视频监控系统中矩阵切换——字符叠加的两种实现方案

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1、视频监控系统中矩阵切换——字符叠加的两种实现方案

2、第1内容显示中摘要：介绍了两种基于不同芯片组合的矩阵切换-字符叠加系统，包括这两种实现方案的元件构成、结构框架、工作原理和它们各自的特点及应用范围。关键词：视频监控系统矩阵切换字符叠加近年来视频监控系统已广泛应用于工业、交通、商业、金融、军事及安全保卫等领域，是现代化管理、监测、控制的重要手段之一，极大地提高了管理效率和自动化水平。通用的视频监控系统一般包括以下几个部分：摄像机、云台、解码器、中心控制系统、矩阵切换系统、字符叠加系统和报警系统。其中矩阵切换和字符叠加是监控系统中两个比较重要的部分，本文将对这两部分的工作原理和

3、实现方案进行介绍。由于监控系统对图象切换的要求不如广播电视严格，切换过程中所引起的图象抖动是可以容忍的。因此为了降低成本，在矩阵切换方面一般不采用同步切换，而大多利用集成模拟开关进行异步切换。字符叠加部分的实现方案比较多，其基本原理都是CPU从字库ROM中取出要显示字符的占阵数据，根据所设定的在屏幕上的显示位置，送到对应的显示RAM中去，然后由计数电路对显示RAM进行扫描，将字符点阵信号并行读出并转换为串行码，再与视频图象信号叠加后送监视器屏幕显示。考虑到用户所需的功能和系统容量的不同，先后开发了两种基于不同芯片组合的矩阵切换-字符叠加实现方案。每种方案都力求简单、稳定、可

4、靠。1小容量、非汉字字符叠加系统当系统视、音频信号的输入、输出通道不是很多，尤其在输出通道较少且不需要汉字字符叠加的情况下，该文豪以获得较高的性价比。500)this.style.ouseg(this)">1.1元件构成在该设计中矩阵切换部分采用8选1模拟开关CC4051，图1和图2分别给出了利用该芯片进行视、音频信号切换的实用电路。若还需要对音量进行控制，可以在音频切换的CC4051后再加一级CC4051。第二级CC4051的各输入端接不同阻值的电阻，从而获得不同的音量衰减。字符叠加部分采用了NEC公司推出的专用视频字符叠加芯片μPD6450，该芯片的显示编辑功能非常强，

5、控制方式也很简单。在芯片内部固化了128个12×18点阵的日文、英文字母和数字等字符的字模，显示字符的大小、闪烁频率可以进行调整，同时芯片还提供5种颜色的内部视频信号，可以根据要求在内部视频信号和外部视频信号之间进行切换，使用非常方便。但由于该芯片内部没有提供空的RAM空间以供用户填入自定义字符，因此使用该芯片时只能显示其内部固化的128个字符，无法外扩汉字，在某些场合的使用上存在一些局限性。1.2电路结构和工作原理在设计中，输入8路视频信号经过标题、时间叠加后送去录像，同时送往矩阵切换电路选出一路进行监视。监视时可采用自动定时切换或手动切换。为了方便用户操作，设计了较多的

6、面板按键。同时8路叠加芯片的片选线、数据线、CLK线以及切换模块CC4051的地址线也较多，从而造成89C52单片机的I/O口比较紧张。为了解决这个问题，采取了三种办法：（1）使用移位寄存器，用CPU串口扩展I/O口来控制面板按键；（2）视、音频信号切换和音量切换的6根地址线均从P1口引出，同时8路叠加芯片共用数据线、CLK线，这两根线也从P1口引出；（3）CPU的P0口蚋射为总线方式，控制时钟芯片DS12887。同时P2口映射为I/O口方式，控制8路叠加芯片的片选信号。在设置存储系统的信息时，若信息量不是很多，可以不外扩RAM，而将设置信息保存在时钟芯片DS12887中，

7、其内部含有114个字节不挥发的RAM。另外在设置标题、时间等信息时，采有了菜单界面方式，同时使用叠加芯片μPD6450提供的内部彩色视频信号，既美观也方便用户操作。实践证明，该方案对于小容量、非汉字字符叠加系统具有实现简单、稳定可靠、成本较低等特点，是一种比较好的方案。2大容量、汉字字符叠加系统当系统视、音频信号的输入、500)this.style.ouseg(this)">输出通道数较多，且需要进行汉字字符叠加时可以采用该方案。在设计中，48路输入视频信号经过矩阵切换后输出12路信号，然后送往字符叠加模块进行汉字标题和时间的叠加，最后送往12路监视器。整个系统分为三个模块

8、：控制模块、矩阵切换模块和字符叠加模块。下面介绍各模块主要元件的构成。2.1元件构成控制模块·在本模块中，CPU采用具有两个UART串口的80C320，其中一个串口用于接收键盘的输入信号，另一个串口用于向字符叠加模块发送标题和时间信息。·看门狗采用带电池的MAX691，不仅可以防止死机，同时在系统断电时可以自动启用该电池向RAM供电，以保证存储的信息不丢失。矩阵切换模块本模块中，矩阵切换采用了多路模拟开磁MT8816芯片，该芯片有两种工作方式：8路输入、16路输出或16路输入、8路输出。需要特别注意的是，对于每一个