[發(fā)明專利]OSD動態(tài)疊加方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410177268.2
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103916671A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧華偉;彭明明;夏永奇;余靈先;蔣承昌
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳英飛拓科技股份有限公司
• 主分類號: H04N19/46
• 分類號: H04N19/46;H04N7/18
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 張明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域中的視頻處理技術(shù)，尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的OSD動態(tài)疊加方法及裝置。

背景技術(shù)

OSD為On-Screen?Display的縮寫，即可顯式于屏幕的文字信息，通過將OSD信息疊加在視頻中可以使視頻的觀看者了解視頻序列中記錄的事件發(fā)生的時間、地點(diǎn)以及其他信息。目前，在圖像序列中疊加OSD信息通常是在采集圖像時嵌入OSD位圖，然后再對視頻進(jìn)行編碼。用于進(jìn)行OSD疊加的系統(tǒng)主要包括控制客戶端，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。控制客戶端主要負(fù)責(zé)接收用戶OSD信息和傳輸OSD信息到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與OSD疊加相關(guān)的組成有OSD接收模塊、OSD文本字體處理引擎模塊、DSP圖像處理模塊(DSP為Digital?Signal?Processor的縮寫，是一種專用于實(shí)時的數(shù)字信號處理的微處理器)。

OSD疊加流程一般為：控制客戶端獲取用戶要設(shè)置的OSD信息，隨后控制客戶端通過網(wǎng)絡(luò)把OSD信息不經(jīng)任何處理直接發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)收到OSD信息后，主處理程序調(diào)用字體處理引擎根據(jù)要設(shè)置的字體的行數(shù)、每行字體的字符數(shù)及要求的字體類型、顏色、大小等格式信息把要疊加的OSD信息轉(zhuǎn)換為bitmap格式(即位圖格式)；最后主處理器通過專有圖像處理接口傳輸字體引擎轉(zhuǎn)換后的bitmap信息到圖像處理模塊，并由該模塊完成OSD疊加任務(wù)。

這個流程對于一般少量幾行、適量字符個數(shù)和適當(dāng)字體大小的OSD信息疊加來說在疊加速度上是沒有問題的。但是當(dāng)要求疊加的OSD信息無論在行數(shù)、每行字?jǐn)?shù)、字體大小等影響總量字符信息的因素上面有更高要求時，比如要求在大于10行、每行25個字符、每個字符大小為32x32以上時，由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)自身CPU性能及系統(tǒng)資源有限，當(dāng)主處理程序調(diào)用字體處理引擎對多行OSD信息進(jìn)行bitmap信息轉(zhuǎn)換時就顯得力不從心，因為字體處理引擎在對大量的OSD信息進(jìn)行bitmap格式轉(zhuǎn)換時本身要做的運(yùn)算量是極其巨大的，這就直接導(dǎo)致對10行以上大尺寸多字符的OSD信息在疊加時要經(jīng)過秒級以上的運(yùn)算時間才能完成，若網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的主處理器MIPS(MIPS為Million?Instruction?Per?Second的縮寫，即計算機(jī)每秒鐘執(zhí)行的百萬指令數(shù)，是衡量計算機(jī)速度的指標(biāo))能力更低的話，可能需要的時間更久，這無法滿足某些對OSD疊加實(shí)時性要求高的場合。

要解決以上問題，一般有如下兩個方案：

方案一：把OSD疊加信息和視頻流分離但封裝在一起，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到的控制客戶端后，由控制客戶端對視頻流和OSD信息進(jìn)行分離，然后再做解碼，并調(diào)用相關(guān)接口在渲染時把OSD信息進(jìn)行疊加顯示，這種方式能夠完成多行OSD快速疊加的要求，但其缺點(diǎn)在于當(dāng)同時有多路視頻請求時，每一路視頻都需要做這個復(fù)雜的封裝傳輸和分離渲染工作，并且這種方式要求對控制客戶端的播放插件中的數(shù)據(jù)接收、解碼渲染模塊要進(jìn)行私有協(xié)議的改動，使得碼流若由公用常見的或其他廠家私有的視頻播放器播放視頻流時無法完成OSD信息的疊加，同時對于有存儲及視頻信息安全性要求的客戶來講由于視頻流和OSD信息分離，導(dǎo)致OSD信息存在被篡改的風(fēng)險，不符合取證要求，不能被接受。

方案二：修改底層硬件，添加FPGA專有圖像處理模塊，在編碼前進(jìn)行YUV數(shù)據(jù)疊加，這種方式可以從根源上解決OSD信息疊加速度慢的問題，同時也可以避免面OSD信息和視頻流數(shù)據(jù)分離的問題，但由于需要增加新器件導(dǎo)致成本上升，同時由于需要對網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在硬件設(shè)計上做出改動，從改動設(shè)計到完成新的產(chǎn)品所需的周期長。

以上兩種方案，一種實(shí)現(xiàn)方式的通用性和安全性差，另一種成本高，周期長，不能滿足在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)上快速實(shí)現(xiàn)多行OSD信息快速疊加的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種OSD動態(tài)疊加方法及裝置，在保證較快疊加速度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較佳的通用性、安全性和較低的成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是一種OSD動態(tài)疊加方法，包括步驟：

控制客戶端將接收到的OSD信息傳輸至控制客戶端的動態(tài)庫；

動態(tài)庫調(diào)用字體處理引擎對OSD信息中的字體進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成bitmap信息；

控制客戶端將所述bitmap信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)調(diào)用DSP圖像處理模塊將bitmap信息動態(tài)疊加至未被編碼的視頻中。

本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是一種OSD動態(tài)疊加裝置，包括：

傳輸單元，用于通過控制客戶端將接收到的OSD信息傳輸至控制客戶端的動態(tài)庫；