專利名稱：視頻逐行字符/圖形疊加方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控，其作用類似電視臺在發(fā)射的節(jié)目中加入臺標，向 圖形觀察者指明圖形來源，顯示的內(nèi)容可以動態(tài)改變。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)使用的電視制式是PAL制，每秒顯示25幀圖形，形成連續(xù)畫 面，每一幀圖形又被分為兩場圖形傳送，奇場和偶場。
目前市售的視頻字符疊加產(chǎn)品大多是在視頻的奇偶場疊加相同的像素， 如圖l所示，字符點陣不夠細膩，占用屏幕面積大，顯示文字筆畫多時，問 題更嚴重，因為每個字符的點陣數(shù)量是固定的，例如常用的upd6453等類似 芯片，水平方向12點垂直方向18點，不能顯示筆畫較多的文字，像水平分 辨超過9行的文字，如"警"、"贏"、"灌"等字。
有鑒于此，亟待提出一種在視頻逐行字符疊加方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的許多弊端，本發(fā)明提出了 一種利用單片機(MCU ) 控制RAM中的數(shù)據(jù)輸出，完成視頻字符疊加功能的裝置。
MCU控制RAM中預(yù)存的像素數(shù)據(jù)，分奇偶場輸出不同的像素點，使得 屏幕上的像素點比現(xiàn)有產(chǎn)品顯示的效果細膩，垂直像素點較現(xiàn)有技術(shù)尺寸小 一倍，在電視屏幕上字符占據(jù)同樣面積時，可以顯示筆畫更多的漢字(效果 如圖2所示)；并且可以自由定義每個字符的大小，即像素點陣的數(shù)量行列 可變化，易于〗吏用標準字庫，也可以疊加圖形，顯示內(nèi)容由存入RAM中的 數(shù)據(jù)決定，使用方便靈活。根據(jù)本發(fā)明， 一種視頻逐行字符疊加方法包括
步驟1:從原始視頻信號中分離出行同步、場同步信號以及場奇偶標志 信號，輸出到MCU;
步驟2: MCU接收步驟1輸出的行同步、場同步信號及場奇偶標志信號， 判斷應(yīng)該輸出預(yù)先存儲在RAM中存儲的像素數(shù)據(jù)中的奇場數(shù)據(jù)還是偶場數(shù) 據(jù)；
步驟3: MCU根據(jù)行、場同步信號和預(yù)先設(shè)定的顯示位置判斷像素點的 輸出位置，符合條件時，命令RAM輸出像素數(shù)據(jù)；像素數(shù)據(jù)來驅(qū)動疊加電 路將輸入的原始視頻信號與像素數(shù)據(jù)混合完成字符疊加功能。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該方法還包括在FLSH存儲器中存儲像素 數(shù)據(jù)，且斷電不會丟失；當(dāng)系統(tǒng)啟動時，將其中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到RAM中備用。
再者，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述疊加電路輸出的信號經(jīng)過輸出緩 沖電路將信號放大、阻抗變換后輸出。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種視頻逐行字符疊加系統(tǒng)，包括
同步分離電路，用于從原始視頻輸入信號中分離出行同步信號、場同步 信號、奇偶場標記信號送到MCU，用于同步像素輸出的時間，從而形成穩(wěn) 定的圖形；
像素數(shù)據(jù)輸出控制電路，由MCU、 RAM及其軟件構(gòu)成，用于根據(jù)所述 場同步信號和場奇偶信號選擇奇場或偶場的不同的像素數(shù)據(jù)；當(dāng)像素數(shù)據(jù)確 定后，根據(jù)行同步信號確定像素數(shù)據(jù)輸出的時間，從而改變字符或圖形在屏 幕上的顯示水平位置；對像素數(shù)據(jù)的受控輸出，是MCU通過控制RAM的 地址完成的；
疊加電路，用于將原始視頻信號的特定位置的亮度電平受控改變，從而 使視頻信號顯示在屏幕上時，疊加顯示所述像素數(shù)據(jù)規(guī)定的字符或圖形。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中所述字符或圖形為像素點的集合。 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該系統(tǒng)還包括FLSH存儲器，其中存儲要疊加的像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)，且斷電不會丟失；當(dāng)系統(tǒng)啟動時，經(jīng) 由所述MCU將FLSH存儲器中的像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到RAM 中備用。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述FLSH存儲器由MCU寫入,此數(shù)據(jù)是由 MCU通過自身串行接口接收的，數(shù)據(jù)來源可以是PC機串口，接收像素數(shù)據(jù) 和顯示位置控制數(shù)據(jù)，并存儲到FLSH存儲器以防斷電丟失。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該系統(tǒng)還包括輸出緩沖電路，用于將所述 像素數(shù)據(jù)疊加電路輸出的信號放大、阻抗變換后輸出。
雖然在下文中將結(jié)合一些示例性實施及使用方法來描述本發(fā)明，但本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，并不旨在將本發(fā)明限制于這些實施例。反之，旨在覆 蓋包含在所附的權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)的所有替代品、 修正及等效物。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進 行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言 將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標和其 他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本 發(fā)明作進一步的詳細描述，其中
圖示出了現(xiàn)有技術(shù)中字符疊加后的顯示效果；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的字符疊加后的顯示效果；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的視頻逐行字符疊加系統(tǒng)的功能框圖4是根據(jù)本發(fā)明的視頻逐行字符疊加方法的流程圖；以及
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的電路原理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細描述。需要注意 的是，根據(jù)本發(fā)明的視頻逐行字符疊加的實施方式僅僅作為例子，但本發(fā)明 不限于該具體實施方式
。
所謂視頻字符疊加，就是在原始視頻信號的規(guī)定位置改變原來視頻信號 的亮度電平，經(jīng)處理的視頻信號顯示在屏幕上時，圖形上疊加了新的像素點， 通常是字符信息，也可以包括圖形信息。
根據(jù)本發(fā)明的視頻逐行字符疊加方法包括步驟1，從原始視頻信號中 分離出行同步、場同步信號以及場奇偶標志信號，輸出到MCU;步驟2, MCU接收步驟1輸出的行同步、場同步信號及場奇偶標志信號，判斷應(yīng)該 輸出預(yù)先存儲在RAM中存儲的像素數(shù)據(jù)中的奇場數(shù)據(jù)還是偶場數(shù)據(jù)；步驟 3, MCU根據(jù)行、場同步信號和預(yù)先設(shè)定的顯示位置判斷像素點的輸出位置， 符合條件時，命令RAM輸出像素數(shù)據(jù)；像素數(shù)據(jù)來驅(qū)動疊加電路將輸入的 原始視頻信號與像素數(shù)據(jù)混合完成字符疊加功能。
其中在FLSH存儲器中存儲像素數(shù)據(jù)，且斷電不會丟失；當(dāng)系統(tǒng)啟動時， 將其中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到RAM中備用。再者，所述疊加電路輸出的信號經(jīng)過輸 出緩沖電if各將信號放大、阻抗變換后輸出。
根據(jù)本發(fā)明的視頻逐行字符疊加系統(tǒng)，包括同步分離電路，用于從原 始視頻輸入信號中分離出行同步信號、場同步信號、奇偶場標記信號送到 MCU，用于同步像素輸出的時間，從而形成穩(wěn)定的圖形；像素數(shù)據(jù)輸出控 制電路，由MCU、 RAM及其軟件構(gòu)成，用于根據(jù)所述場同步信號和場奇偶 信號選擇奇場或偶場的不同的像素數(shù)據(jù)；當(dāng)像素數(shù)據(jù)確定后，根據(jù)行同步信 號確定像素數(shù)據(jù)輸出的時間，從而改變字符或圖形在屏幕上的顯示水平位 置；對像素數(shù)據(jù)的受控輸出，是MCU通過控制RAM的地址完成的；疊加 電路，用于將原始視頻信號的特定位置的亮度電平受控改變，從而使視頻信 號顯示在屏幕上時，疊加顯示所述像素數(shù)據(jù)規(guī)定的字符或圖形。其中所述字符或圖形為像素點的集合。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該系統(tǒng)還包括FLSH存儲器，其中存儲要疊 加的像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)，且斷電不會丟失；當(dāng)系統(tǒng)啟動時，經(jīng)由 所述MCU將FLSH存儲器中的像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到RAM 中備用。所述FLSH存儲器由MCU寫入，此數(shù)據(jù)是由MCU通過自身串行接 口接收的，數(shù)據(jù)來源可以是PC機串口 ，接收像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)， 并存儲到FLSH存儲器以防斷電丟失。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該系統(tǒng)還包括輸出緩沖電路，用于將所述 像素數(shù)據(jù)疊加電路輸出的信號放大、阻抗變換后輸出。
以下將參見圖3,對本發(fā)明的框架以及工作過程進行詳細描述。
1, 輸入的原始視頻信號分別進入疊加電路和同步分離電路；
2, 同步分離電路，從原始視頻信號中分離出，行同步信號、場同步信 號、場奇偶信號，
3， MCU ( Micro Controller Unit):接收到場同步后，判別場奇偶信號， 確定將要輸出的數(shù)據(jù)地址，準備輸出，當(dāng)行脈沖到來后，累計行同步計數(shù)， 到達預(yù)定行后，使能控制端允許RAM工作，按預(yù)定地址輸出RAM中的像
素數(shù)據(jù)，
4, RAM:其中存儲傳、素數(shù)據(jù)，隨地址的改變，RAM輸出擊見定的數(shù)據(jù)， 控制疊加電路在視頻信號的規(guī)定位置疊加像素點，RAM數(shù)據(jù)的來源為 FLSH存儲器；
5，經(jīng)過處理的原始視頻信號經(jīng)過緩沖電路輸出；
6，系統(tǒng)上電時，F(xiàn)LSH存儲器中的數(shù)據(jù)復(fù)制到RAM中，斷電數(shù)據(jù)不會
丟失
7， FLSH存儲器中的數(shù)據(jù)可以被改變，通過PC機的串口將像素數(shù)據(jù)下 載到FLSH存儲器；
接下來，參見圖4，描述了本發(fā)明的視頻逐行字符疊加方法的流程圖。1，初始化
1.1首先檢查有無新的像素數(shù)據(jù)，如果有，則接收數(shù)據(jù)并存儲到FLSH 存儲器備用；
1.2將FLSH存儲器中的像素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到RAM中； 1.3設(shè)置MCU自身的工作狀態(tài)，開啟中斷，復(fù)位行計數(shù)器； 2，主程序入口，主程序循環(huán)起點；
3,場中斷有效后，復(fù)位行計數(shù)器、允許行中斷，等待行中斷信號到來； 4，行中斷信號到來后，復(fù)位像素計數(shù)器，行計數(shù)器+ l; 5，行計數(shù)器到達設(shè)置值后關(guān)閉禁止行中斷，不再輸出像素數(shù)據(jù)； 6,判斷此時的奇偶場信號，在本場鎖定允許奇場或偶場像素數(shù)據(jù)輸出； 7，連續(xù)輸出數(shù)據(jù)，輸出像素后地址+ 1,直到到達像素計數(shù)器的設(shè)置值， 返回主程序入口，等待下一個行中斷信號。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，垂直位置的控制是由軟件控制的，控制的依 據(jù)是顯示位置控制數(shù)據(jù)中的垂直數(shù)據(jù)，在場中斷到來后，復(fù)位行計數(shù)器時作 為初值賦值給行計數(shù)器，當(dāng)行同步到來時計數(shù)，直到值等于垂直數(shù)據(jù)時開始 輸出像素數(shù)據(jù)，垂直數(shù)據(jù)的數(shù)值越大，顯示位置越靠下，值=0時字符顯示
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的電路原理圖。 圖中1881及其周邊器件組成同步分離模塊；
U00是MCU其周邊電路包括U3:C、 U3:B以及相關(guān)聯(lián)的RC器件、晶振 組成MCU 一莫塊；
U2是8x32K靜態(tài)存儲器即RAM ;
U5:A、 U5:B、 U5:C、 U3:A、 Rll、 R12、 R9、 R9B、 RIO、 R10B組成疊
力口模塊；
U4、 R4、 R5、 R13組成緩沖放大模塊；
VI為整個電路提供穩(wěn)定電壓，電壓值二5v。輸入的視頻信號經(jīng)同步分離芯片出同步信號，其中行同步信號連接到
U00的INTO管腳(外部中斷0 )、場同步信號連接到U00的INT1管腳(外 部中斷1 )、奇偶標志信號連4妻到U00的1/0接口 P3.0以備查詢；
當(dāng)場同步信號有效時，引發(fā)中斷，MCU響應(yīng)中斷后，查詢I/0口P3.0 根據(jù)P3.0的電平判斷引發(fā)中斷的場同步信號是奇場還是偶場，如果是奇 場，則將纟務(wù)正RAM的地址到奇場的啟始地址，(此時RAM中的數(shù)據(jù)并不 輸出)設(shè)置開啟中斷O,允許行同步信號引發(fā)中斷0,同時將軟件行計時器 歸零，；
外部中斷0被開啟后，當(dāng)行同步信號到來，MCU響應(yīng)中斷O,行計數(shù)器 將在每一次行同步信號到來時自動+ 1,當(dāng)行計數(shù)器的值等于設(shè)置值(行計 數(shù)器設(shè)置值的意義在于確定首個像素點在屏幕上的垂直位置)時，復(fù)位軟件 像素計數(shù)器，(行同步引發(fā)中斷O后自動以固定的時間間隔計數(shù)，本實例采 用的時間間隔為100ns)當(dāng)像素計數(shù)器的值等于設(shè)置值時，令RAM有效， 連續(xù)以固定的時間間隔改變RAM的地址，輸出RAM中當(dāng)前行的像素數(shù)據(jù)， 當(dāng)前行的數(shù)據(jù)輸出完畢后，令RAM無效并》f正RAM的地址，等代下一個 行同步信號的到來。
在一場中，每當(dāng)行同步信號出現(xiàn)，便在此復(fù)位軟件像素計數(shù)器重復(fù)上述 過程，直到本場的數(shù)據(jù)輸出完畢；關(guān)閉外部中斷0，禁止RAM中的數(shù)據(jù)輸 出，等待偶場的同步脈沖到來，輸出偶場像素數(shù)據(jù)；輸出過程于上述過程相 同。
由于RAM可以針對奇偶場存儲不同的數(shù)據(jù)，如圖2所示，顯示的圖形 較現(xiàn)有技術(shù)效果更細膩。
由于RAM中的凝:4居在-見定區(qū)i成里連續(xù)^T出，所以顯示的內(nèi)容可以自由 定義，不受局限，同樣可以用于黑白顯示圖形。
疊加模塊是常用電路，在本裝置中其作用是受RAM中的數(shù)據(jù)控制，適 時的將原始^L頻信號的電平替換為R9-R10、 R9B - R10B所產(chǎn)生的分壓R9 - R10的分壓是白電平，R9B - R10B的分壓是黑電平 本發(fā)明的^L頻逐行字符疊加方法和系統(tǒng)，字符細M^字符的尺寸可任意改變。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，顯然， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等 同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻逐行字符疊加方法，包括步驟1從原始視頻信號中分離出行同步、場同步信號以及場奇偶標志信號，輸出到MCU；步驟2MCU接收步驟1輸出的行同步、場同步信號及場奇偶標志信號，判斷應(yīng)該輸出預(yù)先存儲在RAM中存儲的像素數(shù)據(jù)中的奇場數(shù)據(jù)還是偶場數(shù)據(jù)；步驟3MCU根據(jù)行、場同步信號和預(yù)先設(shè)定的顯示位置判斷像素點的輸出位置，符合條件時，命令RAM輸出像素數(shù)據(jù)；像素數(shù)據(jù)來驅(qū)動疊加電路將輸入的原始視頻信號與像素數(shù)據(jù)混合完成字符疊加功能。
2，根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于在FLSH存儲器中存儲像素數(shù)據(jù)，且斷電不會丟失；當(dāng)系統(tǒng)啟動時，將 其中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到RAM中備用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述疊加電路輸出的信號經(jīng)過輸出緩 沖電路將信號放大、阻抗變換后輸出。
4. 一種視頻逐行字符疊加系統(tǒng)，包括同步分離電路，用于從原始視頻輸入信號中分離出行同步信號、場同步 信號、奇偶場標記信號送到MCU,用于同步像素輸出的時間，從而形成穩(wěn) 定的圖形；像素數(shù)據(jù)輸出控制電路，由MCU、 RAM及其軟件構(gòu)成，用于根據(jù)所述 場同步信號和場奇偶信號選擇奇場或偶場的不同的像素數(shù)據(jù)；當(dāng)像素數(shù)據(jù)確 定后，根據(jù)行同步信號確定像素數(shù)據(jù)輸出的時間，從而改變字符或圖形在屏 幕上的顯示水平位置；對像素數(shù)據(jù)的受控輸出，是MCU通過控制RAM的 地址完成的；疊加電路，用于將原始視頻信號的特定位置的亮度電平受控改變，從而使視頻信號顯示在屏幕上時，疊加顯示所述像素數(shù)據(jù)規(guī)定的字符或圖形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的字符疊加系統(tǒng)，其中所述字符或圖形為像素點的集合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的字符疊加系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括FLSH存儲器，其 中存儲要疊加的像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)，且斷電不會丟失；當(dāng)系統(tǒng)啟 動時，經(jīng)由所述MCU將FLSH存儲器中的像素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 存到RAM中備用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的字符疊加系統(tǒng)，所述FLSH存儲器由MCU寫入, 此數(shù)據(jù)是由MCU通過自身串行接口接收的，數(shù)據(jù)來源為PC機串口，接收像 素數(shù)據(jù)和顯示位置控制數(shù)據(jù)，并存儲到FLSH存儲器以防斷電丟失。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4的字符疊加系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括輸出緩沖電路， 用于將所述像素數(shù)據(jù)疊加電路輸出的信號放大、阻抗變換后輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用MCU控制RAM中的數(shù)據(jù)輸出，完成視頻字符疊加功能的裝置。其中MCU控制RAM中預(yù)存的像素數(shù)據(jù)，分奇偶場輸出不同的像素點，使得屏幕上的像素點比現(xiàn)有產(chǎn)品顯示的效果細膩，垂直像素點較現(xiàn)有技術(shù)尺寸小一倍，在電視屏幕上字符占據(jù)同樣面積時，可以顯示筆畫更多的漢字；并且可以自由定義每個字符的大小，像素點陣的數(shù)量行列可變化，易于使用標準字庫，也可以疊加圖形，顯示內(nèi)容由存入RAM中的數(shù)據(jù)決定，使用方便靈活。
文檔編號H04N5/445GK101631213SQ200910088430
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者王建欣 申請人:北京市警視達機電設(shè)備研究所