视频监控系统中的字符叠加设计

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1、视频监控系统中的字符叠加设计视频监控系统通常存在多个被监控点，最终送入监视器的信号可能来自几十路、甚至几百路视频信号源。在监控端，这些视频信号可通过大规模视频矩阵开关切换到有限的监视器上。这样，在对监控点进行监视时一般需要在视频通道叠加一些相关信息，如：公司标志、摄像机的位置、时间、日期、报警信息等，实现这一功能的器件通常称作随屏显示（ＯＳＤ）器件。传统设计中一般是在视频矩阵开关的输出端串入一个专用的ＯＳＤ器件（见图１）。由于传统的ＯＳＤ器件无法直接驱动视频电缆，因而需要为每路输出配置额外的高速复用器和缓冲器，这样将使系统成本升高、电路变得比较复杂

2、。２　Ｍａｘｉｍ提供的ＯＳＤ方案２．１视频矩阵开关Ｍａｘｉｍ生产的ＭＡＸ４３５８３２×１６视频矩阵开关内部集成有图形或字符叠加电路（图２），其１６路输出级分别带有一路高速２：１模拟复用器。这样，需要叠加的图形／字符模拟视频信号可送入ＯＳＤＦｉｌｌ输入端，同时将适当的叠加时序控制信号送至ＯＳＤＫｅｙ输入端，然后利用ＯＳＤＫｅｙ控制信号控制复用器的切换。当ＯＳＤＫｅｙ为低电平时，复用器即可将图形／字符（ＯＳＤＦｉｌｌ）信号切换到输出；而在ＯＳＤＫｅｙ为高电平时，则将视频输入信号切换到输出端。复用器的开关时间典型值为４０ｎｓ，远远低于一个像素的时间宽度。

3、ＭＡＸ４３５８输出缓冲器的增益可设置为＋１Ｖ／Ｖ或＋２Ｖ／Ｖ，这为近距离视频信号切换或驱动视频信号传输提供了一定的灵活性。通过ＳＰＩ／ＱＳＰＩＴＭ接口配置矩阵开关的状态和输出缓冲级增益，同时利用ＭＡＸ４３５８在视频矩阵开关之前插入ＯＳＤ信息，不仅省去了后续的复用器和输出缓冲器，同时也改善了视频信号的质量。２．２ＯＳＤ发生器图２中的ＯＳＤ器件可选用ＭＡＸ４４５５，其连接电路如图３所示。由于ＭＡＸ４４５５内部集成有八通道的ＯＳＤ发生器，故而在视频监控系统中能够为八路独立的复合视频通路同时提供４位灰度级的图形／字符视频信号，其中代码１（０００１）接近于黑

4、色、代码１５１１１１为最白，每个像素对应的代码介于１至１５，代码０（００００）表示没有ＯＳＤ信号。ＭＡＸ４４５５的位映射结构允许在摄像机视频信号中插入任意的信息或图形。另外，ＭＡＸ４４５５提供给各个通道的图形模板是按逻辑排列的１０２４×５１２个像素，这种存储方式有利于主机的行／列寻址。实际显示区域为７１２×４８４ＮＴＳＣ（或７１２×５１２ＰＡＬ）像素，其余的３１２行、２８列（ＮＴＳＣ）为空白区域。图3MAX4450及MAX4358的连接电路ＭＡＸ４４５５能够用于控制１６Ｍ位ＳＤＲＡＭ（如ＭＴ４８ＬＣ１Ｍ１６Ａ）存储所需要叠加的数据视频信号，它支

5、持ＳＤＲＡＭ的所有功能，其中包括：刷新、ＲＡＳ／ＣＡＳ定时、视频寻址以及支持主处理器读／写操作的ＣＰＵ存取周期等。配合ＭＡＸ４４５５工作的ＳＤＲＡＭ可选择ＭＴ４８ＬＣ１Ｍ１６Ａ１－８、ＶＩＳＶＧ３６１７１６１ＤＴ－８或速度更高的相关产品，也可选择ＨＹ５７Ｖ１６１６０Ｄ、ＨＹ５７Ｖ１６１６０Ｃ、Ｍ２Ｖ６４Ｓ４０ＤＴＰ等型号。由于ＳＤＲＡＭ是按照１６位×１Ｍ的格式排列的，因此，每个ＳＤＲＡＭ存储单元存储４个像素的内容（基于每像素４位灰度），且主机每次也存储／读取４个像素的数据。主机将以位映射方式填充ＯＳＤ帧存储器，同时控制叠加图形的位置和亮度。ＭＡＸ４

6、４５５的八路通道共用同一存储资源，但其逻辑控制相互独立，因此，任意通道的读／写操作不会扰乱其余通道的图像操作。另外，ＭＡＸ４４５５还具有一个存储共享功能，通过将信息写入一个设计好的源通道内可同时更新奇数或偶数通道。存储共享功能减少了主机对存储器的写操作，这对于快速更新各视频通道的公共叠加信息（如时间等）非常有用。ＭＡＸ４４５５的八路ＶＩＤＩＮ＿输入级带有视频时基电路，包括行同步检测器、场同步检测器、场消隐检测器、行计数器以及奇数场／偶数场计数器等。ＶＩＤＩＮ＿输入级可检测ＭＡＸ４３５８输出的标准１Ｖｐ－ｐ视频信号，以便建立相应的视频光栅时基，然后利

7、用这个光栅时基产生ＯＳＤ图像信号，并在ＯＳ-ＤＫＥＹ控制下叠加到ＭＡＸ４３５８的视频通道。需要说明的是：直接检测ＭＡＸ４３５８的输出信号能够尽量减少开关／复用器延迟时间对时基的影响，但输入端应采用０．１μＦ交流耦合方式。