基于TW2834四通道视频控制器的视频叠加汉字信息设计

0 引言

字符叠加在闭路电视、图像系统、车载视频系统、公路收费系统、视频监控等系统中都得到了广泛的应用。TW2834是TeehWell公司的4通道视频控制器，主要用于视频监控系统，使用该芯片的OSD功能可以简单、快捷地实现汉字信息在视频上的叠加。

1 TW2834芯片的性能特点

TW2834有四个高性能的NTSC／PAL视频解码器、双色显示控制器和双视频编码器。同时它还集成有四个内置的模拟抗混叠滤波器、4个10位模拟数字转换器和专有数字增益，钳位控制器，以及抗交叉噪声的高性能Y／C分离器。TW2834具有很高的视频自由缩放功能，并有四个内置的用于运动检测和视频丢失检测的检测器。TW2834拥有灵活的视频显示控制功能，可以灵活实现输入视频在显视屏上的任意位置。此外，TW2834还具有优异的图像叠加功能，如在视频上叠加汉字、字符信息、鼠标指针图形、窗口等。

2 TW2834的汉字叠加原理

TW2834的字符叠加功能主要由字体RAM、显示RAN和叠加控制模块构成。图1所示是显示RAM的结构示意图。


另外，字体RAM可存储字符的点阵信息数据，显示RAM则存储显示字符的编号、位置和属性。显示字符的大小可以通过水平和垂直方向的像素点的多少定义。TW2834可支持16页×2(显示和记录模式各16页)个字体组．每个字体组最大可支持128个字符。当字体点阵变大时，字体组所存储的字符个数会相应减少。

字体RAM可理解为存放显示字体的仓库，显示RAM可理解为显示器。叠加字符信息时，首先应把显示字体上载到字体RAM中，同时把要叠加内容的区域指向字体RAM区域，这样就可实现视频上叠加字符。其字体RAM的结构示意图如图2所示。



3  显示RAM中叠加字符的写入

在显示RAM中，每个显示字符的显示属性包括混合、闪烁、颜色、类型、字符编号等，它们可通过2个字节的12位数据进行设置，每个叠加字符行有字体页、字体编号、水平和垂直的大小和属性。通过字符的显示属性和字符行的属性，可以确定叠加字符的颜色、位置、大小等。字符的显示属性和字符行的显示属性可通过设置TW2834的寄存器来实现。

设置显示RAM的字符信息有3种不同的模式，每种模式都可以通过串行接口或并行接口进行数据传输。显示RAM的设置模式可通过模式控制寄存器进行设置，设置模式有模式0、模式1和模式2三种，具体的设置模式如图3所示。



4 基于TW2834的视频字符叠加

4.1 硬件电路设计

采用TW2834实现视频字符叠加的硬件结构框图如图4所示。该电路的设计需要注意以下几个方面的问题：


(1)在该电路设计中，处理器的选择要根据应用的要求选择合适的微处理器。选择微处理器的依据是微处理器的处理速度和存储器的大小，外围模块功能要能满足设计的要求。本设计采用的是SST89E516RD2单片机，该单片机具有IAP(在应用可编程)功能，具有56K字节的程序存储器空间；

(2)RAM存储芯片的选择要根据系统的要求选择大小合适的存储器。在视频叠加汉字应用中，通常只需要一片RAM，用于存储叠加字符的点阵信息等数据，RAM的大小会直接影响字体RAM存储字符的页数。如果要用TW2834同时叠加记录模式下的信息，则需要另外添加一片RAM芯片；

(3)字库存储器的功能是存储汉字的点阵信息。当处理器收到来自上位机PC的叠加命令后，就会从字库存储器取出叠加汉字的点阵信息并写入字体RAM，同时设置显示RAM的显示字符属性，以实现汉字在视频上的叠加。

4.2 汉字点阵信息的写入

利用TW2834实现汉字信息在视频上的叠加。其重要环节是将汉字的点阵信息写入字体RAM中，当完成字体RAM的写入后，再设置显示RAM的显示字符属性。即可在视频上实现汉字信息的叠加。将汉字点阵信息写入字体RAM的流程图如图5所示。


5  结束语

本文介绍了利用TW2834芯片实现在视频上叠加汉字信息的方法。该方法对使用TW2834芯片实现视频监控系统中的汉字信息叠加具有重要的指导意义。由于利用TW2834在视频监控系统中叠加汉字信息具有设计简单、可靠性高、实用性好等优点，因此，利用TW2834实现视频监控系统上的汉字信息叠加无疑是一个较好的选择方案。