CN207505015U

CN207505015U - 用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置

Info

Publication number: CN207505015U
Application number: CN201721215027.8U
Authority: CN
Inventors: 尹江明; 成桥生; 龙韬; 曲成龙
Original assignee: HUNAN RUNCORE INNOVATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUNAN RUNCORE INNOVATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2027-09-21

Abstract

本实用新型公开了一种用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其包括转换叠加模块、控制模块、输入模块和输出模块；外部视频数据通过输入模块连接转换叠加模块，控制模块通过输入模块获取需要叠加的字符数据并传输到换叠加模块，转换叠加模块将字符数据叠加至视频图像上，并通过输出模块转换为标准格式视频信号并输出。本实用新型通过FPGA+DSC的模块架构实现了视频的格式转换和图形图像字符的叠加，而且通过传感器模块的加入，使得叠加的图形图像字符还包括了当时的传感器信息，从而丰富了叠加字符的内容；此外，本实用新型能够兼容多种类型的视频格式，而且本实用新型电路简单可靠，适用范围广。

Description

用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置

技术领域

本实用新型具体涉及一种用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，视频监控技术也得到了长足的发展。

目前市场上常用的视频格式转换和图形图像字符叠加装置，其视频格式转换部分一般采用的是具有硬核或者固核的SOC专用处理方案：该方案的局限性在于只能处理采用标准协议的视频流(如满足SMPTE 1080i标准)，其分辨率也必须满足一定条件；其次，在通信控制上，SOC的端口数有限制，一般最多兼容2路串口，1路CAN接口，不可随意扩展。而在图形图像字符叠加部分，一般采用的是采用FPGA作为叠加模块芯片进行字符叠加屏显，则需要把一个完整的字库存储到一个设备里面，视频信号经过解码芯片进入FPGA，FPGA通过读取预先存储于外部设备中的字符内容，对叠加字符和视频信号进行相应逻辑运算以实现字符叠加功能；这种处理方法存储成本高、电路设计复杂、应用时不灵活，若是通过计算机或者其他通讯设备把点阵刷新到字符设备中，需要的通讯数据量大，刷新不够及时，设备成本也高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够兼容多种类型的视频格式、而且电路简单可靠的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置。

本实用新型提供的这种用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，包括转换叠加模块、控制模块、输入模块和输出模块；外部的视频数据通过输入模块连接到转换叠加模块，控制模块通过输入模块获取需要叠加的字符数据并生成字模库和控制指令，并将字模库和控制指令传输到转换叠加模块，转换叠加模块用于根据上传的视频图像数据和控制模块发送的控制命令和字模库的叠加字符数据将字符数据叠加至视频图像上，并通过输出模块转换为标准格式视频信号并输出。

所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置还包括传感器模块；传感器模块与转换叠加模块连接，用于将检测到的数据信号传输到转换叠加模块，转换叠加模块则将接收到的传感器模块的数据信号叠加至视频图像数据上。

所述的传感器模块包括型号为LSM303DLHC的角度传感器模块和型号为HP203B的环境信息传感器模块。

所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置还包括通信模块；通信模块与转换叠加模块连接，用于扩展转换叠加模块的通信接口。

所述通信模块包括FPGA外扩的串口、控制模块的串口和CAN总线。

所述的输出模块由两路视频格式转换芯片构成；视频格式转换芯片用于将转换叠加模块输出的视频数据转换为标准的视频格式信号并输出，且所述两路视频格式转换芯片构成互为备份，从而提高输出模块的可靠性。

所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置还包括外扩存储器；外扩存储器与转换叠加模块连接，用于扩展转换叠加模块的存储空间。

所述的视频格式转换芯片为型号为TFP410PAP的DVI格式转换芯片。

所述的转换叠加模块为FPGA模块。

所述的控制模块为型号为TMS320F2812的数字信号控制器(DSC)模块。

本实用新型提供的这种用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，通过FPGA+DSC的模块架构实现了视频的格式转换和图形图像字符的叠加，而且通过传感器模块的加入，使得叠加的图形图像字符还包括了当时的传感器信息，从而丰富了叠加字符的内容；此外，本实用新型通过FPGA读取视频数据并通过转换芯片进行格式转换，因此能够兼容多种类型的视频格式，而且本实用新型电路简单可靠，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的输出模块的电路原理示意图。

图3为本实用新型的传感器模块的环境信息传感器模块的电路原理图。

图4为本实用新型的传感器模块的角度传感器模块的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，包括转换叠加模块、控制模块、输入模块、输出模块、传感器模块、通信模块和外扩存储器；外部的视频数据通过输入模块连接到转换叠加模块，控制模块通过输入模块获取需要叠加的字符数据并生成字模库和控制指令，并将字模库和控制指令传输到转换叠加模块，转换叠加模块用于根据上传的视频图像数据和控制模块发送的控制命令和字模库的叠加字符数据将字符数据叠加至视频图像上，并通过输出模块转换为标准格式视频信号并输出；传感器模块与转换叠加模块连接，用于将检测到的数据信号传输到转换叠加模块，转换叠加模块则将接收到的传感器模块的数据信号叠加至视频图像数据上；通信模块与转换叠加模块连接，用于扩展转换叠加模块的通信接口；外扩存储器与转换叠加模块连接，用于扩展转换叠加模块的存储空间。

传感器模块包括型号为LSM303DLHC的角度传感器模块和型号为HP203B的环境信息传感器模块。所述通信模块包括FPGA外扩的串口、控制模块的串口和CAN总线。输出模块由两路视频格式转换芯片构成；视频格式转换芯片用于将转换叠加模块输出的视频数据转换为标准的视频格式信号并输出，且所述两路视频格式转换芯片构成互为备份，从而提高输出模块的可靠性。视频格式转换芯片为型号为TFP410PAP的DVI格式转换芯片。转换叠加模块为FPGA模块。控制模块为型号为TMS320F2812的数字信号控制器(DSC)模块。

如图2所示本实用新型的输出模块的电路原理示意图：输出模块包括两路视频格式转换芯片，且视频格式转换芯片为型号为TFP410PAP的DVI格式转换芯片；芯片的1脚和33脚为电源引脚，连接3.3V电源信号；芯片的11脚、18脚、23脚和29脚则同样与电源引脚连接，从而保持引脚电平为高电平；芯片的6、7和8脚均通过下拉电阻与地连接，芯片的17、18、20、26、32、34、35、48、64和65号引脚均直接与地连接；芯片的2脚连接FPGA芯片，用于获取FPGA芯片输出视频的有效数据；芯片的3脚连接FPGA芯片，用于获取参考电压信号；芯片的4脚连接FPGA芯片，用于获取FPGA芯片输出视频的行有效信号；芯片的5脚连接FPGA芯片，用于获取FPGA芯片输出视频的场有效信号；芯片的9脚连接FPGA芯片，完成对芯片TFP410芯片的使用配置；芯片的13脚连接FPGA芯片，完成对芯片TFP410的复位；芯片的14脚连接FPGA芯片，完成对芯片TFP410芯片的使用配置；芯片的15脚连接FPGA芯片，完成对芯片TFP410芯片的使用配置；芯片的21和22引脚为时钟信号引脚，用于DVI差分时钟输出；芯片的24和25脚为第一路输出信号引脚，对外输出第一路视频信息；芯片的27和28脚为第二路输出信号引脚，对外输出第二路视频信息；芯片的30和31脚为第三路输出信号引脚，对外输出第三路视频信息；芯片的57脚连接FPGA芯片，用于获取FPGA芯片输出的视频时钟；芯片的第36～47脚、50～55脚以及58～63脚均为数据输入引脚，连接FPGA芯片，用于获取FPGA芯片输出的视频信息。

如图3所示为本实用新型的传感器模块的环境信息传感器模块的电路原理图：HP203B是一款精密的气压计、高度计，直接输入压力值、高度值、温度值，FPGA通过IIC接口，通过对应不同地址实时获取24位高分辨率精确的温度、压力或者海波高度数据。内置MEMS压力传感器，压力和温度传感器的输出经过高分辨率24位模数转换器数字化输出，通过补偿等算法计算出压力、温度，在根据压力和温度数据计算出高度值。HP203B芯片的1脚和7脚均为初始化引脚，连接FPGA芯片获取初始化信号；芯片的2脚与地连接，芯片的3脚连接电源正极；芯片的4脚悬空；芯片的5脚和6脚为信号输出引脚，通过IIC总线连接FPGA芯片的通信接口，同时也通过各自的上拉电阻(R226和R227)与电源正极连接；芯片的8脚则通过上拉电阻R228直接与电源连接。

如图4所示为本实用新型的传感器模块的角度传感器模块的电路原理示意图：LSM303DLHC是一款磁罗盘芯片，该芯片单一模块内继承了三轴加速度传感器和三轴磁强传感器，经过数据预处理和测量误差补偿后进行姿态解算，将得到的角度信息通过IIC口实时传输给FPGA，该设计结构简单，体积小、功耗低精度信息可以达到±1°以内。LSM303DLHC芯片的1脚和14引脚直接与电源正极连接取电；芯片的9脚连接FPGA芯片，用于获取FPGA配置信息；芯片的4脚和5脚均为中断配置引脚，连接FPGA芯片并获取配置信号；芯片的6脚通过滤波电容C1012接地，芯片的10脚、11脚和7脚则直接与地连接；芯片的12脚和13脚通过电容C1011连接，芯片的8脚悬空，芯片的2脚和3脚为数据输出引脚，通过IIC总线连接FPGA芯片的通信引脚并上传信号，同时也通过各自的上拉电阻(R229和R230)与电源正极连接。

Claims

1.一种用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于包括转换叠加模块、控制模块、输入模块和输出模块；控制模块、输出模块和输入模块均与转换叠加模块连接，输入模块还与控制模块连接；外部的视频数据通过输入模块连接到转换叠加模块，控制模块通过输入模块获取需要叠加的字符数据并生成字模库和控制指令，并将字模库和控制指令传输到转换叠加模块，转换叠加模块用于根据上传的视频图像数据和控制模块发送的控制命令和字模库的叠加字符数据将字符数据叠加至视频图像上，并通过输出模块转换为标准格式视频信号并输出；转换叠加模块采用FPGA模块，控制模块采用数字信号控制器模块。

2.根据权利要求1所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于还包括传感器模块；传感器模块与转换叠加模块连接，用于将检测到的数据信号传输到转换叠加模块，转换叠加模块则将接收到的传感器模块的数据信号叠加至视频图像数据上。

3.根据权利要求2所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于所述的传感器模块包括型号为LSM303DLHC的角度传感器模块和型号为HP203B的环境信息传感器模块。

4.根据权利要求1所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于还包括通信模块；通信模块与转换叠加模块连接，用于扩展转换叠加模块的通信接口。

5.根据权利要求4所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于所述的通信模块包括FPGA外扩的串口、控制模块的串口和CAN总线。

6.根据权利要求1~5之一所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于所述的输出模块由两路视频格式转换芯片构成；视频格式转换芯片用于将转换叠加模块输出的视频数据转换为标准的视频格式信号并输出，且所述两路视频格式转换芯片构成互为备份，从而提高输出模块的可靠性。

7.根据权利要求1~5之一所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置还包括外扩存储器；外扩存储器与转换叠加模块连接，用于扩展转换叠加模块的存储空间。

8.根据权利要求6所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于所述的视频格式转换芯片为型号为TFP410PAP的DVI格式转换芯片。

9.根据权利要求1~5之一所述的用于视频格式转换及图形图像字符叠加的装置，其特征在于所述的控制模块为型号为TMS320F2812的数字信号控制器模块。