[发明专利]高清视频字符叠加系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全监控技术领域，特别是涉及一种高清视频字符叠加系统及控制方法。

背景技术

目前监控产品的高清数字时代已经到来，安全监控领域需要大量使用高清视频监控系统，各种高清的监控产品层出不穷。监控人员不用去现场巡逻便可通过控制监控产品对现场的实际情况进行监控，同时监控人员也需要通过监控视频显示的数据信息获得现场的相关信息如，监控方位和时间等。因此人机的交互显得尤为重要。

高清视频中叠加字符为人机的交互提供了桥梁，通过在高清视频中显示菜单，监控人员能轻松选择控制模式；通过视频中显示的监控信息，监控人员能掌握现场的基本情况。但现有的字符叠加系统通常用于模拟或标清的数字监控产品，处理的视频信息量小，叠加字符少，已不适用于当今高清数字视频监控产品的需求。所以就需要一种能适应高清监控产品发展要求的高清视频字符叠加装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能适应高清监控产品发展要求的高清视频字符叠加系统及控制方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种高清视频字符叠加系统，包括MCU、摄像机、字库存储器、屏幕映射存储器，显示器以及基于FPGA的高清视频字符叠加装置，所述的基于FPGA的高清视频字符叠加装置包括命令缓存器、视频缓存器、字符缓存器和字符叠加模块，所述的字符叠加模块包括，命令控制模块，其与MCU保持通讯连接接收并解析命令然后将命令存入命令缓存器；字符映射模块，其自命令缓存器中提取命令并按命令在字库存储器中提取字符并存入字符缓存器中，同时其可按命令提取字符缓存器中数据存入屏幕映射存储器中；视频控制模块，其接收摄像机的高清视频信号并根据视频信号提取屏幕映射存储器中的叠加字符数据存入视频缓存器，然后将字符与视频信号叠加并输出至显示器。

所述的命令缓存器、视频缓存器和字符缓存器为基于FPGA的FIFO缓存器。

所述的命令控制模块包括相连的命令提取模块和命令解析模块，所述的命令提取模块与MCU相连接以提取MCU发送的命令；命令解析模块与命令FIFO缓存器相连接，其解析命令并将需要存储的命令缓存入命令缓存器中。

所述的字符存储控制模块包括相连接的字符存储控制模块和字符存储驱动模块，所述的字符存储控制模块与字符存储器和字符缓存器相连以按命令将指定字符自字符存储器中提取并缓存至字符缓存器，所述的字符存储驱动模块与字符缓存器和屏幕映射存储器相连接以将按命令将字符缓存存储器内的字符数据存入至屏幕映射存储器指定位置。

所述的视频控制模块由视频解析模块及视频叠加模块连接构成，视频解析模块与输入视频相连接以完成视频的解析并提取同步信号；视频叠加模块与视频缓存器和屏幕映射存储器相连接，视频叠加模块按指令自屏幕映射存储器中提取一帧视频需要的所有字符并存入视频缓存器中，在输出视频的同时自视频缓存器中读取字符并叠加后输出。

一种如权利要求1-5所述的高清视频字符叠加系统的控制方法，包括以下步骤，

1）MCU发出字符叠加命令；

2）命令控制模块接收MCU的控制命令并解析后将该命令存入命令缓存器；

3）字符提取步骤，字符叠加控制模块读取命令存储器，获得字符显示的屏幕坐标及该字符对应的ASCII码，并在字库存储器中取该字符，然后将该字符信息缓存在字符缓存器中；

4）字符存入步骤，字符叠加控制模块读取字符缓存器中的字符信息，并根据控制命令中的屏幕坐标，将字符信息存到屏幕映射存储器中的对应位置；

5）视频提取步骤，视频控制模块根据收到的视频信息，以与视频对应的显示位置读取屏幕映射存储器中的字符数据，并一次缓存至视频缓存器；

6）视频有效行显示的同时读出视频缓存器中字符信息，并进行叠加后输出字符叠加后的视频图像。

所述的视频提取步骤优先级大于字符存入步骤优先级，所述的字符存入步骤优先级大于字符提取步骤优先级。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的高清字符叠加系统采用FPGA内部高速并行处理单元搭建而成，利用FPGA的处理速度快、资源丰富、设计灵活的优点，采用并行处理方式，完成字符的提取和叠加的同时，也不影响视频的正常传输，解决了目前市场上高清监控产品字符叠加的困难。