滚轮等，该按钮可以调节用户的重点关注区域，也可以移动显示屏幕中显示的图像，还可以调整重点关注区域的图像的显示参数等，该显示屏幕的右侧对应的圆形插孔可以是该监视器的输出口端口，该输出端口可以连接外接的视频显示器。

图2中的摄像装置通常与监视的信号输入端口连接，该信号输入端口可以设置在监视器的左侧，或者监视器的后侧等，该信号输入端口也可以有多个，每个信号输入端口可连接的信号提供设备可以相同也可以不同。

上述可变视域的超高清视频监视器可在现有的4K分辨率或者HD分辨率的视频监视器上显示8K超高清视频信号，同时，本发明的视频监视转换装置可以提供对部分用户待查看区域点对点的像素级监看，以方便用户掌握镜头对象情况和准确监看画面的局部质量。同时该监视器集成了显示屏幕，可以更加清晰直观的监视图像的画面质量，便于用户使用。

本发明实施例还提供了另一种可变视域的超高清视频监视器，该监视器在上述实施例所述装置的基础上实现；如图3所示，该监视器包括视频解析模块10、缓冲模块11、中央处理单元12、调节控制模块13、显示驱动电路14和显示屏幕15。

具体地，上述调节控制模块13包括遥控接收器200和与遥控接收器200连接的遥控器201；该遥控器201的遥控信号通过遥控接收器200发送至中央处理单元12；该遥控器包含有多个按键单元，该按键单元通过按键的方式遥控调节视频图像的显示参数、增加重点关注区域、取消某一重点关注区域、选择一个或多个重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个；其中，该显示参数包括图像位置、图像大小。

在一些实施例中，上述遥控器201设置有滚轮单元，该滚轮单元通过旋转滚轮的方式遥控调节显示参数；其中，旋转滚轮的方式包括遥控调节重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小重点关注区域。

进一步地，上述调节控制模块13包括内建在调节控制模块中的HTTP（Hyper TextTransfer Protocol，超文本传输协议）服务器及运行在服务器中的显示调节服务（相当于图3中的HTTP服务器及服务）；该显示调节服务通过有限网络或者无线网络连接到HTTP服务器上的调节设备的浏览器中，在该浏览器中展现一个显示调节页面，以使用户在显示调节页面中调节显示参数、增加重点关注区域、取消某一重点关注区域、选择一个或多个重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个、调节选择的重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小所述选择的重点关注区域；其中，该显示参数包括图像位置、图像大小。上述调节设备可以是PC（Personal Computer，个人计算机）或者PAD（Portable Device，便携式设备），例如，笔记本电脑和平板电脑等。

如图3所示，上述建在调节控制模块中的HTTP服务器及运行在服务器中的显示调节服务，以及遥控接收器可以通过调节及控制逻辑与中央处理单元12，以及重点关注区域信息存储区域连接；其中，该重点关注区域信息存储区域用于存储调节控制模块调节得到的重点关注区域。

进一步地，上述调节控制模块13还包括与显示屏幕贴合设置的触摸装置202；该触摸装置202用于调节显示参数、增加重点关注区域、取消某一重点关注区域、选择某一个或者多个重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个、调节选择的重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小选择的重点关注区域；其中，该显示参数包括图像位置、图像大小。也可以理解为用户可以通过触摸装置202调节自己感兴趣的区域，以及该重点关注区域的位置、大小等。

进一步地，上述中央处理单元包括下变换单元和混叠单元；该缓冲模块包括底图缓冲单元203；该底图缓冲单元203分别与下变换单元和混叠单元连接；该下变换单元用于对缓冲模块中的超高清视频信号的视频图像对应的整幅图像进行下变换处理，得到分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像；将该分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像保存至底图缓冲单元203；混叠单元用于对分辨率缩小的整幅视频图像对应的整幅图像和重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像。

例如，将8K的视频图像下变换为4K的视频图像，该4K的视频图像相当于分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像。该混叠处理可以是将分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像与重点关注区域的图像进行融合，得到一幅图像，该图像也即是混叠图像。

进一步地，上述中央处理单元12还包括测量指标生成单元；该测量指标生成单元用于根据用户选择的测量指标，对从缓冲模块11中获取的视频图像对应的整幅图像进行处理，得到测量指标图像；在需要显示测量指标的情况下，混叠单元用于对测量指标图像，以及分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像和/或重点关注区域的图像进行混叠处理。

在具体实现时，是否需要显示测量指标以及显示哪种测量指标通常是通过监视器中设置的按键及滚轮选择的。上述测量指标一般包括波形图、矢量显示、伪彩色、辅助聚焦、斑马线等辅助信息。用户可以根据自己的需求选择显示那些测量指标，并根据该测量指标观察图像。

在具体实现时，上述混叠单元可以对测量指标图像与分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像进行混叠处理，也可以对测量指标图像与重点关注区域的图像进行混叠处理，还可以对测量指标图像、分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像和重点关注区域的图像进行混叠处理，具体采用哪种混叠方式可以根据用户需求调节。

在具体实现时，上述缓冲模块11包括原始视频帧图像缓冲单元204、重点关注区域图像缓冲单元205和显示缓冲单元206；该原始视频帧图像缓冲单元204用于缓存超高清视频信号的每帧视频图像；该重点关注区域图像缓冲单元205用于缓存超高清视频信号的视频图像的重点关注区域的图像；其中，每个超高清视频信号的视频图像包括一个或多个重点关注区域；显示缓冲单元206用于缓存中央处理单元12发送的混叠图像，该显示缓冲单元中缓存的混叠图像用于显示在显示屏幕15中。在一些实施例中，上述缓冲模块还包括测量指标图像缓冲单元，用于缓存上述测量指标图像。

具体地，上述显示驱动电路14用于从显示缓冲单元中读取混叠图像，并对该混叠图像进行电气指标适配后，发送至显示屏幕15，以使该显示屏幕15显示混叠图像。在具体实现时，该显示屏幕15可以根据设置的分辨率显示混叠图像。

进一步地，上述视频解析模块10包括依次连接的信号输入端口、信号接收电路、视频制式识别电路和视频音频分离电路；该信号接收电路还与视频音频分离电路连接；该信号输入端口用于将接收的超高清视频信号传输至信号接收电路，以使信号接收电路对超高清视频信号进行输入信号的电气匹配和数据转换，将数据转换完成的视频信号发送至视频音频分离电路和视频制式识别电路；视频音频分离电路用于对数据转换完成的视频信号进行视频和音频的分离，并将分离后的视频和音频发送至缓冲模块；视频制式识别电路用于识别所述视频信号的制式。

在具体实现时，上述缓冲模块11包括原始视频帧图像缓冲单元204和音频缓冲单元207；该原始视频帧图像缓冲单元204用于缓存分离后的视频的每帧视频图像；该音频缓冲单元207用于缓存分离后的音频。

在一些实施例中，上述视频解析模块10包括多个信号输入端口，每个信号输入端口用于接收下述类型的视频信号源发送的信号中的一种：48G的SDI（Serial DigitalInterface，数字分量串行接口）信号、12G的SDI信号、3G的SDI信号、HDMI信号。也可以理解为一个信号输入端口只对应接收一种类型的信号，每个信号输入端口可接收的信号类型与该输入端口的接口类型保持一致。

通常情况下，各种类型的输入信号端口有各自特定的接口物理尺寸、电气性能，以及数据/信号交换协议，一个特定的信号输入端口通常只支持某种特定的信号格式输入。在一些实施例中，作为一个常用的组合，视频解析模块10的信号输入端口支持的信号输入格式可包含如下几种：1路48G的SDI信号、4路12G的SDI信号、4路3G的SDI信号、1路HDMI2.1信号，4路HDMI2.0信号。其中，4路12G的SDI信号可以分别输入4路互相之间没有关系的4K视频信号，也可以共同组成一幅8K视频信号的4个组成部分，使用4路12G的SDI信号共同完成1路8K信号的输入。同样，4路3G的SDI信号可以分别输入4路互相之间没有关系的HD视频信号，也可以共同组成一幅4K视频信号的4个组成部分，使用4路3G的SDI信号共同完成1路4K信号的输入。同理，4路HDMI2.0信号可以分别输入4路互相之间没有关系的4K视频信号，也可以共同组成一幅8K视频信号的4个组成部分，使用4路HDMI2.0信号共同完成1路8K信号的输入。

在具体实现时，每个信号输入端口后都连接有信号接收电路、视频音频分离电路和视频制式识别电路，图3中的信号输入端口（0）可以表示第一个信号输入端口，信号输入端口（n）可以表示第n个信号输入端口，也即是图3中可以包括信号输入端口（0）、信号输入端口（1）、信号输入端口（2），…，信号输入端口（n）共n个信号输入端口。

在目前8K超高清视频的设备间输入输出接口多样的情况下，一台现有的视频监视器无法适配不同输出接口和协议的视频源设备，如不同的摄像机、不同的视频播放设备、不同的后期制作设备等，导致现有设备使用不便且增加了用户总体拥有成本。多个信号输入接口可以做到一个视频监视器灵活使用各种设备，简化了用户工作环境，降低了用户总体系统拥有成本。同时，现有视频监视器通常只提供某一种SDI输入接口，而与此同时，后期制作设备大部分是HDMI的输出接口，视频监视器提供HDMI的输入接口，可以直接连接用户的后期制作设备，让用户省去HDMI转SDI的接口转换器，简化系统连接，同时降低了用户成本。

在具体实现时，上述装置还包括扬声器驱动电路208和扬声器209；该扬声器驱动电路208分别与扬声器209和音频缓冲单元207连接；该扬声器驱动电路208用于，从音频缓冲单元207中读取音频信号，并通过扬声器209播放音频信号。

进一步地，上述监视器还可以包括视频输出模块210，缓冲模块11包括输出缓冲单元211，上述视频输出模块210分别与输出缓冲单元211和音频缓冲单元207连接；该输出缓冲单元211用于保存混叠图像；视频输出模块210用于从输出缓冲单元211中读取混叠信号，从音频缓冲单元207中读取音频信号，以使外接视频显示器显示混叠信号，并播放音频信号。

在具体实现时，上述视频输出模块包括依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；视频制式编码与音频嵌入电路用于，对读取到的视频信号进行编码，并将读取到的音频信号嵌入到编码后的视频信号中，得到待播放视频；将待播放视频发送至信号发送电路；信号发送电路将接收到的待播放视频通过信号输出接口发送至外接视频显示器，以使外接的视频显示器播放待播放视频。图3中的信号输出端口（0）可以表示第一个信号输出端口，信号输出端口（n）可以表示第n个信号输出端口，也即是图3中可以包括信号输出端口（0）、信号输出端口（1）、信号输出端口（2），…，信号输出端口（n）共n个信号输出端口，每个信号输出端口连接不同的外接视频显示器。

在一些实施例中，上述视频输出模块210包括多个依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；每个信号输出端口连接下述外接的视频显示器中的一种：48G的SDI接口的视频显示器、4路12G的SDI接口的视频显示器、1路12G的SDI接口的视频显示器、4路3G的SDI视频显示器、4路HDMI2.0接口的视频显示器、1路HDMI2.1接口的视频显示器。每个输出端口只与一种接口类型的视频显示器连接。

上述48G的SDI接口的视频显示器、4路12G的SDI接口的视频显示器可以实现8K视频信号的监看，这时候本发明提供的监视器实际上提供了视频分配器或者分路器的功能。1路12G的SDI接口的视频显示器、4路3G的SDI接口的视频显示器可以分别提供一路4K信号的显示，可以在这些设备上显示不同的重点关注区域，提高工作效率。4路HDMI2.0接口的视频显示器、1路HDMI2.1接口的视频显示器用于显示不同的重点关注区域。

进一步地，上述输出缓冲单元211包括多个；其中，一个输出缓冲单元连接一个视频制式编码与音频嵌入电路；中央处理单元的混叠单元将未混叠的重点关注区域图像、将混叠后的重点关注区域图像的分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像、和混叠了不同重点关注区域的图像的分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像发送至一个或者多个输出缓冲单元211。该方式可以在输出缓冲单元连接不同的视频显示器时，可以分别监控不同的重点关注区域的图像，从而可以提高工作效率。

在具体实现时，上述输出缓冲单元211也可以为多个，每个输出缓冲单元与一个视频制式编码与音频嵌入电路连接，每个输出缓冲单元中存储的图像数据可能相同也可能不同。如图3所示，监视器可以包括输出缓冲单元（0）、输出缓冲单元（1）、输出缓冲单元（2），…，输出缓冲单元（n）共n输出缓冲单元，每个输出缓冲单元连接不同的视频制式编码与音频嵌入电路，每个视频制式编码与音频嵌入电路又分别连接一个信号发送电路和信号输出端口。

在一些实施例中，上述视频输出模块包括多个依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；每个信号输出端口输出信号的格式可以为48G的SDI、12G的SDI、3G的SDI、HDMI2.0、HDMI2.1中的一种。这些信号输出端口不一定外接视频显示器或者监视器，而是将视频数据以各自接口支持的信号格式输出，支持这些特定信号格式输入的各类设备都可以连接到这些输出端口上来，完成视频数据的输入使用，例如：可以接视频数据记录设备，完成各信号输出端口输出视频内容的记录等。

通常情况下，各种类型的输出信号端口有各自特定的接口物理尺寸、电气性能和数据/信号交换协议，一个特定的信号输出端口通常只支持某种特定的信号格式输出。在一些实施例中，作为一个常用的组合，视频解析模块的信号输出端口支持的信号输出格式可包含如下这些：1路48G的SDI信号、4路12G的SDI信号、4路3G的SDI信号、1路HDMI2.1信号，4路HDMI2.0信号。其中，4路12GSDI信号可以分别输出4路互相之间没有关系的4K视频信号，也可以共同组成一幅8K视频信号的4个组成部分，使用4路12GSDI信号共同完成1路8K信号的输出。同样，4路3G的SDI信号可以分别输出4路互相之间没有关系的HD视频信号，也可以共同组成一幅4K视频信号的4个组成部分，使用4路3G的SDI信号共同完成1路4K信号的输出。同理，4路HDMI2.0信号可以分别输出4路互相之间没有关系的4K视频信号，也可以共同组成一幅8K视频信号的4个组成部分，使用4路HDMI2.0信号共同完成1路8K信号的输出。

在一些实施例中，由于8K超高清视频一般都是HDR（(High-Dynamic Range，高动态范围）高动态视频，上述监视器优选支持HDR高动态视频的输入、处理及显示，支持的HDR格式包括Dolby vision、HDR10、HLG（Hybrid Log-Gamma，高动态范围标准）中的一种或多种。

例如，上述监视器优选支持HDR高动态范围视频显示的显示屏。显示屏是否支持HDR与显示屏的分辨率无关，即使使用HD分辨率的显示屏，也优选支持HDR高动态范围视频显示的显示屏。优选的，超高清视频监视器需要选用支持Dolby Vision、HDR10、HLG等格式的HDR高动态范围视频的显示。优选的，超高清视频监视器应使用原始超高清视频的动态范围显示混叠图像，即便这些混叠图像的分辨率比原始超高清视频的分辨率有所降低。

同样道理，上述监视器的信号输入、视频格式识别、音视频分离、视频解码、视频叠加、测量指标生成、视频编码、视频显示、视频输出各环节的处理都要支持HDR高动态范围视频，才能保证显示画面和/或输出视频的质量。优选的，监视器的各环节使用输入超高清视频原始的HDR格式来处理或输出/显示效果才能达到最好。

在一些实施例中，由于8K超高清视频一般都是高帧率视频，上述监视器优选支持高帧率视频的输入、处理及显示，支持的高帧率视频的视频帧率包括如下的一种或几种：120Hz、100Hz、60Hz、50Hz、30Hz、25Hz、120/1.001Hz、60/1.001Hz、30/1.001Hz。

例如，上述监视器优选支持高帧率视频显示的显示屏。显示屏是否支持高帧率与显示屏的分辨率无关，即使使用HD分辨率的显示屏，也优选支持高帧率视频显示的显示屏。例如，显示屏需要支持下列一种或几种帧率视频的显示：120Hz、100Hz、60Hz、50Hz、30Hz、25Hz、120/1.001Hz、60/1.001Hz、30/1.001Hz。优选的，显示屏需要支持下列帧率视频的显示：120Hz、100Hz、50Hz；优选的，显示屏需要支持下列帧率视频的显示：120Hz、100Hz、60Hz、50Hz；优选的，显示屏需要支持下列帧率视频的显示：120Hz、100Hz、60Hz、50Hz、30Hz、120/1.001Hz、60/1.001Hz、30/1.001Hz。优选的，超高清视频监视器应使用原始超高清视频的帧率显示混叠图像，即便这些混叠图像的分辨率比原始超高清视频的分辨率有所降低。

同样道理，上述监视器的信号输入、视频格式识别、音视频分离、视频解码、视频叠加、测量指标生成、视频编码、视频显示、视频输出各环节的处理都要支持高帧率视频，才能保证显示画面和/或输出视频的质量。优选的，监视器的各环节使用输入超高清视频原始的帧率来处理或输出/显示效果才能达到最好。

上述可变视域的超高清监视器，用户可以根据需求调节和显示重点关注区域的视频图像、局部图像等，便于用户查看场景和人物是否对焦准确，从而提高图像显示的精度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种可变视域的超高清视频监视器，其特征在于，所述监视器包括：视频解析模块、缓冲模块、中央处理单元、调节控制模块、显示驱动电路和显示屏幕；

所述缓冲模块分别与所述视频解析模块、所述中央处理单元和所述显示驱动电路连接；所述中央处理单元还与所述调节控制模块连接；所述显示驱动电路还与所述显示屏幕连接；

所述视频解析模块用于接收超高清视频信号，并将所述超高清视频信号的每帧视频图像发送给所述缓冲模块，以使所述缓冲模块缓存所述超高清视频信号的每帧视频图像；

所述调节控制模块用于调节视频图像的显示参数，确定所述视频图像的重点关注区域，并将所述重点关注区域发送给所述中央处理单元；

所述中央处理单元用于从所述缓冲模块中读取所述超高清视频信号的视频图像，从所述视频图像中提取重点关注区域的图像；并对所述重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像，将所述混叠图像保存至缓冲模块；

所述显示驱动电路用于读取所述缓冲模块中的混叠图像，以使所述显示屏幕显示所述混叠图像。

2.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述调节控制模块包括遥控接收器和与所述遥控接收器连接的遥控器；所述遥控器的遥控信号通过遥控接收器发送至所述中央处理单元；

所述遥控器包含有多个按键单元，所述按键单元通过按键的方式遥控调节所述视频图像的显示参数、增加重点关注区域、取消重点关注区域、选择一个或多个重点关注区域、或者取消选择的重点关注区域中的任意一个；其中，所述显示参数包括图像位置、图像大小；

和/或，

所述遥控器设置有滚轮单元，所述滚轮单元通过旋转滚轮的方式遥控调节显示参数；其中，所述旋转滚轮的方式包括遥控调节所述重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小所述重点关注区域。

3.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述调节控制模块包括内建在所述调节控制模块中的HTTP服务器及运行在服务器中的显示调节服务；

所述的显示调节服务通过有限网络或者无线网络连接到所述HTTP服务器上的调节设备的浏览器中，在所述浏览器中展现一个显示调节页面，以使用户在所述显示调节页面中调节显示参数、增加重点关注区域、取消重点关注区域、选择一个或多个重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个、调节选择的重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小所述选择的重点关注区域；其中，所述显示参数包括图像位置、图像大小。

4.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述调节控制模块包括与所述显示屏幕贴合设置的触摸装置；

所述触摸装置用于调节显示参数、增加重点关注区域、取消重点关注区域、选择重点关注区域、取消选择的重点关注区域中的任意一个、调节选择的重点关注区域在整幅图像上的位置、放大或缩小所述选择的重点关注区域；其中，所述显示参数包括图像位置、图像大小。

5.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述中央处理单元包括下变换单元和混叠单元；所述缓冲模块包括底图缓冲单元；

所述下变换单元用于对所述缓冲模块中的超高清视频信号的视频图像对应的整幅图像进行下变换处理，得到分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像；将所述分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像保存至所述底图缓冲单元；

所述混叠单元用于对所述分辨率缩小的整幅视频图像对应的整幅图像和所述重点关注区域的图像进行混叠处理，得到混叠图像。

6.根据权利要求5所述的监视器，其特征在于，所述中央处理单元还包括测量指标生成单元；

所述测量指标生成单元用于根据用户选择的测量指标，对从所述缓冲模块中获取的视频图像对应的整幅图像进行处理，得到测量指标图像；所述测量指标包括颜色直方图、波形图、矢量图、伪彩色、斑马线或者辅助聚焦；

在需要显示测量指标的情况下，所述混叠单元用于对所述测量指标图像，以及所述分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像和/或所述重点关注区域的图像进行混叠处理。

7.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述缓冲模块包括原始视频帧图像缓冲单元、重点关注区域图像缓冲单元和显示缓冲单元；

所述原始视频帧图像缓冲单元用于缓存所述超高清视频信号的每帧视频图像；

所述重点关注区域图像缓冲单元用于缓存所述超高清视频信号的视频图像的重点关注区域的图像；其中，每个所述超高清视频信号的视频图像包括一个或多个重点关注区域；

所述显示缓冲单元用于缓存所述中央处理单元发送的所述混叠图像，所述混叠图像用于显示在所述显示屏幕中。

8.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述视频解析模块包括依次连接的信号输入端口、信号接收电路、视频制式识别电路和视频音频分离电路；所述信号接收电路还与所述视频音频分离电路连接；

所述信号输入端口用于将接收的所述超高清视频信号传输至所述信号接收电路，以使所述信号接收电路对所述超高清视频信号进行输入信号的电气匹配和数据转换，将数据转换完成的视频信号发送至所述视频音频分离电路和所述视频制式识别电路；

所述视频音频分离电路用于对数据转换完成的视频信号进行视频和音频的分离，并将分离后的视频和音频发送至所述缓冲模块；

所述视频制式识别电路用于识别所述视频信号的制式。

9.根据权利要求8所述的监视器，其特征在于，所述缓冲模块包括原始视频帧图像缓冲单元和音频缓冲单元；

所述原始视频帧图像缓冲单元用于缓存分离后的视频的每帧视频图像；

所述音频缓冲单元用于缓存所述分离后的音频。

10.根据权利要求8所述的监视器，其特征在于，所述视频解析模块包括多个信号输入端口，每个所述信号输入端口用于接收下述类型的视频信号源发送的信号中的一种：48G的SDI信号、12G的SDI信号、3G的SDI信号、HDMI信号。

11.根据权利要求9所述的监视器，其特征在于，所述监视器还包括扬声器驱动电路和扬声器；所述扬声器驱动电路分别与所述扬声器和所述音频缓冲单元连接；

所述扬声器驱动电路用于，从所述音频缓冲单元中读取音频信号，并通过扬声器播放所述音频信号。

12.根据权利要求9所述的监视器，其特征在于，所述监视器还包括视频输出模块，所述缓冲模块包括输出缓冲单元，所述视频输出模块分别与所述输出缓冲单元和所述音频缓冲单元连接；

所述输出缓冲单元用于缓存所述混叠图像；

所述视频输出模块用于从所述输出缓冲单元中读取混叠信号，从所述音频缓冲单元中读取音频信号，以使外接的视频显示器显示所述混叠信号，并播放所述音频信号。

13.根据权利要求12所述的监视器，其特征在于，所述视频输出模块包括依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；

所述视频制式编码与音频嵌入电路用于，对读取到的视频信号进行编码，并将读取到的音频信号嵌入到编码后的视频信号中，得到待播放视频；将所述待播放视频发送至所述信号发送电路；

所述信号发送电路将接收到的待播放视频通过信号输出接口发送至外接的视频显示器。

14.根据权利要求13所述的监视器，其特征在于，所述视频输出模块包括多个依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；每个所述信号输出端口连接下述外接的视频显示器中的一种：

48G的SDI接口的视频显示器、4路12G的SDI接口的视频显示器、1路12G的SDI接口的视频显示器、4路3G的SDI接口的视频显示器、4路HDMI2.0接口的视频显示器、1路HDMI2.1接口的视频显示器。

15.根据权利要求14所述的监视器，其特征在于，所述输出缓冲单元包括多个；其中，一个所述输出缓冲单元连接一个所述视频制式编码与音频嵌入电路；

所述中央处理单元的混叠单元将未混叠的重点关注区域图像、将混叠后的重点关注区域图像的分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像、和混叠了不同重点关注区域的图像的分辨率缩小的视频图像对应的整幅图像发送至一个或者多个所述输出缓冲单元。

16.根据权利要求13所述的监视器，其特征在于，所述视频输出模块包括多个依次连接的视频制式编码与音频嵌入电路、信号发送电路和信号输出端口；每个所述信号输出端口输出信号的格式为48G的SDI、12G的SDI、3G的SDI、HDMI2.0或HDMI2.1中的一种。

17.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述监视器支持HDR高动态视频的输入和处理及显示；支持的HDR格式包括Dolby vision、HDR10或HLG中的一种或多种。

18.根据权利要求1所述的监视器，其特征在于，所述监视器支持高帧率视频的输入、处理及显示；所述支持的高帧率视频的视频帧率包括如下的一种或几种：120Hz、100Hz、60Hz、50Hz、30Hz、25Hz、120/1.001Hz、60/1.001Hz、30/1.001Hz。

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