CN107155074A - 视频字符叠加方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种视频字符叠加方法和系统，上述视频字符叠加方法，包括如下步骤：对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。其在使用较少存储空间的基础上，便于将视频与视频上显示的相关字符进行明确区分，即保证了视频的显示效果，又保证了字符的显示效果。

Description

视频字符叠加方法和系统
技术领域
本发明涉及视频技术领域，特别是涉及一种视频字符叠加方法和系统。
背景技术
视频字符叠加功能是目前视频采集设备较常用的一项功能，其可以在视频上叠加显示时间、地点和状态等信息，还可以根据具体需求进行动态调整。
在传统的视频字符叠加技术中，有技术使将字符转换成RGB格式或者YCbCr格式等图片信息进行缓存，再将视频数据和字符图片进行两层图像层之间的叠加，然后将叠加后的视频输出，以相应字符在图片上的叠加。还有技术需要将字符转换成字符点阵(如以1表示字符本身，以0表示无字符的空白处)，将上述字符点阵叠加至待显示的视频数据进行输出后便可以使输出后的视频上携带相应的字符。然而，上述视频字符叠加技术中，前者需要使用较多的存储空间，而且将字符转换成图片并进行缓存处理比较复杂，需要较多运算时间，影响视频数据的显示效果；后者虽然可以使用较少的存储空间，但是字符颜色单一，容易与背景混在一起，使字符在视频上的显示效果差。
发明内容
基于此，有必要针对传统的视频字符叠加技术容易使视频或者字符显示效果差的技术问题，提供一种视频字符叠加方法和系统。
一种视频字符叠加方法，包括如下步骤：
对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；其中，所述字符显示位置为显示待显示的显示字符的像素点位置；
识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；
将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。
一种视频字符叠加系统，包括：
第一识别模块，用于对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；其中，所述字符显示位置为显示待显示的显示字符的像素点位置；
第二识别模块，用于识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；
叠加模块，用于将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。
上述视频字符叠加方法和系统，可以在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据，识别所述字符点阵数据中的字符数据，在上述字符数据的目标方向且与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点，并将上述阴影像素点的颜色设为设定的阴影色，再将视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加，使在视频上显示的字符数据可以通过字符数据某侧或者某几侧的阴影与视频上的背景进行区分，在使用较少存储空间的基础上，便于将视频与视频上显示的相关字符进行明确区分，即保证了视频的显示效果，又保证了字符的显示效果。
附图说明
图1为一个实施例的视频字符叠加方法流程图；
图2为一个实施例的字符显示对比图；
图3为一个实施例的视频字符叠加系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的视频字符叠加方法和系统的具体实施方式作详细描述。
参考图1，图1所示为一个实施例的视频字符叠加方法流程图，包括如下步骤：
S10，对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；其中，所述字符显示位置为显示待显示的显示字符的像素点位置；
在显示装置上显示视频时，在所显示的视频上进一步显示表征时间、地点和/或状态等说明性字符，有利于用户更为全面的获取上述视频所携带的信息。待显示的字符可以通过相应的字符点阵数据表征，上述字符点阵数据可以存储在字符点阵存储器中。具体地，字符点阵存储器所存储的字符点阵数据可以包括字符标识符为1和非字符标识符为0，字符标识符为1，其中，0表示相应的像素点为非字符像素点，1表示表示相应的像素点为是字符像素点。上述字符像素点与字符显示位置相对应，上述字符显示位置存储在相应的坐标寄存器。上述视频字符叠加方法可以由FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片执行，此时，上述字符点阵存储器和坐标寄存器分别为在上述FPGA上设置的存储器和寄存器。
S20，识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；
上述目标方向可以为相应字符前、后、上和下四个方向中的一个或者多个方向。可选地，可以将字符数据的后一个像素点和下一个像素点确定为阴影像素点，以减少后续字符阴影对相应视频所造成的干扰。
S30，将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。
上述阴影色可以为灰色。将视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加后输出至显示单元进行显示，使在视频上显示的字符可以通过字符边阴影与视频上的背景进行区分。
以图2所示字符为例，图2左侧为使用传统方案在视频图像数据上叠加字符的显示结果，其中字符与视频背景颜色极为接近，用户难以从显示的视频中辨别其上面显示的其他字符；图2右侧的字符为将字符数据的后一个像素点和下一个像素点确定为阴影像素点，并将相应的视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加后输出的显示结果，用户可以利用字符后方和下方的阴影识别该字符，有效提高了字符的显示效果。
本实施例提供的视频字符叠加方法，可以在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据，识别所述字符点阵数据中的字符数据，在上述字符数据的目标方向且与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点，并将上述阴影像素点的颜色设为设定的阴影色，再将视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加，使在视频上显示的字符数据可以通过字符数据某侧或者某几侧的阴影与视频上的背景进行区分，在使用较少存储空间的基础上，便于将视频与视频上显示的相关字符进行明确区分，即保证了视频的显示效果，又保证了字符的显示效果。
在一个实施例中，上述对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器读取字符点阵数据的过程之前还可以包括：
读取待显示的显示字符和字符显示位置，根据所述显示字符和字符显示位置生成字符点阵数据；
将所述字符点阵数据写入预置的字符点阵存储器，并将所述字符显示位置写入坐标寄存器。
上述待显示的显示字符可以为对视频内容进行拍摄等获取时生成的时间、地点等字符，也可以为用户输入的其他字符。具体地，用户可以通过上位机等软件将对应字符的点阵数据通过总线方式写入到FPGA内，FPGA可以将接收到的数据存入到内部存储器(字符点阵存储器)中，在写入字符数据的同时，用户还可以利用上位机通过总线将字符要显示的字符显示位置(包括水平坐标位置和垂直坐标位置)写入到FPGA的内部坐标寄存器中进行保存。字符显示位置通常为其对应的视频一角，如视频的左下角或者右下角等。
作为一个实施例，上述根据所述显示字符和字符显示位置生成字符点阵数据的过程可以包括：
所述显示字符和字符显示位置确定用于显示所述显示字符的字符像素点；
设置所述字符像素点对应的字符标识符，以及所述非字符像素点的非字符标识符；
根据所述字符标识符和非字符标识符生成字符点阵数据。
作为一个实施例，上述识别所述字符点阵数据中的字符数据的过程可以包括：
将所述字符点阵数据中，字符标识符对应的点确定为字符像素点，根据所述字符像素点确定字符数据。
作为一个实施例，上述字符标识符为1，所述非字符标识符为0。
本实施例将字符点阵数据对应的各个像素点用0或1表示，0表示非字符像素点，1表示字符像素点，在保证字符点阵数据表达清楚的基础上，有效简化了上述字符点阵数据。
在一个实施例中，上述字符显示位置包括字符水平坐标和字符垂直坐标；
所述对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器读取字符点阵数据的过程包括：
识别所述视频图像数据的行同步信号和场同步信号；
设置水平计数器和垂直计数器；其中，所述水平计数器用于对行同步信号进行计数，所述垂直计数器用于对场同步信号进行计数；
当水平计数器计数到与坐标寄存器存储的字符水平坐标相同，且垂直计数器计数到与所述坐标寄存器存储的字符垂直坐标相同时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据。
视频图像数据是按帧的方式进行传输的，在传输过程中带有行场同步信号，行场同步信号都是脉冲信号，行同步信号hs指示图像每行的起始，场同步信号vs指示图像每帧的起始，利用hs，vs信号分别产生水平计数器和垂直计数器，当水平计数器和垂直计数器计数到与上述所说坐标寄存器值(字符显示位置)相同的位置时，就可以将字符点阵数据从存储器中读出，以保证后续将字符数据叠加至视频图像数据上的准确性。
在一个实施例中，上述将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加的过程可以包括：
在像素时钟的驱动下，分别对各个像素点位置对应的像素点进行检测，检测所述像素点对应的字符数据或者识别该像素点是否为阴影像素点；
对于存在字符数据的像素点，显示字符数据；
对于阴影像素点，显示阴影字符；
对于不存在字符数据且不为阴影像素点的像素点，显示视频图像数据。
本实施例提供的叠加过程具有较高的准确性。
在一个实施例中，上述字符点阵存储器为随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)。
RAM具有读写速度快，操作简单的特点，使用RAM进行字符点阵存储器的存储，有效保证了从字符点阵存储器中读取字符点阵存储器的效率，进而提高了后续的视频字符叠加效率。
在一个实施例中，上述在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点的过程可以包括：
获取在所述字符数据之后的一个像素点，并获取在所述字符数据之下的一个像素点，得到阴影像素点。
本实施例将字符数据之后的一个像素点，以及字符数据之下的一个像素点设为阴影像素点，在设置字符阴影，保证字符显示效果的基础上，可以弱化字符边上的阴影部分对相应视频所造成的干扰。
参考图3，图3所示为一个实施例的视频字符叠加系统结构示意图，包括：
第一识别模块10，用于对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；其中，所述字符显示位置为显示待显示的显示字符的像素点位置；
第二识别模块20，用于识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；
叠加模块30，用于将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。
本实施例提供的视频字符叠加系统，可以在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据，识别所述字符点阵数据中的字符数据，在上述字符数据的目标方向且与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点，并将上述阴影像素点的颜色设为设定的阴影色，再将视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加，使在视频上显示的字符数据可以通过字符数据某侧或者某几侧的阴影与视频上的背景进行区分，在使用较少存储空间的基础上，便于将视频与视频上显示的相关字符进行明确区分，即保证了视频的显示效果，又保证了字符的显示效果。
在一个实施例中，上述视频字符叠加系统还可以包括：
读取模块，用于读取待显示的显示字符和字符显示位置，根据所述显示字符和字符显示位置生成字符点阵数据；
写入模块，用于将所述字符点阵数据写入预置的字符点阵存储器，并将所述字符显示位置写入坐标寄存器。
上述待显示的显示字符可以为对视频内容进行拍摄等获取时生成的时间、地点等字符，也可以为用户输入的其他字符。具体地，用户可以通过上位机等软件将对应字符的点阵数据通过总线方式写入到FPGA内，FPGA可以将接收到的数据存入到内部存储器(字符点阵存储器)中，在写入字符数据的同时，用户还可以利用上位机通过总线将字符要显示的字符显示位置(包括水平坐标位置和垂直坐标位置)写入到FPGA的内部坐标寄存器中进行保存。字符显示位置通常为其对应的视频一角，如视频的左下角或者右下角等。
作为一个实施例，上述读取模块可以进一步用于：
所述显示字符和字符显示位置确定用于显示所述显示字符的字符像素点；
设置所述字符像素点对应的字符标识符，以及所述非字符像素点的非字符标识符；
根据所述字符标识符和非字符标识符生成字符点阵数据。
作为一个实施例，上述第二识别模块可以进一步用于：
将所述字符点阵数据中，字符标识符对应的点确定为字符像素点，根据所述字符像素点确定字符数据。
作为一个实施例，上述字符标识符为1，所述非字符标识符为0。
本实施例将字符点阵数据对应的各个像素点用0或1表示，0表示非字符像素点，1表示字符像素点，在保证字符点阵数据表达清楚的基础上，有效简化了上述字符点阵数据。
在一个实施例中，上述字符显示位置包括字符水平坐标和字符垂直坐标；
所述第一识别模块进一步用于：
识别所述视频图像数据的行同步信号和场同步信号；
设置水平计数器和垂直计数器；其中，所述水平计数器用于对行同步信号进行计数，所述垂直计数器用于对场同步信号进行计数；
当水平计数器计数到与坐标寄存器存储的字符水平坐标相同，且垂直计数器计数到与所述坐标寄存器存储的字符垂直坐标相同时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据。
视频图像数据是按帧的方式进行传输的，在传输过程中带有行场同步信号，行场同步信号都是脉冲信号，行同步信号hs指示图像每行的起始，场同步信号vs指示图像每帧的起始，利用hs，vs信号分别产生水平计数器和垂直计数器，当水平计数器和垂直计数器计数到与上述所说坐标寄存器值(字符显示位置)相同的位置时，就可以将字符点阵数据从存储器中读出，以保证后续将字符数据叠加至视频图像数据上的准确性。
在一个实施例中，上述叠加模块进一步用于：
在像素时钟的驱动下，分别对各个像素点位置对应的像素点进行检测，检测所述像素点对应的字符数据或者识别该像素点是否为阴影像素点；
对于存在字符数据的像素点，显示字符数据；
对于阴影像素点，显示阴影字符；
对于不存在字符数据且不为阴影像素点的像素点，显示视频图像数据。
本实施例提供的叠加过程具有较高的准确性。
在一个实施例中，上述字符点阵存储器为随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)。
RAM具有读写速度快，操作简单的特点，使用RAM进行字符点阵存储器的存储，有效保证了从字符点阵存储器中读取字符点阵存储器的效率，进而提高了后续的视频字符叠加效率。
在一个实施例中，上述第二识别模块进一步用于：
获取在所述字符数据之后的一个像素点，并获取在所述字符数据之下的一个像素点，得到阴影像素点。
本实施例将字符数据之后的一个像素点，以及字符数据之下的一个像素点设为阴影像素点，在设置字符阴影，保证字符显示效果的基础上，可以弱化字符边上的阴影部分对相应视频所造成的干扰。
本发明提供的视频字符叠加系统与本发明提供的视频字符叠加方法一一对应，在所述视频字符叠加方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于视频字符叠加系统的实施例中，特此声明。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种视频字符叠加方法，其特征在于，包括如下步骤：
对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；其中，所述字符显示位置为显示待显示的显示字符的像素点位置；
识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；
将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。
2.根据权利要求1所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器读取字符点阵数据的过程之前还包括：
读取待显示的显示字符和字符显示位置，根据所述显示字符和字符显示位置生成字符点阵数据；
将所述字符点阵数据写入预置的字符点阵存储器，并将所述字符显示位置写入坐标寄存器。
3.根据权利要求2所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述根据所述显示字符和字符显示位置生成字符点阵数据的过程包括：
所述显示字符和字符显示位置确定用于显示所述显示字符的字符像素点；
设置所述字符像素点对应的字符标识符，以及所述非字符像素点的非字符标识符；
根据所述字符标识符和非字符标识符生成字符点阵数据。
4.根据权利要求3所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述识别所述字符点阵数据中的字符数据的过程包括：
将所述字符点阵数据中，字符标识符对应的点确定为字符像素点，根据所述字符像素点确定字符数据。
5.根据权利要求4所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述字符标识符为1，所述非字符标识符为0。
6.根据权利要求1至5任一项所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述字符显示位置包括字符水平坐标和字符垂直坐标；
所述对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器读取字符点阵数据的过程包括：
识别所述视频图像数据的行同步信号和场同步信号；
设置水平计数器和垂直计数器；其中，所述水平计数器用于对行同步信号进行计数，所述垂直计数器用于对场同步信号进行计数；
当水平计数器计数到与坐标寄存器存储的字符水平坐标相同，且垂直计数器计数到与所述坐标寄存器存储的字符垂直坐标相同时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据。
7.根据权利要求1至5任一项所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加的过程包括：
在像素时钟的驱动下，分别对各个像素点位置对应的像素点进行检测，检测所述像素点对应的字符数据或者识别该像素点是否为阴影像素点；
对于存在字符数据的像素点，显示字符数据；
对于阴影像素点，显示阴影字符；
对于不存在字符数据且不为阴影像素点的像素点，显示视频图像数据。
8.根据权利要求1至5任一项所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述字符点阵存储器为随机存取存储器。
9.根据权利要求1至5任一项所述的视频字符叠加方法，其特征在于，所述在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点的过程包括：
获取在所述字符数据之后的一个像素点，并获取在所述字符数据之下的一个像素点，得到阴影像素点。
10.一种视频字符叠加系统，其特征在于，包括：
第一识别模块，用于对传输至显示模块进行显示的视频图像数据进行位置识别，在识别到图像显示位置与坐标寄存器存储的字符显示位置一致时，从字符点阵存储器中读取字符点阵数据；其中，所述字符显示位置为显示待显示的显示字符的像素点位置；
第二识别模块，用于识别所述字符点阵数据中的字符数据，在所述字符数据的目标方向上，将与所述字符数据的字符显示位置相邻的若干个像素点确定为阴影像素点；
叠加模块，用于将所述阴影像素点的颜色设为阴影色，将所述视频图像数据、字符数据和阴影像素点进行叠加。
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