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视频监视系统中字符叠加技术的应用

2014-10-23王丽博+苏振恒+王晓侃

农机使用与维修 2014年10期
关键词:字符存储器像素

王丽博+苏振恒+王晓侃

摘要视频显示的广泛应用带动了OSD(On Screen Display)字符叠加技术的发展,OSD技术解决了视频系统中查看各种数据信息的问题。本文设计了一款视频监视系统,可将字符信息显示于屏幕,具有显示字符稳定、可靠性高、实用性强等优点,方便用户获取信息。

关键词视频监视字符叠加技术

0引言

随着视频监视、安防系统在日常生活中的推广应用,为获得拍摄视频图像的时间及其他附加信息显得尤为重要。为此本文设计了一款实用字符叠加系统,既方便使用者执行任务时查询信息,又为事后判读及数据处理提供参考依据。本文采用字符叠加专用芯片,实现在视频图像上叠加图形、汉字及字符,建立友好的人机交互界面。

1字符叠加方案设计

OSD是在视频信号中加入附加信息(如字符、时间、图形等),并使这两种不同的信号叠加后在同一画面中显示出来。字符叠加有3种设计方案\[1\]:

(1)搭建字符叠加系统的行场分离、显示内存和时钟电路等,该方案电路设计结构复杂,稳定性差;

(2)使用可编程器进行设计,该方案成本高,编程复杂;

(3)使用视频字符叠加专用芯片,无需将字符和视频信号混合起来进行编解码,极大地简化了芯片的逻辑功能,电路简单,系统结构紧凑有效,成本低。

基于以上特点,本文采用方案3,基于字符叠加专用芯片MAX7456的视频字符叠加方案。

字符叠加原理是在控制单元控制下,读取字符存储器中的字符信号,并将其转换成视频显示的格式,并与输入的原视频信号综合在一起,按照字符显示指定位置在监视器上显示出来\[2\]。字符叠加系统框图如图1所示:

叠加芯片MAX7456接收控制单元发出的叠加命令,把所要显示的字符信息叠加到视频信号中。字符叠加芯片中默认存储了256个字符,因大多是日文和英文字母,所以在设计过程中,依据需要在字符存储器中修改了一些用不到的字符,重新添加了一些常用的中文点阵字符。

字符叠加单元的特点:

● 256个用户定义字符或图形存储于EEPROM;

● 字符大小为18×12像素;

● 通过SPI接口,用户可对字符、图形进行在线编程;

● 字符可闪烁、反色和背景控制;

● 最多显示16行×30列字符;

● 兼容NTSC制式和PAL制式。

2.1字符位置的确定\[3,4\]

在屏幕上叠加字符实际上是把相应的像素叠加到指定的位置,显示存储器(SRAM)地址对应于监视器的固定位置。字符存储器(NVM)预装了256个字符或图形,用户通过SPI串口设置字符存储器中的内容。如图2所示,汉字“录”的数据信息由18×12个点阵组成,字符信息由16进制数据表示,存储于NVM。

显示存储器存储了480个字符地址,这些地址指向存储在字符存储器中的字符。字符存储器中共256行,每一行(54字节)包含一个字符的信息。字符的每个像素点由三种状态(白色、黑色、透明)的2bit数据表示,像素定义(00 黑,01白,10透明)。读取一个字符的像素时,先将字符的像素数据读入RAM,再从RAM将所需的像素数据读至SPI端口。

以下是显示字符的部分软件程序:

void display(uint DMAddr , uchar CAAddr , uchar CAAttribute )

{

/*****向显示存储器写地址字节******/

writeReg( 0x05, DMAddr/256 );

writeReg( 0x06, DMAddr%256 ); //写入字符显示地址

writeReg( 0x07, CAAddr );

/*****向显示存储器写字符属性字节*/

writeReg(0x05, (DMADDR/256)|0x02);

writeReg( 0x06, DMAddr%256 );

writeReg( 0x07, CAAttribute ); //写入属性

}

2.2字符叠加的电路设计图2字符存储器中字符数据信息图3视频叠加电路字符叠加电路原理图如图3所示,字符叠加芯片MAX7456执行控制单元发出的命令,进行字符叠加,信号经隔离缓冲处理后输出。字符叠加电路把有关信息以字符或图标的形式叠加到视频图像上,方便使用者实时了解现场状态,获取有用信息。

3系统调试

使用Visual C++编写测试管理软件对系统进行调试,状态参数实时数据显示。经实验证明,达到了预期性能指标,图4为实验调试界面:

图4监视系统调试图采用文中所述设计方案,视频监视系统正常运作,字符叠加信号可靠显示。

4结论

字符叠加单元已成功应用于视频监视系统,该字符叠加系统成本低,电路设计简单,在视频任意位置均可实现字符的叠加。系统可依据需求进行字符信息增减修改,灵活性强。字符叠加技术在视频监视系统中的应用,方便使用者实时准确了解扫描信息,且便于回放时查看相关数据资料。该视频监视系统可应用于军事、航海、日常生活等各种视频监视系统中。

参考文献:

\[1\]杨阳,项力领,胡智慧.基于双模导航定位模块的视频字符叠加系统\[J\].吉林大学学报,2013,31(5).

\[2\]尚海林,邹春勇.一种字符叠加显示电路的实用设计\[J\].光学技术,2008,34(12).

\[3\]汪辉,王昌明,宋高顺,等.基于MAX7456的字符叠加系统设计\[J\].电子设计工程,2010,18(7):181-183.

\[4\]闫露露,郑恩让.基于IA6459的视频字符叠加系统的设计\[J\].电子器件,2014,37(1).

摘要视频显示的广泛应用带动了OSD(On Screen Display)字符叠加技术的发展,OSD技术解决了视频系统中查看各种数据信息的问题。本文设计了一款视频监视系统,可将字符信息显示于屏幕,具有显示字符稳定、可靠性高、实用性强等优点,方便用户获取信息。

关键词视频监视字符叠加技术

0引言

随着视频监视、安防系统在日常生活中的推广应用,为获得拍摄视频图像的时间及其他附加信息显得尤为重要。为此本文设计了一款实用字符叠加系统,既方便使用者执行任务时查询信息,又为事后判读及数据处理提供参考依据。本文采用字符叠加专用芯片,实现在视频图像上叠加图形、汉字及字符,建立友好的人机交互界面。

1字符叠加方案设计

OSD是在视频信号中加入附加信息(如字符、时间、图形等),并使这两种不同的信号叠加后在同一画面中显示出来。字符叠加有3种设计方案\[1\]:

(1)搭建字符叠加系统的行场分离、显示内存和时钟电路等,该方案电路设计结构复杂,稳定性差;

(2)使用可编程器进行设计,该方案成本高,编程复杂;

(3)使用视频字符叠加专用芯片,无需将字符和视频信号混合起来进行编解码,极大地简化了芯片的逻辑功能,电路简单,系统结构紧凑有效,成本低。

基于以上特点,本文采用方案3,基于字符叠加专用芯片MAX7456的视频字符叠加方案。

字符叠加原理是在控制单元控制下,读取字符存储器中的字符信号,并将其转换成视频显示的格式,并与输入的原视频信号综合在一起,按照字符显示指定位置在监视器上显示出来\[2\]。字符叠加系统框图如图1所示:

叠加芯片MAX7456接收控制单元发出的叠加命令,把所要显示的字符信息叠加到视频信号中。字符叠加芯片中默认存储了256个字符,因大多是日文和英文字母,所以在设计过程中,依据需要在字符存储器中修改了一些用不到的字符,重新添加了一些常用的中文点阵字符。

字符叠加单元的特点:

● 256个用户定义字符或图形存储于EEPROM;

● 字符大小为18×12像素;

● 通过SPI接口,用户可对字符、图形进行在线编程;

● 字符可闪烁、反色和背景控制;

● 最多显示16行×30列字符;

● 兼容NTSC制式和PAL制式。

2.1字符位置的确定\[3,4\]

在屏幕上叠加字符实际上是把相应的像素叠加到指定的位置,显示存储器(SRAM)地址对应于监视器的固定位置。字符存储器(NVM)预装了256个字符或图形,用户通过SPI串口设置字符存储器中的内容。如图2所示,汉字“录”的数据信息由18×12个点阵组成,字符信息由16进制数据表示,存储于NVM。

显示存储器存储了480个字符地址,这些地址指向存储在字符存储器中的字符。字符存储器中共256行,每一行(54字节)包含一个字符的信息。字符的每个像素点由三种状态(白色、黑色、透明)的2bit数据表示,像素定义(00 黑,01白,10透明)。读取一个字符的像素时,先将字符的像素数据读入RAM,再从RAM将所需的像素数据读至SPI端口。

以下是显示字符的部分软件程序:

void display(uint DMAddr , uchar CAAddr , uchar CAAttribute )

{

/*****向显示存储器写地址字节******/

writeReg( 0x05, DMAddr/256 );

writeReg( 0x06, DMAddr%256 ); //写入字符显示地址

writeReg( 0x07, CAAddr );

/*****向显示存储器写字符属性字节*/

writeReg(0x05, (DMADDR/256)|0x02);

writeReg( 0x06, DMAddr%256 );

writeReg( 0x07, CAAttribute ); //写入属性

}

2.2字符叠加的电路设计图2字符存储器中字符数据信息图3视频叠加电路字符叠加电路原理图如图3所示,字符叠加芯片MAX7456执行控制单元发出的命令,进行字符叠加,信号经隔离缓冲处理后输出。字符叠加电路把有关信息以字符或图标的形式叠加到视频图像上,方便使用者实时了解现场状态,获取有用信息。

3系统调试

使用Visual C++编写测试管理软件对系统进行调试,状态参数实时数据显示。经实验证明,达到了预期性能指标,图4为实验调试界面:

图4监视系统调试图采用文中所述设计方案,视频监视系统正常运作,字符叠加信号可靠显示。

4结论

字符叠加单元已成功应用于视频监视系统,该字符叠加系统成本低,电路设计简单,在视频任意位置均可实现字符的叠加。系统可依据需求进行字符信息增减修改,灵活性强。字符叠加技术在视频监视系统中的应用,方便使用者实时准确了解扫描信息,且便于回放时查看相关数据资料。该视频监视系统可应用于军事、航海、日常生活等各种视频监视系统中。

参考文献:

\[1\]杨阳,项力领,胡智慧.基于双模导航定位模块的视频字符叠加系统\[J\].吉林大学学报,2013,31(5).

\[2\]尚海林,邹春勇.一种字符叠加显示电路的实用设计\[J\].光学技术,2008,34(12).

\[3\]汪辉,王昌明,宋高顺,等.基于MAX7456的字符叠加系统设计\[J\].电子设计工程,2010,18(7):181-183.

\[4\]闫露露,郑恩让.基于IA6459的视频字符叠加系统的设计\[J\].电子器件,2014,37(1).

摘要视频显示的广泛应用带动了OSD(On Screen Display)字符叠加技术的发展,OSD技术解决了视频系统中查看各种数据信息的问题。本文设计了一款视频监视系统,可将字符信息显示于屏幕,具有显示字符稳定、可靠性高、实用性强等优点,方便用户获取信息。

关键词视频监视字符叠加技术

0引言

随着视频监视、安防系统在日常生活中的推广应用,为获得拍摄视频图像的时间及其他附加信息显得尤为重要。为此本文设计了一款实用字符叠加系统,既方便使用者执行任务时查询信息,又为事后判读及数据处理提供参考依据。本文采用字符叠加专用芯片,实现在视频图像上叠加图形、汉字及字符,建立友好的人机交互界面。

1字符叠加方案设计

OSD是在视频信号中加入附加信息(如字符、时间、图形等),并使这两种不同的信号叠加后在同一画面中显示出来。字符叠加有3种设计方案\[1\]:

(1)搭建字符叠加系统的行场分离、显示内存和时钟电路等,该方案电路设计结构复杂,稳定性差;

(2)使用可编程器进行设计,该方案成本高,编程复杂;

(3)使用视频字符叠加专用芯片,无需将字符和视频信号混合起来进行编解码,极大地简化了芯片的逻辑功能,电路简单,系统结构紧凑有效,成本低。

基于以上特点,本文采用方案3,基于字符叠加专用芯片MAX7456的视频字符叠加方案。

字符叠加原理是在控制单元控制下,读取字符存储器中的字符信号,并将其转换成视频显示的格式,并与输入的原视频信号综合在一起,按照字符显示指定位置在监视器上显示出来\[2\]。字符叠加系统框图如图1所示:

叠加芯片MAX7456接收控制单元发出的叠加命令,把所要显示的字符信息叠加到视频信号中。字符叠加芯片中默认存储了256个字符,因大多是日文和英文字母,所以在设计过程中,依据需要在字符存储器中修改了一些用不到的字符,重新添加了一些常用的中文点阵字符。

字符叠加单元的特点:

● 256个用户定义字符或图形存储于EEPROM;

● 字符大小为18×12像素;

● 通过SPI接口,用户可对字符、图形进行在线编程;

● 字符可闪烁、反色和背景控制;

● 最多显示16行×30列字符;

● 兼容NTSC制式和PAL制式。

2.1字符位置的确定\[3,4\]

在屏幕上叠加字符实际上是把相应的像素叠加到指定的位置,显示存储器(SRAM)地址对应于监视器的固定位置。字符存储器(NVM)预装了256个字符或图形,用户通过SPI串口设置字符存储器中的内容。如图2所示,汉字“录”的数据信息由18×12个点阵组成,字符信息由16进制数据表示,存储于NVM。

显示存储器存储了480个字符地址,这些地址指向存储在字符存储器中的字符。字符存储器中共256行,每一行(54字节)包含一个字符的信息。字符的每个像素点由三种状态(白色、黑色、透明)的2bit数据表示,像素定义(00 黑,01白,10透明)。读取一个字符的像素时,先将字符的像素数据读入RAM,再从RAM将所需的像素数据读至SPI端口。

以下是显示字符的部分软件程序:

void display(uint DMAddr , uchar CAAddr , uchar CAAttribute )

{

/*****向显示存储器写地址字节******/

writeReg( 0x05, DMAddr/256 );

writeReg( 0x06, DMAddr%256 ); //写入字符显示地址

writeReg( 0x07, CAAddr );

/*****向显示存储器写字符属性字节*/

writeReg(0x05, (DMADDR/256)|0x02);

writeReg( 0x06, DMAddr%256 );

writeReg( 0x07, CAAttribute ); //写入属性

}

2.2字符叠加的电路设计图2字符存储器中字符数据信息图3视频叠加电路字符叠加电路原理图如图3所示,字符叠加芯片MAX7456执行控制单元发出的命令,进行字符叠加,信号经隔离缓冲处理后输出。字符叠加电路把有关信息以字符或图标的形式叠加到视频图像上,方便使用者实时了解现场状态,获取有用信息。

3系统调试

使用Visual C++编写测试管理软件对系统进行调试,状态参数实时数据显示。经实验证明,达到了预期性能指标,图4为实验调试界面:

图4监视系统调试图采用文中所述设计方案,视频监视系统正常运作,字符叠加信号可靠显示。

4结论

字符叠加单元已成功应用于视频监视系统,该字符叠加系统成本低,电路设计简单,在视频任意位置均可实现字符的叠加。系统可依据需求进行字符信息增减修改,灵活性强。字符叠加技术在视频监视系统中的应用,方便使用者实时准确了解扫描信息,且便于回放时查看相关数据资料。该视频监视系统可应用于军事、航海、日常生活等各种视频监视系统中。

参考文献:

\[1\]杨阳,项力领,胡智慧.基于双模导航定位模块的视频字符叠加系统\[J\].吉林大学学报,2013,31(5).

\[2\]尚海林,邹春勇.一种字符叠加显示电路的实用设计\[J\].光学技术,2008,34(12).

\[3\]汪辉,王昌明,宋高顺,等.基于MAX7456的字符叠加系统设计\[J\].电子设计工程,2010,18(7):181-183.

\[4\]闫露露,郑恩让.基于IA6459的视频字符叠加系统的设计\[J\].电子器件,2014,37(1).

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