[發明專利]高清視頻字符疊加系統及控制方法

無效

• 申請號: 201210331566.3
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102857703A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 葉晨;周曉麗
• 申請（專利權）人: 天津市亞安科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/265
• 分類號: H04N5/265;H04N7/18
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本發明涉及安全監控技術領域，特別是涉及一種高清視頻字符疊加系統及控制方法。

背景技術

目前監控產品的高清數字時代已經到來，安全監控領域需要大量使用高清視頻監控系統，各種高清的監控產品層出不窮。監控人員不用去現場巡邏便可通過控制監控產品對現場的實際情況進行監控，同時監控人員也需要通過監控視頻顯示的數據信息獲得現場的相關信息如，監控方位和時間等。因此人機的交互顯得尤為重要。

高清視頻中疊加字符為人機的交互提供了橋梁，通過在高清視頻中顯示菜單，監控人員能輕松選擇控制模式；通過視頻中顯示的監控信息，監控人員能掌握現場的基本情況。但現有的字符疊加系統通常用于模擬或標清的數字監控產品，處理的視頻信息量小，疊加字符少，已不適用于當今高清數字視頻監控產品的需求。所以就需要一種能適應高清監控產品發展要求的高清視頻字符疊加裝置。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種能適應高清監控產品發展要求的高清視頻字符疊加系統及控制方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種高清視頻字符疊加系統，包括MCU、攝像機、字庫存儲器、屏幕映射存儲器，顯示器以及基于FPGA的高清視頻字符疊加裝置，所述的基于FPGA的高清視頻字符疊加裝置包括命令緩存器、視頻緩存器、字符緩存器和字符疊加模塊，所述的字符疊加模塊包括，命令控制模塊，其與MCU保持通訊連接接收并解析命令然后將命令存入命令緩存器；字符映射模塊，其自命令緩存器中提取命令并按命令在字庫存儲器中提取字符并存入字符緩存器中，同時其可按命令提取字符緩存器中數據存入屏幕映射存儲器中；視頻控制模塊，其接收攝像機的高清視頻信號并根據視頻信號提取屏幕映射存儲器中的疊加字符數據存入視頻緩存器，然后將字符與視頻信號疊加并輸出至顯示器。

所述的命令緩存器、視頻緩存器和字符緩存器為基于FPGA的FIFO緩存器。

所述的命令控制模塊包括相連的命令提取模塊和命令解析模塊，所述的命令提取模塊與MCU相連接以提取MCU發送的命令；命令解析模塊與命令FIFO緩存器相連接，其解析命令并將需要存儲的命令緩存入命令緩存器中。

所述的字符存儲控制模塊包括相連接的字符存儲控制模塊和字符存儲驅動模塊，所述的字符存儲控制模塊與字符存儲器和字符緩存器相連以按命令將指定字符自字符存儲器中提取并緩存至字符緩存器，所述的字符存儲驅動模塊與字符緩存器和屏幕映射存儲器相連接以將按命令將字符緩存存儲器內的字符數據存入至屏幕映射存儲器指定位置。

所述的視頻控制模塊由視頻解析模塊及視頻疊加模塊連接構成，視頻解析模塊與輸入視頻相連接以完成視頻的解析并提取同步信號；視頻疊加模塊與視頻緩存器和屏幕映射存儲器相連接，視頻疊加模塊按指令自屏幕映射存儲器中提取一幀視頻需要的所有字符并存入視頻緩存器中，在輸出視頻的同時自視頻緩存器中讀取字符并疊加后輸出。

一種如權利要求1-5所述的高清視頻字符疊加系統的控制方法，包括以下步驟，

1）MCU發出字符疊加命令；

2）命令控制模塊接收MCU的控制命令并解析后將該命令存入命令緩存器；

3）字符提取步驟，字符疊加控制模塊讀取命令存儲器，獲得字符顯示的屏幕坐標及該字符對應的ASCII碼，并在字庫存儲器中取該字符，然后將該字符信息緩存在字符緩存器中；

4）字符存入步驟，字符疊加控制模塊讀取字符緩存器中的字符信息，并根據控制命令中的屏幕坐標，將字符信息存到屏幕映射存儲器中的對應位置；

5）視頻提取步驟，視頻控制模塊根據收到的視頻信息，以與視頻對應的顯示位置讀取屏幕映射存儲器中的字符數據，并一次緩存至視頻緩存器；

6）視頻有效行顯示的同時讀出視頻緩存器中字符信息，并進行疊加后輸出字符疊加后的視頻圖像。

所述的視頻提取步驟優先級大于字符存入步驟優先級，所述的字符存入步驟優先級大于字符提取步驟優先級。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明的高清字符疊加系統采用FPGA內部高速并行處理單元搭建而成，利用FPGA的處理速度快、資源豐富、設計靈活的優點，采用并行處理方式，完成字符的提取和疊加的同時，也不影響視頻的正常傳輸，解決了目前市場上高清監控產品字符疊加的困難。