網絡控制3g-sdi高清字符疊加器的製造方法
2023-08-12 15:40:06
網絡控制3g-sdi高清字符疊加器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種網絡控制3G-SDI高清字符疊加器，包括網絡控制模塊、字符圖像信號生成模塊以及字符圖像信號疊加模塊；網絡控制模塊用於為網絡控制信息提供硬體接入平臺，接收控制信息並將控制信息轉換成字符設置信息發送至字符圖像信號生成模塊；字符圖像信號生成模塊用於依據字符設置信息生成相應的字符圖像後發送至字符圖像信號疊加模塊；字符圖像信號疊加模塊與外部視頻埠連接，用於接收外部視頻埠輸入的視頻信號以及來自字符圖像信號生成模塊的字符圖像信號，將字符圖像信號疊加到所述視頻信號上後發送出去。本實用新型通過網絡控制模塊為網絡控制架設硬體接入平臺，集成度高、故障發生的概率低，結構簡單。
【專利說明】網絡控制3G-SDI高清字符疊加器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於視音頻播控領域，具體涉及一種網絡控制3G-SDI高清字符疊加器。
【背景技術】
[0002]字符疊加器簡稱VDM，是英文Video Display Metaf ile的縮寫，是指在視頻信號上疊加人類容易辨識的各類字符信息，並將這些字符信息和原有視頻信號中的內容一起顯示在視頻顯示設備(如監視器、硬碟刻錄機等)上的電子處理裝置，廣泛應用於交通監控、電梯樓宇監控、收費系統監控等場合。
[0003]目前，在安防監控領域，3G/HD-SDI(3Gbps傳輸速率的串行數位訊號)信號格式的高清視頻應用越來越廣泛，而且大多數應用環境都需要在SDI攝像機的信號上面疊加字符，用來表示當前攝像機的位置等信息。目前國內的絕大多數SDI攝像機中攜帶的字符疊加器不能夠靈活的對不同解析度的視頻疊加字符，且只能產生ASCII碼英文字符，一般不能疊加漢字字符，給使用者造成很大不便。
【發明內容】
[0004]鑑於已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是一種網絡控制3G-SDI高清字符疊加器，該字符疊加器用於對3G (3Gbps傳輸速率)、HD (高清晰度)、SD (標準清晰度)SDI信號進行字符疊加處理；且集成度高、故障發生的概率低，結構簡單，避免了大量的硬體投入，為工作環境節省空間，同時也降低了成本。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案:
[0006]網絡控制3G-SDI高清字符疊加器，包括網絡控制模塊、字符圖像信號生成模塊以及字符圖像信號疊加模塊；其特徵在於:所述的疊加器採用插板式結構即一塊字符信號生成板卡通過母板插接配合連接多塊字符信號疊加板卡，所述的網絡控制模塊和字符圖像信號生成模塊集成在字符信號生成板卡上，所述的字符圖像信號疊加模塊集成在字符信號疊加板卡上。
[0007]所述的網絡控制模塊包括帶有網絡接口的網絡控制接入微處理器，用於為網絡控制信息提供硬體接入平臺，接收控制信息並將所述控制信息轉換成字符設置信息發送至字符圖像信號生成模塊。
[0008]所述的字符圖像信號生成模塊用於依據字符設置信息生成相應的字符圖像後發送至字符圖像信號疊加模塊，所述的字符圖像信號生成模塊包括微處理器、現場可編程門陣列FPGA以及同步隨機存儲器SDRAM ;所述微處理器接收並解析網絡控制模塊發送的字符設置信息後，通過微處理器生成相應的字符圖像並將生成的字符圖像存儲在同步隨機存儲器SDRAM中。
[0009]所述的字符圖像信號疊加模塊通過繼電器與視頻信號輸入端連接，用於接收外部視頻埠輸入的視頻信號以及來自字符圖像信號生成模塊的字符圖像信號，將字符圖像信號疊加到所述視頻信號上後發送出去；所述的字符圖像信號疊加模塊包括單片機、現場可編程門陣列FPGA以及內存晶片；所述的現場可編程門陣列FPGA接收字符圖像後將所述字符圖像緩存至內存晶片，若有外部視頻埠輸入的視頻信號發送過來，則單片機將字符圖像信號疊加到所述視頻信號上發送出去。
[0010]本實用新型所述的網絡控制3G-SDI高清字符疊加器，其核心的字符疊加機制為:使用處理單元配合高速存儲模塊(如字符圖像信號疊加模塊的單片機及內存晶片)；根據網絡控制模塊採集到的控制信息，由字符圖像生成模塊控制生成一幀只包含字符信息的圖像，緩存至存儲模塊後發送到字符信號疊加模塊，最後由字符信號疊加模塊將字符圖像信號疊加到採集到的視頻信號中後輸出，以達到在視頻信號中疊加字符的目的。
[0011]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:
[0012]本實用新型使用內存晶片(高速內存顆粒)對視頻數據進行緩存，可以對高達3Gbps傳輸速率的全高清數字視頻信號進行字符疊加處理，並且向下兼容對HD和SD視頻信號進行處理；且本實用新型通過網絡控制模塊為網絡控制架設硬體接入平臺，對3G (3Gbps傳輸速率)、HD (高清晰度)、SD (標準清晰度)SDI信號進行字符疊加處理，集成度高、故障發生的概率低，結構簡單，避免了大量的硬體投入，同時也降低了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器的結構圖；
[0014]圖2是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器網絡控制模塊中的微處理器晶片圖；
[0015]圖3是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器字符圖像生成模塊中的用於控制信號的FPGA晶片圖；
[0016]圖4-1是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器字符圖像信號疊加模塊中的視頻信號輸入輸出接口晶片圖；
[0017]圖4-2是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器字符圖像信號疊加模塊中的用於處理信號的FPGA晶片圖；
[0018]圖4-3是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器字符圖像信號疊加模塊中的DDR II晶片圖；
[0019]圖4-4是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器字符圖像信號疊加模塊中的微控制器晶片圖
[0020]圖5是本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器插板式結構示意簡圖。【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0022]如圖5所示，本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器採用插板式結構即一塊字符信號生成板卡配合多塊字符信號疊加板卡，通過母板進行連接，網絡控制模塊和字符圖像信號生成模塊集成在字符信號生成板卡上而字符圖像信號疊加模塊集成在字符信號疊加板卡上，兩種板卡既相互獨立又相互配合工作，可實現同時對多路SDI視頻信號進行字符疊加，甚至使用這種插板式結構，通過更改字符信號疊加板卡的硬體設計可以實現對HDMI視頻信號、DVI視頻信號以及VGA視頻信號等進行字符疊加
[0023]本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器的字符疊加工作原理包括如下步驟:
[0024]I)同軸電纜輸入的串行視頻信號進入疊加器後，由字符信號疊加模塊對其進行均衡處理，然後FPGA將均衡後的串行視頻信號串並轉換為並行視頻信號，對並行視頻信號進行採集，並將並行視頻信號緩存至DDRII內存顆粒；
[0025]2)通過網口將控制信息發送到網絡控制模塊的微處理器，轉換成字符設置信息後傳遞到字符圖像信號生成模塊，字符圖像信號生成模塊根據字符設置信息，生成一幀相應的字符圖像，通過FPGA控制儲存在SDRAM中，最終形成的字符圖像通過FPGA的LVDS接口發送至字符圖像信號疊加模塊。
[0026]3)字符圖像信號疊加模塊中的FPGA接收到字符圖像信號後，將其內容解析並緩存至內存晶片(DDRII內存顆粒)中，當新的一幀視頻數據進行發送時，字符信號疊加模塊將讀取緩存在內存晶片(DDRII內存顆粒)的字符圖像數據，如果相應像素點的字符圖像數據不為O時，字符信號疊加模塊將字符圖像的相應像素點內容發送出去，若相應像素點的字符圖像數據為0，字符信號數據疊加模塊將不做任何修改把之前緩存的視頻數據相應像素點數據發送出去，這樣就達到了字符疊加的目的。
[0027]如圖1所示，本實用新型網絡控制3G-SDI高清字符疊加器包括網絡控制模塊、字符圖像信號生成模塊、字符圖像信號疊加模塊三個模塊，三個模塊的功能如下:
[0028]如圖2所示，所述的網絡控制模塊為用戶提供網絡控制信息硬體接入平臺並接收控制信息並將控制信息轉換成字符設置信息發送至字符圖像信號生成模塊；本網絡控制模塊的微處理單元採用Freescale公司的K60系列微處理器或者STMicroelectronics公司的STM32系列的M4微處理晶片。
[0029]如圖3所示，所述的字符圖像信號生成模塊根據網絡控制模塊發送的字符設置信息，生成一幀相應的字符圖像發送至字符信號疊加模塊；本字符圖像信號生成模塊是採用飛思卡爾K60系列或STMicroelectronics公司的STM32系列微處理器，結合Altera公司Cyclone III系列FPGA或Xilinx公司的Spartan系列FPGA以及SDRAM構建而成的。
[0030]如圖4所示，所述的字符圖像信號疊加模塊用於將接收到的外部視頻埠的SDI視頻信號進行均衡處理，將均衡後的串行數位訊號轉換為並行視頻信號，解析出視頻信號的格式發送給字符圖像信號生成模塊，同時將並行視頻信號緩存後，根據並行視頻信號把接收到的字符圖像信號疊加進來最後輸出。本字符圖像信號疊加模塊是採用三星公司的KS32系列或者新唐公司的Cortex MO系列單片機,結合Altera公司Cyclone III系列FPGA或者Xilinx公司的Spartan系列FPGA以及DDRII內存顆粒構建而成。
[0031]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.網絡控制3G-SDI高清字符疊加器，包括網絡控制模塊、字符圖像信號生成模塊以及字符圖像信號疊加模塊；其特徵在於:所述的疊加器採用插板式結構即一塊字符信號生成板卡通過母板插接配合連接多塊字符信號疊加板卡，所述的網絡控制模塊和字符圖像信號生成模塊集成在字符信號生成板卡上，所述的字符圖像信號疊加模塊集成在字符信號疊加板卡上。
2.根據權利要求1所述的高清字符疊加器，其特徵在於:所述的字符圖像信號疊加模塊通過繼電器與視頻信號輸入端連接。
3.根據權利要求1所述的高清字符疊加器，其特徵在於:所述的網絡控制模塊包括帶有網絡接口的網絡控制接入微處理器，用於為網絡控制信息提供硬體接入平臺，接收控制信息並將控制信息轉換成字符設置信息發送至字符圖像信號生成模塊。
4.根據權利要求1所述的高清字符疊加器，其特徵在於:所述的字符圖像信號生成模塊用於依據字符設置信息生成相應的字符圖像後發送至字符圖像信號疊加模塊；其包括微處理器、現場可編程門陣列FPGA以及同步隨機存儲器SDRAM ;所述現場可編程門陣列FPGA接收並解析網絡控制模塊發送的字符設置信息後，通過微處理器生成相應的字符圖像並將生成的字符圖像存儲在同步隨機存儲器SDRAM中。
5.根據權利要求1所述的高清字符疊加器，其特徵在於:所述的字符圖像信號疊加模塊用於接收外部視頻埠輸入的視頻信號以及來自字符圖像信號生成模塊的字符圖像信號，將字符圖像信號疊加到所述視頻信號上後發送出去；其包括單片機、現場可編程門陣列FPGA以及內存晶片；所述的現場可編程門陣列FPGA接收字符圖像後將所述字符圖像緩存至內存晶片，若有外部視頻埠輸入的視頻信號發送過來，則FPGA將字符圖像信號疊加到所述視頻信號上發送出去。
【文檔編號】H04N5/265GK203675196SQ201420054618
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】周春雷, 劉興華, 張壇, 王瑤 申請人:大連科迪視頻技術有限公司