CN203675196U - 网络控制3g-sdi高清字符叠加器 - Google Patents
网络控制3g-sdi高清字符叠加器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种网络控制3G-SDI高清字符叠加器，包括网络控制模块、字符图像信号生成模块以及字符图像信号叠加模块；网络控制模块用于为网络控制信息提供硬件接入平台，接收控制信息并将控制信息转换成字符设置信息发送至字符图像信号生成模块；字符图像信号生成模块用于依据字符设置信息生成相应的字符图像后发送至字符图像信号叠加模块；字符图像信号叠加模块与外部视频端口连接，用于接收外部视频端口输入的视频信号以及来自字符图像信号生成模块的字符图像信号，将字符图像信号叠加到所述视频信号上后发送出去。本实用新型通过网络控制模块为网络控制架设硬件接入平台，集成度高、故障发生的概率低，结构简单。
Description
技术领域
本实用新型属于视音频播控领域，具体涉及一种网络控制3G-SDI高清字符叠加器。
背景技术
字符叠加器简称VDM，是英文Video Display Metafile的缩写，是指在视频信号上叠加人类容易辨识的各类字符信息，并将这些字符信息和原有视频信号中的内容一起显示在视频显示设备（如监视器、硬盘刻录机等）上的电子处理装置，广泛应用于交通监控、电梯楼宇监控、收费系统监控等场合。
目前，在安防监控领域，3G/HD-SDI（3Gbps传输速率的串行数字信号）信号格式的高清视频应用越来越广泛，而且大多数应用环境都需要在SDI摄像机的信号上面叠加字符，用来表示当前摄像机的位置等信息。目前国内的绝大多数SDI摄像机中携带的字符叠加器不能够灵活的对不同分辨率的视频叠加字符，且只能产生ASCII码英文字符，一般不能叠加汉字字符，给使用者造成很大不便。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是一种网络控制3G-SDI高清字符叠加器，该字符叠加器用于对3G（3Gbps传输速率）、HD（高清晰度）、SD（标准清晰度）SDI信号进行字符叠加处理；且集成度高、故障发生的概率低，结构简单，避免了大量的硬件投入，为工作环境节省空间，同时也降低了成本。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：
网络控制3G-SDI高清字符叠加器，包括网络控制模块、字符图像信号生成模块以及字符图像信号叠加模块；其特征在于：所述的叠加器采用插板式结构即一块字符信号生成板卡通过母板插接配合连接多块字符信号叠加板卡，所述的网络控制模块和字符图像信号生成模块集成在字符信号生成板卡上，所述的字符图像信号叠加模块集成在字符信号叠加板卡上。
所述的网络控制模块包括带有网络接口的网络控制接入微处理器，用于为网络控制信息提供硬件接入平台，接收控制信息并将所述控制信息转换成字符设置信息发送至字符图像信号生成模块。
所述的字符图像信号生成模块用于依据字符设置信息生成相应的字符图像后发送至字符图像信号叠加模块，所述的字符图像信号生成模块包括微处理器、现场可编程门阵列FPGA以及同步随机存储器SDRAM；所述微处理器接收并解析网络控制模块发送的字符设置信息后，通过微处理器生成相应的字符图像并将生成的字符图像存储在同步随机存储器SDRAM中。
所述的字符图像信号叠加模块通过继电器与视频信号输入端连接，用于接收外部视频端口输入的视频信号以及来自字符图像信号生成模块的字符图像信号，将字符图像信号叠加到所述视频信号上后发送出去；所述的字符图像信号叠加模块包括单片机、现场可编程门阵列FPGA以及内存芯片；所述的现场可编程门阵列FPGA接收字符图像后将所述字符图像缓存至内存芯片，若有外部视频端口输入的视频信号发送过来，则单片机将字符图像信号叠加到所述视频信号上发送出去。
本实用新型所述的网络控制3G-SDI高清字符叠加器，其核心的字符叠加机制为：使用处理单元配合高速存储模块（如字符图像信号叠加模块的单片机及内存芯片）；根据网络控制模块采集到的控制信息，由字符图像生成模块控制生成一帧只包含字符信息的图像，缓存至存储模块后发送到字符信号叠加模块，最后由字符信号叠加模块将字符图像信号叠加到采集到的视频信号中后输出，以达到在视频信号中叠加字符的目的。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型使用内存芯片（高速内存颗粒）对视频数据进行缓存，可以对高达3Gbps传输速率的全高清数字视频信号进行字符叠加处理，并且向下兼容对HD和SD视频信号进行处理；且本实用新型通过网络控制模块为网络控制架设硬件接入平台，对3G（3Gbps传输速率）、HD（高清晰度）、SD（标准清晰度）SDI信号进行字符叠加处理，集成度高、故障发生的概率低，结构简单，避免了大量的硬件投入，同时也降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器的结构图；
图2是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器网络控制模块中的微处理器芯片图；
图3是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器字符图像生成模块中的用于控制信号的FPGA芯片图；
图4-1是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器字符图像信号叠加模块中的视频信号输入输出接口芯片图；
图4-2是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器字符图像信号叠加模块中的用于处理信号的FPGA芯片图；
图4-3是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器字符图像信号叠加模块中的DDR II芯片图；
图4-4是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器字符图像信号叠加模块中的微控制器芯片图
图5是本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器插板式结构示意简图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图5所示，本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器采用插板式结构即一块字符信号生成板卡配合多块字符信号叠加板卡，通过母板进行连接，网络控制模块和字符图像信号生成模块集成在字符信号生成板卡上而字符图像信号叠加模块集成在字符信号叠加板卡上，两种板卡既相互独立又相互配合工作，可实现同时对多路SDI视频信号进行字符叠加，甚至使用这种插板式结构，通过更改字符信号叠加板卡的硬件设计可以实现对HDMI视频信号、DVI视频信号以及VGA视频信号等进行字符叠加
本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器的字符叠加工作原理包括如下步骤：
1）同轴电缆输入的串行视频信号进入叠加器后，由字符信号叠加模块对其进行均衡处理，然后FPGA将均衡后的串行视频信号串并转换为并行视频信号，对并行视频信号进行采集，并将并行视频信号缓存至DDRII内存颗粒；
2）通过网口将控制信息发送到网络控制模块的微处理器，转换成字符设置信息后传递到字符图像信号生成模块，字符图像信号生成模块根据字符设置信息，生成一帧相应的字符图像，通过FPGA控制储存在SDRAM中，最终形成的字符图像通过FPGA的LVDS接口发送至字符图像信号叠加模块。
3）字符图像信号叠加模块中的FPGA接收到字符图像信号后，将其内容解析并缓存至内存芯片（DDRII内存颗粒）中，当新的一帧视频数据进行发送时，字符信号叠加模块将读取缓存在内存芯片（DDRII内存颗粒）的字符图像数据，如果相应像素点的字符图像数据不为0时，字符信号叠加模块将字符图像的相应像素点内容发送出去，若相应像素点的字符图像数据为0，字符信号数据叠加模块将不做任何修改把之前缓存的视频数据相应像素点数据发送出去，这样就达到了字符叠加的目的。
如图1所示，本实用新型网络控制3G-SDI高清字符叠加器包括网络控制模块、字符图像信号生成模块、字符图像信号叠加模块三个模块，三个模块的功能如下：
如图2所示，所述的网络控制模块为用户提供网络控制信息硬件接入平台并接收控制信息并将控制信息转换成字符设置信息发送至字符图像信号生成模块；本网络控制模块的微处理单元采用Freescale公司的K60系列微处理器或者STMicroelectronics公司的STM32系列的M4微处理芯片。
如图3所示，所述的字符图像信号生成模块根据网络控制模块发送的字符设置信息，生成一帧相应的字符图像发送至字符信号叠加模块；本字符图像信号生成模块是采用飞思卡尔K60系列或STMicroelectronics公司的STM32系列微处理器，结合Altera公司CycloneⅢ系列FPGA或Xilinx公司的Spartan系列FPGA以及SDRAM构建而成的。
如图4所示，所述的字符图像信号叠加模块用于将接收到的外部视频端口的SDI视频信号进行均衡处理，将均衡后的串行数字信号转换为并行视频信号，解析出视频信号的格式发送给字符图像信号生成模块，同时将并行视频信号缓存后，根据并行视频信号把接收到的字符图像信号叠加进来最后输出。本字符图像信号叠加模块是采用三星公司的KS32系列或者新唐公司的Cortex M0系列单片机，结合Altera公司CycloneⅢ系列FPGA或者Xilinx公司的Spartan系列FPGA以及DDRII内存颗粒构建而成。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.网络控制3G-SDI高清字符叠加器，包括网络控制模块、字符图像信号生成模块以及字符图像信号叠加模块；其特征在于：所述的叠加器采用插板式结构即一块字符信号生成板卡通过母板插接配合连接多块字符信号叠加板卡，所述的网络控制模块和字符图像信号生成模块集成在字符信号生成板卡上，所述的字符图像信号叠加模块集成在字符信号叠加板卡上。
2.根据权利要求1所述的高清字符叠加器，其特征在于：所述的字符图像信号叠加模块通过继电器与视频信号输入端连接。
3.根据权利要求1所述的高清字符叠加器，其特征在于：所述的网络控制模块包括带有网络接口的网络控制接入微处理器，用于为网络控制信息提供硬件接入平台，接收控制信息并将控制信息转换成字符设置信息发送至字符图像信号生成模块。
4.根据权利要求1所述的高清字符叠加器，其特征在于：所述的字符图像信号生成模块用于依据字符设置信息生成相应的字符图像后发送至字符图像信号叠加模块；其包括微处理器、现场可编程门阵列FPGA以及同步随机存储器SDRAM；所述现场可编程门阵列FPGA接收并解析网络控制模块发送的字符设置信息后，通过微处理器生成相应的字符图像并将生成的字符图像存储在同步随机存储器SDRAM中。
5.根据权利要求1所述的高清字符叠加器，其特征在于：所述的字符图像信号叠加模块用于接收外部视频端口输入的视频信号以及来自字符图像信号生成模块的字符图像信号，将字符图像信号叠加到所述视频信号上后发送出去；其包括单片机、现场可编程门阵列FPGA以及内存芯片；所述的现场可编程门阵列FPGA接收字符图像后将所述字符图像缓存至内存芯片，若有外部视频端口输入的视频信号发送过来，则FPGA将字符图像信号叠加到所述视频信号上发送出去。
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| CN116095400A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-05-09 | 南京芯传汇电子科技有限公司 | 视频数据处理方法、装置、设备及存储介质 |
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