CN209283366U - 一种基于fpga的双路hdmi高清视频字幕叠加设备 - Google Patents
一种基于fpga的双路hdmi高清视频字幕叠加设备 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，包括主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，HDMI输入接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输入端分别与一路HDMI输入接口电连接，HDMI输入接口转换电路的两路并行高清视频数据输出端分别与FPGA数据处理电路的两路视频数据输入端连接，FPGA数据处理电路的两路视频数据输出端分别与HDMI输出接口转换电路的两路视频数据输入端连接，HDMI输出接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输出端分别与两路HDMI输出接口电连接，主控CPU电路的配置信号输出端与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。实现HDMI高清视频数据的字幕叠加，克服传统的字幕叠加设备只支持模拟视频的局限性。
Description
技术领域
本实用新型属于视频处理设备技术领域，具体地说，涉及一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备。
背景技术
字幕叠加(OSD)主要应用在显示器上，在显示器的荧幕中产生一些特殊的字形或图形，让使用者得到一些讯息。常见于家用电视机或个人PC电脑的显示荧幕上，当使用者操作电视机换台或调整音量、画质等，电视荧幕就会显示目前状态让使用者知道，可以控制在荧幕上的任何位置显示一些特殊字形与图形，成为人机界面上重要的讯息产生装置。OSD是On Screen Display的缩写，是应用在显示器上，在显示器的荧幕中产生一些特殊的字形或图形，让使用者得到一些讯息。HDMI视频应用场景非常广泛，随着对视频质量要求的提高，视频监控，视频会议等视频内容都已经升级到HDMI高清级别，都有着字幕叠加的需求。
实用新型内容
针对现有技术中上述的不足，本实用新型提供一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，该设备设置HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，将HDMI高清视频数据转换为并行高清视频数据进行字幕叠加，并将字幕叠加后带字幕的高清视频数据转换为HDMI高清视频数据输出到HDMI显示装置，克服传统的字幕叠加设备只支持模拟视频的局限性，符合视频发展趋势，满足用户需求，且该设备支持两路HDMI高清视频同时叠加，数据处理能力强。
为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，包括主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，所述的HDMI输入接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输入端分别与一路HDMI输入接口电连接，所述的HDMI输入接口转换电路的两路并行高清视频数据输出端分别与FPGA数据处理电路的两路视频数据输入端连接，所述的FPGA数据处理电路的两路视频数据输出端分别与HDMI输出接口转换电路的两路视频数据输入端连接，所述的HDMI输出接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输出端分别与两路HDMI输出接口电连接，所述的主控CPU电路的配置信号输出端与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。
进一步地，所述的字幕叠加设备还包括电源电路，所述的电源电路分别与主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路电连接，并为主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路供电。
进一步地，所述的主控CPU电路配置信号输出端通过总线与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。
进一步地，所述的FPGA数据处理电路包括配置模块、两路视频输入模块、两路字符叠加模块和两路视频输出模块，所述的配置模块的配置信号输入端与主控CPU电路的配置信号输出端连接，所述的配置模块的两路配置参数输出端各与一路字符叠加模块的配置参数输入端连接，所述的两路视频输入模块的视频数据输入端各外接一路并行高清视频数据，两路视频输入模块的视频数据输出端各与一路字符叠加模块的输入端连接，所述的两路字符叠加模块的输出端各与一路视频输出模块的视频数据输入端连接，两路视频输出模块的视频数据输出端分别输出一路带字幕高清视频数据。
进一步地，所述的主控CPU电路还包括串口。
进一步地，所述的串口为RS232或RS485中的一种或2种。
本实用新型的有益效果是：
(1)该设备设置HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，将HDMI高清视频数据转换为并行高清视频数据进行字幕叠加，并将字幕叠加后带字幕的高清视频数据转换为HDMI高清视频数据输出到HDMI显示装置，克服传统的字幕叠加设备只支持模拟视频的局限性，符合视频发展趋势，满足用户需求，且该设备支持两路HDMI高清视频同时叠加，数据处理能力强；
(2)使用FPGA芯片进行字幕叠加处理，FPGA数据处理能力强，延时小，设计通用性好，性能稳定，成本低；
(3)主控CPU电路上设置有串口，通过串口调试和配置字幕参数。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的工作原理示意图；
图3为本实用新型的实施例一示意图；
图4为本实用新型的实施例二示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，本申请公开了一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，包括主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，所述的HDMI输入接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输入端分别与一路HDMI输入接口电连接，所述的HDMI输入接口转换电路的两路并行高清视频数据输出端分别与FPGA数据处理电路的两路视频数据输入端连接，所述的FPGA数据处理电路的两路视频数据输出端分别与HDMI输出接口转换电路的两路视频数据输入端连接，所述的HDMI输出接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输出端分别与两路HDMI输出接口电连接，所述的主控CPU电路的配置信号输出端与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。
进一步地，所述的字幕叠加设备还包括电源电路，所述的电源电路分别与主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路电连接，并为主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路供电。
进一步地，所述的主控CPU电路配置信号输出端通过总线与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。
如图2所示，本申请的双路HDMI高清视频字幕叠加设备在使用时，主控CPU电路的控制模块通过内部总线与FPGA上的配置模块进行通信，将配置参数传输到配置模块，配置模块将配置参数传输到两路字符叠加模块，调整字符叠加模块叠加的字幕信息。两路HDMI高清视频分别输入两路HDMI输入接口转换电路，经HDMI输入接口转换电路中的视频格式转换模块进行格式转换，将HDMI高清视频转换为并行高清视频数据并传输到FPGA上的视频输入模块，视频输入模块将接收到的视频数据传输到字幕叠加模块进行字幕叠加，叠加后的带字幕的高清视频经视频输出模块传输到HDMI输出接口转换电路的视频格式转换模块将并行的高清视频数据转换为HDMI高清视频数据并输出到HDMI显示装置。
当给本申请的设备上电之后，会首先对HDMI输入源进行检测，如果没有HDMI视频输入，HDMI输出显示则通过主控CPU电路进行控制，显示“无HDMI信号输入”；当有HDMI视频输入的时候，主控CPU电路会发出正常的字幕叠加配置信息给到FPGA数据处理电路，然后进行数据处理，最后通过HDMI输出接口转换电路，由HDMI接口输出到显示设备。
实施例一
在本申请的一个实施例中，如图3所示的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，包括主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，HDMI输入接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输入端分别与一路HDMI输入接口电连接，HDMI输入接口转换电路的两路并行高清视频数据输出端分别与FPGA数据处理电路的两路视频数据输入端连接，FPGA数据处理电路的两路视频数据输出端分别与HDMI输出接口转换电路的两路视频数据输入端连接，HDMI输出接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输出端分别与两路HDMI输出接口电连接，主控CPU电路的配置信号输出端与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接，电源电路为主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路供电，主控CPU电路还包括RS232串口，通过RS232串口实现字幕叠加参数的配置。
实施例二
在本申请的另一个实施例中，如图4所示的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，包括主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，HDMI输入接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输入端分别与一路HDMI输入接口电连接，HDMI输入接口转换电路的两路并行高清视频数据输出端分别与FPGA数据处理电路的两路视频数据输入端连接，FPGA数据处理电路的两路视频数据输出端分别与HDMI输出接口转换电路的两路视频数据输入端连接，HDMI输出接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输出端分别与两路HDMI输出接口电连接，主控CPU电路的配置信号输出端与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接，电源电路为主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路供电，主控CPU电路还包括RS485串口，通过RS485串口实现字幕叠加参数的配置。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，其特征在于：包括主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路，所述的HDMI输入接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输入端分别与一路HDMI输入接口电连接，所述的HDMI输入接口转换电路的两路并行高清视频数据输出端分别与FPGA数据处理电路的两路视频数据输入端连接，所述的FPGA数据处理电路的两路视频数据输出端分别与HDMI输出接口转换电路的两路视频数据输入端连接，所述的HDMI输出接口转换电路的两路HDMI高清视频信号输出端分别与两路HDMI输出接口电连接，所述的主控CPU电路的配置信号输出端与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，其特征在于：所述的字幕叠加设备还包括电源电路，所述的电源电路分别与主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路电连接，并为主控CPU电路、FPGA数据处理电路、HDMI输入接口转换电路和HDMI输出接口转换电路供电。
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，其特征在于：所述的主控CPU电路配置信号输出端通过总线与FPGA数据处理电路的配置信号输入端连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，其特征在于：所述的主控CPU电路还包括串口。
5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，其特征在于：所述的串口为RS232或RS485中的一种或2种。
6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的双路HDMI高清视频字幕叠加设备，其特征在于：所述的FPGA数据处理电路包括配置模块、两路视频输入模块、两路字符叠加模块和两路视频输出模块，所述的配置模块的配置信号输入端与主控CPU电路的配置信号输出端连接，所述的配置模块的两路配置参数输出端各与一路字符叠加模块的配置参数输入端连接，所述的两路视频输入模块的视频数据输入端各外接一路并行高清视频数据，两路视频输入模块的视频数据输出端各与一路字符叠加模块的输入端连接，所述的两路字符叠加模块的输出端各与一路视频输出模块的视频数据输入端连接，两路视频输出模块的视频数据输出端分别输出一路带字幕高清视频数据。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111010541A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-14 | 重庆山淞信息技术有限公司 | 基于fpga与压缩处理器的视频处理模块 |
| CN113411518A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-17 | 烟台北方星空自控科技有限公司 | 视频叠加模块、用于视频叠加的方法和存储介质 |
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2018
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