基于TW2834四通道視頻控制器的視頻疊加漢字信息設(shè)計(jì)

0 引言

字符疊加在閉路電視、圖像系統(tǒng)、車載視頻系統(tǒng)、公路收費(fèi)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。TW2834是TeehWell公司的4通道視頻控制器，主要用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使用該芯片的OSD功能可以簡(jiǎn)單、快捷地實(shí)現(xiàn)漢字信息在視頻上的疊加。

1 TW2834芯片的性能特點(diǎn)

TW2834有四個(gè)高性能的NTSC／PAL視頻解碼器、雙色顯示控制器和雙視頻編碼器。同時(shí)它還集成有四個(gè)內(nèi)置的模擬抗混疊濾波器、4個(gè)10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和專有數(shù)字增益，鉗位控制器，以及抗交叉噪聲的高性能Y／C分離器。TW2834具有很高的視頻自由縮放功能，并有四個(gè)內(nèi)置的用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和視頻丟失檢測(cè)的檢測(cè)器。TW2834擁有靈活的視頻顯示控制功能，可以靈活實(shí)現(xiàn)輸入視頻在顯視屏上的任意位置。此外，TW2834還具有優(yōu)異的圖像疊加功能，如在視頻上疊加漢字、字符信息、鼠標(biāo)指針圖形、窗口等。

2 TW2834的漢字疊加原理

TW2834的字符疊加功能主要由字體RAM、顯示RAN和疊加控制模塊構(gòu)成。圖1所示是顯示RAM的結(jié)構(gòu)示意圖。


另外，字體RAM可存儲(chǔ)字符的點(diǎn)陣信息數(shù)據(jù)，顯示RAM則存儲(chǔ)顯示字符的編號(hào)、位置和屬性。顯示字符的大小可以通過(guò)水平和垂直方向的像素點(diǎn)的多少定義。TW2834可支持16頁(yè)×2(顯示和記錄模式各16頁(yè))個(gè)字體組．每個(gè)字體組最大可支持128個(gè)字符。當(dāng)字體點(diǎn)陣變大時(shí)，字體組所存儲(chǔ)的字符個(gè)數(shù)會(huì)相應(yīng)減少。

字體RAM可理解為存放顯示字體的倉(cāng)庫(kù)，顯示RAM可理解為顯示器。疊加字符信息時(shí)，首先應(yīng)把顯示字體上載到字體RAM中，同時(shí)把要疊加內(nèi)容的區(qū)域指向字體RAM區(qū)域，這樣就可實(shí)現(xiàn)視頻上疊加字符。其字體RAM的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。



3  顯示RAM中疊加字符的寫入

在顯示RAM中，每個(gè)顯示字符的顯示屬性包括混合、閃爍、顏色、類型、字符編號(hào)等，它們可通過(guò)2個(gè)字節(jié)的12位數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，每個(gè)疊加字符行有字體頁(yè)、字體編號(hào)、水平和垂直的大小和屬性。通過(guò)字符的顯示屬性和字符行的屬性，可以確定疊加字符的顏色、位置、大小等。字符的顯示屬性和字符行的顯示屬性可通過(guò)設(shè)置TW2834的寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

設(shè)置顯示RAM的字符信息有3種不同的模式，每種模式都可以通過(guò)串行接口或并行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。顯示RAM的設(shè)置模式可通過(guò)模式控制寄存器進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置模式有模式0、模式1和模式2三種，具體的設(shè)置模式如圖3所示。



4 基于TW2834的視頻字符疊加

4.1 硬件電路設(shè)計(jì)

采用TW2834實(shí)現(xiàn)視頻字符疊加的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。該電路的設(shè)計(jì)需要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：


(1)在該電路設(shè)計(jì)中，處理器的選擇要根據(jù)應(yīng)用的要求選擇合適的微處理器。選擇微處理器的依據(jù)是微處理器的處理速度和存儲(chǔ)器的大小，外圍模塊功能要能滿足設(shè)計(jì)的要求。本設(shè)計(jì)采用的是SST89E516RD2單片機(jī)，該單片機(jī)具有IAP(在應(yīng)用可編程)功能，具有56K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器空間；

(2)RAM存儲(chǔ)芯片的選擇要根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇大小合適的存儲(chǔ)器。在視頻疊加漢字應(yīng)用中，通常只需要一片RAM，用于存儲(chǔ)疊加字符的點(diǎn)陣信息等數(shù)據(jù)，RAM的大小會(huì)直接影響字體RAM存儲(chǔ)字符的頁(yè)數(shù)。如果要用TW2834同時(shí)疊加記錄模式下的信息，則需要另外添加一片RAM芯片；

(3)字庫(kù)存儲(chǔ)器的功能是存儲(chǔ)漢字的點(diǎn)陣信息。當(dāng)處理器收到來(lái)自上位機(jī)PC的疊加命令后，就會(huì)從字庫(kù)存儲(chǔ)器取出疊加漢字的點(diǎn)陣信息并寫入字體RAM，同時(shí)設(shè)置顯示RAM的顯示字符屬性，以實(shí)現(xiàn)漢字在視頻上的疊加。

4.2 漢字點(diǎn)陣信息的寫入

利用TW2834實(shí)現(xiàn)漢字信息在視頻上的疊加。其重要環(huán)節(jié)是將漢字的點(diǎn)陣信息寫入字體RAM中，當(dāng)完成字體RAM的寫入后，再設(shè)置顯示RAM的顯示字符屬性。即可在視頻上實(shí)現(xiàn)漢字信息的疊加。將漢字點(diǎn)陣信息寫入字體RAM的流程圖如圖5所示。


5  結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了利用TW2834芯片實(shí)現(xiàn)在視頻上疊加漢字信息的方法。該方法對(duì)使用TW2834芯片實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的漢字信息疊加具有重要的指導(dǎo)意義。由于利用TW2834在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中疊加漢字信息具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可靠性高、實(shí)用性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，利用TW2834實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)上的漢字信息疊加無(wú)疑是一個(gè)較好的選擇方案。