基于ＴＷ２８２４的視頻監(jiān)視及ＯＳＤ疊加

摘 要：在實(shí)際應(yīng)用中，有對(duì)多路攝像信號(hào)采集并在一個(gè)顯示設(shè)備中分割區(qū)域顯示多幅圖像及添加相應(yīng)OD字符信息的需要，W2824是一款強(qiáng)大的視頻控制器。以采集2路全電視信號(hào)為例，詳細(xì)敘述由單片機(jī)控制，運(yùn)用W2824采集2路視頻信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部視頻控制分割顯示到1塊液晶屏中的原理過程。詳細(xì)敘述利用W2824支持的OD覆蓋技術(shù)，在視頻層上添加中英文字符OD覆蓋的原理過程。最終實(shí)現(xiàn)在一個(gè)液晶屏上監(jiān)視顯示2個(gè)模擬視頻源信號(hào)，并疊加相應(yīng)的中英文字符信息。

關(guān)鍵詞：視頻處理；在屏顯示；點(diǎn)陣字庫(kù)；畫面分割；I2C；PAL；NC

Video urveillance and OD Overlay Based on W2824

ZAO Chongkun，CEN Dezhi

(East China Normal University，hanghai，200062，China)

Abstract：here is a need in our actual application to acquire multi-path video signals and display these video signals in one display equipment and they may be overlayed with some OD characterW2824 is a powerful video controlleraking displaying two path CVB signals for example，how to acquire two path video signals and display the two signals in one LCD panel，and how to add Chinese and English character overlays over the video layer are describedUltimately monitor and display two analog video signals in one LCD panel，with corresponding Chinese and English character information OD over the video layer

Keywords：video controller;OD;dot matrix;picture division;I2C;PAL;NC

在現(xiàn)實(shí)安防及其他顯示領(lǐng)域中，常需要對(duì)來(lái)自多個(gè)輸入源的視頻信號(hào)進(jìn)行采集處理，并分割監(jiān)視顯示在一個(gè)顯示屏幕中。此外，往往需要對(duì)來(lái)自不同源的視頻信號(hào)疊加不同的字符信息。本應(yīng)用基于運(yùn)用W2824視頻控制器，分割顯示兩路CVB信號(hào)，并使用W2824提供的OD技術(shù)，疊加相應(yīng)中英文字符菜單。

1 硬件部分

11 硬件框圖

本系統(tǒng)框圖如圖1所示，W2824由單片機(jī)控制，采用并行方式接口，W2824接收來(lái)自于模擬輸入0和模擬輸入1的2路模擬視頻信號(hào)，處理后由X通道輸出顯示到1塊液晶屏中。由于顯示的字符數(shù)目較多，W2824的內(nèi)部存儲(chǔ)中并不能放下所有待顯示字符，所以，在單片機(jī)外圍中外接1塊ROM芯片專用于存儲(chǔ)待顯示的字符點(diǎn)陣字庫(kù)，由編程器寫入，當(dāng)顯示每一畫面時(shí)定時(shí)將待顯示的部分字符由ROM讀取寫入到W2824內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)所需字符疊加。

12 W2824介紹

W2824是ECWELL公司生產(chǎn)的一款視頻控制器。它有4路模擬視頻輸入端、1路數(shù)字輸入端。在其內(nèi)部有自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)電路，可支持并自動(dòng)檢測(cè)所有NC/PAL視頻標(biāo)準(zhǔn)的模擬輸入信號(hào)。具有裁剪、縮放、存儲(chǔ)圖像、視頻控制、OD覆蓋、動(dòng)態(tài)偵測(cè)等功能。W2824提供2路模擬視頻輸出和2路數(shù)字視頻輸出。可應(yīng)用于4/8/16 路DVR系統(tǒng)、汽車后視系統(tǒng)、及安防應(yīng)用領(lǐng)域等。

對(duì)W2824的操作主要是對(duì)W2824的控制器進(jìn)行相應(yīng)操作，W2824的內(nèi)部寄存器分為3頁(yè)，分別以前綴0x，1x，2x開頭，每頁(yè)寄存器頁(yè)內(nèi)地址為00~ff，26個(gè)字節(jié)。在W2824的數(shù)據(jù)手冊(cè)中，有相應(yīng)寄存器的詳細(xì)介紹。在本課題中并不是用到了W2824的所有功能，當(dāng)設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)寄存器值進(jìn)行不同的設(shè)定。

對(duì)W2824的片內(nèi)寄存器讀寫有串行與并行2種方式，串行方式使用I2C協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)2線連接，傳輸速度可達(dá)到400 kb/s，而并行方式可達(dá)到更快的傳輸速度。本項(xiàng)目中采用的是并行方式。CB0和CB1兩根線用來(lái)選擇W2824內(nèi)部寄存器頁(yè)，PDAA 8根并行線用來(lái)分時(shí)傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)，再加上讀使能，寫使能，和地址鎖寸3根控制線，一共13根線連接。在并行的接口方式下，W2824也支持同寄存器頁(yè)內(nèi)寄存器地址自動(dòng)加1功能，可方便地執(zhí)行同寄存器頁(yè)內(nèi)寄存器的連續(xù)地址讀操作或?qū)懖僮鳌＊?/p>

2 軟件部分

21 視頻層部分控制

W2824減少圖像像素的方式有2種，一種是對(duì)圖像縮放，還有一種是對(duì)圖像進(jìn)行裁剪，截取原始圖像中的部分像素。W2824的4個(gè)模擬輸入通道都有對(duì)應(yīng)的寄存器來(lái)控制視頻解碼部分，通過對(duì)DELAY，ACIVE，VDELAY 及VACIVE寄存器賦合適的數(shù)值即截取出原始圖像中的1個(gè)有效區(qū)，本項(xiàng)目中對(duì)2個(gè)輸入信號(hào)各截取一半。

經(jīng)過解碼器解碼后的信號(hào)將輸入到視頻控制模塊，W2824支持視頻分割功能，可以在對(duì)屏幕中進(jìn)行分割顯示。在不使用虛擬頻道的情況下，W2824可支持4頻道實(shí)時(shí)顯示，每個(gè)頻道都有相應(yīng)的寄存器來(lái)定義一個(gè)有效顯示區(qū)。注意：若頻道間存在區(qū)域重疊時(shí)，各個(gè)頻道間默認(rèn)有個(gè)優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)低的頻道圖像在重疊區(qū)域中將被優(yōu)先級(jí)高的頻道圖像覆蓋，這個(gè)優(yōu)先級(jí)設(shè)置也可以由用戶自己更改。利用此功能也可以方便地實(shí)現(xiàn)畫中畫、畫外畫功能。

22 OD層字符疊加控制

W2824提供個(gè)層覆蓋，優(yōu)先級(jí)由低到高分別是視頻層、二維邊框?qū)印⒁痪S邊框?qū)印⒆址麑雍褪髽?biāo)層。優(yōu)先級(jí)高的OD層顯示在優(yōu)先級(jí)低的OD層上方，對(duì)項(xiàng)目中用到的字符層覆蓋，可以選擇與視頻層混合顯示，也可以選擇關(guān)閉視頻層顯示。

W2824的X通道和Y通道都分別支持字符覆蓋功能、對(duì)一個(gè)字符覆蓋功能模塊而言，它由1個(gè)字型RAM，1個(gè)顯示RAM，和1個(gè)覆蓋控制模塊組成。字型RAM存儲(chǔ)字型數(shù)據(jù)，一般為顯示字符的點(diǎn)陣字庫(kù)，它可以隨時(shí)通過接口從MCU下載。而顯示RAM則存儲(chǔ)待顯示字符的索引、位置及屬性特征。顯示字符大小可定義為水平方向8～14點(diǎn)，垂直方向10～16行。

字型RAM可存儲(chǔ)4組不同的字符組，每組128個(gè)單元。每個(gè)單元可定義為水平方向8 (10，12，14)個(gè)點(diǎn)×垂直方向10 (12，14，16)點(diǎn)，注意一個(gè)點(diǎn)是由水平方向兩個(gè)像素×垂直方向一像素構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)用2 b表征該點(diǎn)顏色。注意一般采用英文字庫(kù)為8×16點(diǎn)陣。而漢字字庫(kù)則用16×16點(diǎn)陣，這樣，在寫字型RAM時(shí)，可用字型RAM的1個(gè)單元表示1個(gè)英文字符，而1個(gè)漢字字符則需要2個(gè)字型RAM單元表示。當(dāng)待顯示的不同字符較多，而由于W2824的字型RAM單元有限，因此有必要對(duì)待顯示的字符按畫面分組，在每顯示一畫面前刷新W2824字型RAM為待顯示畫面包含的字符字庫(kù)。

字型RAM的寫入過程以行為單位，注意只有在W2824的FONREQ為0，即W2824不在傳輸忙狀態(tài)時(shí)才可寫字型RAM。寫入到字型RAM的單元地址由寄存器FONWRINDEX，F(xiàn)ONWRLINE， FONWRFLD以及寄存器 FONWRPAGE共同確定。 

在將點(diǎn)陣字庫(kù)寫入到字型RAM后，根據(jù)需要要繼續(xù)完成顯示RAM的設(shè)置。W2824的顯示RAM包含4×29個(gè)字符屬性，即在水平和垂直方向劃分為這么多小塊。水平和垂直地址表示待顯示字符的位置，通過寫寄存器CARPA，CARVLOC 及 CARLOC完成。實(shí)際的可顯示字符取決于單個(gè)字符的大小。寫完顯示字符位置后根據(jù)需要設(shè)置顯示屬性。顯示屬性包括是否與視頻混合、字符閃爍、字符顏色、字符類型還是位圖類型以及待顯示字符在字型RAM中的索引，共12 b，占2個(gè)字節(jié)。在讀寫顯示RAM時(shí)，W2824支持同通道同行情況下的列地址自動(dòng)加1模式，這為同行顯示屬性的連續(xù)讀寫提供方便。

注意，如果要使用W2824的清屏功能，對(duì)W2824的字型RAM為0的單元應(yīng)該寫入空白字符，CLAEN0寄存器寫0，這樣當(dāng)寄存器RAMCLR位寫1時(shí)，大約用100 μs的時(shí)間W2824將完成清屏操作。

3 結(jié) 語(yǔ)

利用單片機(jī)控制W2824視頻處理器，完成了對(duì)2路模擬視頻信號(hào)采集，分割顯示到1塊液晶屏并疊加相應(yīng)中英文菜單信息的工作。可推廣到建立實(shí)時(shí)小區(qū)安防監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用領(lǐng)域。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］echwel1W2824 Datasheet[Z]

［2］王詩(shī)彬，林聰仁用于嵌入式系統(tǒng)的漢字點(diǎn)陣提取方法[J]現(xiàn)代電子技術(shù)，2007，30(7):162-16

［3］范慶輝，陽(yáng)富民基于W2824的OD技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2007，28(10):2 469-2 471

［4］宋傳明，陳寧基于字符疊加技術(shù)的車載視頻系統(tǒng)[J]中國(guó)儀器儀表，2004(9):8-10