CN102750340B - 一种点阵数据的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种点阵数据的处理方法，该方法包括：A、从管理设备下载文字的点阵数据，其中每个文字都对应唯一的点阵数据；B、根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并在该索引位置写入索引值，将所述索引位置与索引值的对应关系作为索引记录存储于索引表中；并根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后将文字的点阵数据保存到所述存储位置；C、根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并根据索引表中的对应关系获得对应的索引值，根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后从中读取出该文字的点阵数据。本发明点阵数据占用空间较小，字体来源丰富，支持更加美观的字体的点阵数据。

Description

一种点阵数据的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及在屏显示技术，尤其涉及在屏显示技术中点阵数据的处理方法及装置。

背景技术

在视频监控系统中，前端监控设备采集到的图像在后端进行显示的时候往往需要叠加时间以及地名等信息。这些信息在监控系统中非常重要，我们称之为时间OSD（on-screen display,在屏显示）以及场名OSD。OSD信息的叠加一般在前端设备上进行，即从设备中存储的字库里提取OSD点阵信息与现场采集到图像进行叠加并编码成视频流然后发送给远端显示。

通常情况下，监控摄像机中存放16点阵或24点阵的汉字字库，但这样占用较大的存储空间。视频监控系统的前端设备通常是一个嵌入式系统的小设备，数量庞大，因此在设计产品时，成本因素非常重要，产品稍微增加一点成本，会因为庞大的数量带来较大的成本压力。因此前端设备配备的FLASH存储器大小是有限的。

场名OSD往往要求显示前端设备所在地的地名，中国地域辽阔，地名汉字往往有许多偏僻字，在一般的字库如果GB2312中是没有这些偏僻字的，必需在设备上装载更全的汉字库，这样所需的FLASH空间就会大大增加。随着高清时代的到来，图像的分辨率越来越高，720P、1080P成为主流分辨率；这样，原先16点阵或24点阵在如此高的分辨率画面上叠加出来后，显示为很小的一块区域，使得OSD文字显示不显著，效果不好；如果要放大显示，则由于是点阵字体，放大后显示更不美观；如果采用更高点阵字库，一方面这样的字库较难找到，即使有这样的字库，但同样需要的存储空间也很大，这会大大增加设备的成本。

对于要显示文字是确定的场合，为节省FLASH空间，一般可以采用自制汉字库的方式来解决需要显示的汉字信息。即设备在安装前，先从完整字库中提取需要的汉字点阵信息，组成一个小字库，放在设备的FLASH上，这样在设备安装好后，就可以正常显示OSD信息了。但是这种方式不灵活，需要针对每个特定场合不同的汉字显示制定不同字库，使用起来过于麻烦，不利于大规模应用。而且如果需要显示的信息有变化，就需要重新修改字库，设备要离线重新升级版本来包含新的字库，但设备离线通常会影响到监控业务的运行，是难以被用户接受的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种点阵数据的处理装置，应用于视频前端设备系统中用来支持在屏显示OSD功能，该装置包括：

点阵配置单元，用于从管理设备下载文字的点阵数据，其中每个文字都对应唯一的点阵数据；

点阵更新单元，用于根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并在该索引位置写入索引值，将所述索引位置与索引值的对应关系作为索引记录存储于索引表中；并根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后将文字的点阵数据保存到所述存储位置；

点阵查取单元，用于根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并根据索引表中的对应关系获得对应的索引值，根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后从中读取出该文字的点阵数据。

本发明还提供一种点阵数据的处理方法，应用于视频前端设备系统中用来支持在屏显示OSD功能，该方法包括：

A、从管理设备下载文字的点阵数据，其中每个文字都对应唯一的点阵数据；

B、根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并在该索引位置写入索引值，将所述索引位置与索引值的对应关系作为索引记录存储于索引表中；并根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后将文字的点阵数据保存到所述存储位置；

C、根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并根据索引表中的对应关系获得对应的索引值，根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后从中读取出该文字的点阵数据。

本发明能够根据视频前端设备的需要来组织点阵数据的存放，并利用全新的存储方式使得点阵数据的更新和查询更加方便，具有占用空间极小，允许使用更加美观的点阵数据，而且点阵数据来源丰富，有效地解决了现有技术存在的问题。

附图说明

图1是本发明支持在屏显示功能的简化组网示意图。

图2是本发明一种实施方式中点阵数据更新流程图。

图3是本发明一种点阵数据处理装置的逻辑结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

请参考图1、图2以及图3，本发明一种点阵数据的处理装置，应用于视频前端设备系统中用来支持在屏显示OSD功能，该装置包括点阵配置单元、点阵更新单元以及点阵查取单元。该装置通常应用在搭载嵌入式操作系统的前端视频设备上，比如说视频监控系统的负责采集视频图像的前端视频设备，其中前端视频设备采集到的图像可以经过编码后发送到解码侧进行解码显示，这是视频监控系统的基本功能。

在本发明中点阵字库中的点阵数据（也称为点阵信息）是点阵配置单元从管理设备更新过来的。管理设备通常是一台包括主流操作系统的计算机（比如使用WINDOWS操作系统的PC）。本发明一种实施方式中，在PC侧获取OSD文字信息的矢量字库点阵信息组成字库，然后动态地下载到监控摄像机上作为OSD文字的点阵字库。WINDOWS操作系统所带的字库极为丰富，管理设备的用户可以根据需要选择美观的字体、字号作为OSD的点阵字库。这样一来美观性问题就可以很好地解决了。在本发明中，通常是按照前端视频设备的需要下载文字的点阵数据，因此前端视频设备保存的将不是一个完整的字库，因而所需的存储空间大大减少。而且很重要的是这个特定字库信息是动态可变的，用户仅需根据自身需要来选取，动态下载就可以了，提高了方法的易用性和普遍适用性。以下从管理设备以及视频前端设备两侧的处理分别描述本发明一种较佳的实施方式。

前述在管理设备生成所需的点阵字库的过程在本实施方式中可以包括以下步骤：

步骤101，将字体输出到点阵位图。

步骤102，根据计算机图形学原理，建立与屏幕显示兼容的内存显示设备，利用内存缓冲区作为虚拟设备，在内存中形成与设备无关的位映像数据，完成字体向点阵图形的转换。

步骤103，利用创建好的字体点阵位图，读取位图中二进制数据，即可获取汉字的点阵数据。

本发明在此提供步骤101到103这一过程的一种具体实现：首先设置字体、字形、大小等信息，这里可以通过调用WINDOWS API，如BOOLChooseFont(LPCHOOSEFONT lpcf)来实现；然后做位图转化，将需要的文字以设置的字体在内存中以位图的形式显示；这里用到的API有：CreateCompatileDC、CreateCompatileBitmap、TextOutW、BitBlt；最后提取字模，根据字体的背景色和前景色、字体大小依次从上到下、从左到右扫描字体对应的行、列点阵，获取每个点的信息，背景色为0、前景为1。

请参考图2在管理设备生成OSD文字点阵数据后，就可以通过网络传输到前端视频设备里，并形成OSD点阵字库，其中点阵字库通常是以字库文件形式存在。管理设备与前端视频设备之间的交互点阵数据以及处理过程包括以下步骤：

步骤201，用户在管理设备通过WEB或管理软件（APP）向视频前端设备配置OSD请求消息；

步骤202，前端视频设备的点阵配置单元收到配置请求消息后，通知点阵更新单元先在索引表中查找是否存在本次配置OSD需要的文字，如果有不存在的文字，则将索引表中不存在的文字反馈给管理设备以请求下载该些文字的点阵信息；如果没有不存在的文字，则返回特定的配置OSD响应消息。

步骤201可以不携带具体的点阵数据，只需要携带文字即可，这样经过步骤202处理之后就可以知道那些文字的点阵数据需要下载到前端视频设备，这样一来可以避免重复点阵数据的传输和处理。当然这个过程并不是必须的，也可以不考虑重复传输和处理，直接覆盖字库文件索引表的索引记录以及重复的点阵数据也是可选的实现方案。

步骤203，管理设备收到设备请求文字点阵数据请求后，从WINDOWS系统里提取需要文字的点阵数据发送给前端视频设备；

步骤204，前端视频设备接收并保存这些点阵数据到OSD字库文件中。

表1

请参考表1字库文件的格式。在初始化时，CurrentNum为0，索引表可以全部初始化为FF（表示无效位置，即索引值无效）。在优选方式中，OSD字库文件的头部信息（至少包括索引表的部分）可以放在内存中，点阵更新单元在步骤202中查询字库中是否包含需要的汉字时就无需每次装载字库文件，直接在内存中查找索引表即可知道查询结果，这样可以提高查询速度。

在步骤202点阵更新单元确定了需要增加不存在的文字的点阵数据时，先根据第一预定算法定位该文字在索引表中的索引位置(Index)。该第一预定算法主要是依据使用索引表起始位置、文字区码（CQ）以及位码(CW)计算得到Index的。请参考表1，举例来说，第一预定算法可以是：Index=StartAddr+CQ×94+CW。其中，StartAddr为索引表的起始位移（在表1中为32），CQ和CW分别为该字的区码和位码。计算出Index算出来后，在Index表示的索引位置中记录当前增加汉字的索引值（IndexValue）；在本实施方式中索引值就是依次递增的CurrentNum（比如从0开始依次递增的整数）。所述索引值决定了点阵数据的存储位置（FontAddr），此时可以根据第二预定算法使用索引值计算出该文字的点阵数据存储的位置。第二预定算法主要使用点阵数据起始地址（FontDataStartAddr，在表1中为9248）、索引值以及单个文字点阵数据的大小计算出每个文字点阵数据存储的地址。举例来说，第二预定算法可以是：FontAddr=FontDataStartAddr+IndexValue×FontBytes。

在步骤202中，点阵更新单元在获得查询结果后还可以进一步本次更新是否会导致更新后索引表的记录总数超过预定的最大值，如果是则通过点阵配置单元通知管理设备，并根据管理设备下发的清除命令将索引表中所有对应关系清空。

经过一段时间使用后，视频前端设备上字库文件的存储空间可能由于不断更改而占满或者接近占满，若不做相应处理就会导致无法下载新的文字的点阵数据，当点阵更新单元发现索引表的记录总数即将因为本次更新操作而被占满（即文字总数超过预定的最大数值，因为每个文字对应一条索引记录），此时可以通过管理设备的命令清除掉字库文件中存储的所有点阵数据后通知管理设备，管理设备可以再回到步骤201再次启动配置过程，此时由于字库文件已经清空，那么所有的文字的点阵数据将可以成功下发。

步骤205，当查询字库时，点阵查询单元可以先根据第一预定算法计算出index，检查index中存储的位置是否有效，如果有效，则根据所述第二预定算法计算出其在字库文件中的存储位置。

经过前述步骤的处理后，一个或者多个文字的点阵数据被更新到系统中之后，当需要查询字库的时候，就可以相应地使用第一和第二预定算法来找到一个文字的点阵数据的存储位置。视频前端设备可以将读取到点阵数据和视频图像一起发送给视频后端设备（比如解码器VC等），解码设备收到点阵数据以及视频图像后就可以在后端实现各种文字的在屏显示的功能。

本发明能够根据视频前端设备的需要来组织点阵数据的存放，并利用全新的存储方式使得点阵数据的更新和查询更加方便，具有占用空间极小，允许使用更加美观的点阵数据，而且点阵数据来源丰富，有效地解决了现有技术存在的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种点阵数据的处理装置，应用于视频前端设备系统中用来支持在屏显示OSD功能，其特征在于，该装置包括：

点阵配置单元，用于从管理设备下载文字的点阵数据，其中每个文字都对应唯一的点阵数据；

点阵更新单元，用于根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并在该索引位置写入索引值，将所述索引位置与索引值的对应关系作为索引记录存储于索引表中；并根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后将文字的点阵数据保存到所述存储位置；

点阵查取单元，用于根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并根据索引表中的对应关系获得对应的索引值，根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后从中读取出该文字的点阵数据；

其中，所述点阵配置单元进一步用于接收管理设备的配置请求，其中该配置请求用于向自身请求下发至少一个文字的点阵数据，所述点阵更新单元进一步用于根据所述至少一个文字的索引位置查询索引表并将查询结果返回给点阵配置单元；该点阵配置单元根据所述查询结果确定系统中不存在的文字，并请求管理设备下发所述不存在的文字的点阵数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，点阵更新单元在获得查询结果后进一步判断本次更新是否会导致更新后索引表的记录总数是否超过预定的最大值，如果是则通过点阵配置单元通知管理设备，并根据管理设备下发的清除命令将索引表中所有对应关系清空。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述索引位置是根据第一预定算法使用索引表起始位置、文字区码以及位码计算得到的，所述点阵数据存储位置是根据第二预定算法使用点阵数据起始地址、索引值以及单个文字点阵数据的大小计算得到的。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一预定算法为：索引位置＝索引表起始位置+区码×94+位码。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二预定算法为：点阵数据起始地址+索引值×单个文字点阵数据的大小；所述索引值是初始为0且依次递增的整数。

6.一种点阵数据的处理方法，应用于视频前端设备系统中用来支持在屏显示OSD功能，其特征在于，该方法包括：

A、从管理设备下载文字的点阵数据，其中每个文字都对应唯一的点阵数据；

B、根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并在该索引位置写入索引值，将所述索引位置与索引值的对应关系作为索引记录存储于索引表中；并根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后将文字的点阵数据保存到所述存储位置；

C、根据第一预定算法计算出文字的索引位置，并根据索引表中的对应关系获得对应的索引值，根据第二预定算法计算出该文字的点阵数据的存储位置然后从中读取出该文字的点阵数据；

其中，所述步骤A进一步包括：接收管理设备的配置请求，其中该配置请求用于向自身请求下发至少一个文字的点阵数据；所述步骤B进一步包括：根据所述至少一个文字的索引位置查询索引表并将查询结果返回；根据查询结果确定系统中不存在的文字，并请求管理设备下发所述不存在的文字的点阵数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：在获得查询结果后进一步判断本次更新是否会导致更新后索引表的记录总数是否超过预定的最大值，如果是则通知管理设备，并根据管理设备下发的清除命令将索引表中所有对应关系清空。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中所述索引位置是根据第一预定算法使用索引表起始位置、文字区码以及位码计算得到的，所述点阵数据存储位置是根据第二预定算法使用点阵数据起始地址、索引值以及单个文字点阵数据的大小计算得到的。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预定算法为：索引位置＝索引表起始位置+区码×94+位码。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二预定算法为：点阵数据起始地址+索引值×单个文字点阵数据的大小；所述索引值是初始为0且依次递增的整数。