Son yıllarda dijital video gözetim sistemleri bankalar, otoyollar ve binalar gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Dijital video gözetim sistemlerinde OSD (On Screen Display) teknolojisi vazgeçilmez bir parçadır. OSD, kullanıcılara dostça bir insan-makine arayüzü sağlayarak, kullanıcıların daha fazla ek bilgi edinmelerini sağlar.
1. Sistem bileşimi
Bu makalede tanıtılan sistem, TI DSP TMS320DM6'ya dayalı eksiksiz bir video gözetim sistemidir? 3 ve FPGA. 1 kanal video girişini ve 1 kanal video çıkışını destekler ve ayrıca bir ağ arabirimi sağlar.
Video girişi, TI'nin uygun maliyetli video kod çözücüsü TVP5150A tarafından gerçekleştirilir. TVP5150A, iki kompozit video girişinin veya bir S-video video sinyalinin toplanmasını gerçekleştirebilir. Kayıt, I2C aracılığıyla yapılandırılır ve çıkış dijital video sinyali ITU656 standardını takip eder.
TVP5150A tarafından kodu çözülen dijital video sinyali, DM1?nın video bağlantı noktası 6 aracılığıyla DSP'ye iletilir? 3 ve gerekli video işleme DSP tarafından gerçekleştirilir ve ardından ağ arayüzü ile uzak cihaza çıkış yapılır. Öte yandan, DM6'dan sonra? 3 ağdan alınan video verilerini işler, görüntülenir ve SAA7105 tarafından video bağlantı noktası 2 üzerinden FPGA üzerinden gönderilir.
Çıktı kısmı SAA7105 tarafından gerçekleştirilir. SAA7105, kompozit video çıkışı, VGA video çıkışı ve HDTV yüksek çözünürlüklü video sinyali çıkışı sağlayabilen NXP Company'nin yüksek performanslı bir video kodlayıcısıdır. SAA7105'in kontrolü de I2C aracılığıyla gerçekleştirilir ve bileşik ITU656 standardının dijital video sinyalini alır.
Video işleme kısmı, gerçekleştirmek için TI'nin DSP TMS320DM6 3'ünü benimser. DM6?3'ün ana frekansı 600MHz'e ulaşabilir ve iki adet 20-bit video bağlantı noktası vardır. Video bağlantı noktaları, BT.656 ve Y/C gibi dijital video arabirimlerini destekler. DM6?3 ayrıca ağ erişimini gerçekleştirmek için ağ MAC'sini de entegre eder.
Donanım performansının gelişme hızı, yazılım ihtiyaçlarını karşılamak için her zaman zordur. Giderek daha karmaşık hale gelen video işleme uygulamalarında DSP, karmaşık video işleme görevlerinden sorumludur ve kaynaklar çok sıkışık hale gelir. Bu nedenle, bu sistemin tasarımında, DSP'nin yükünü azaltabilecek OSD tasarımını gerçekleştirmek için FPGA kullanılır.
OSD uygulama bölümü, Xilinx'in XC3S250E'sini kullanır. XC3S250E, 3 mantık kapısına sahip bir Xilinx SPARTAN-250,000E serisi FPGA'dır.
2. OSD uygulaması
SAA7105, OSD işlevini gerçekleştiremez, ancak XC3S250E tarafından gerçekleştirilir. Ana kontrol çipi DM6? 3'ün yalnızca görüntülenecek içerik ve konum hakkında FPGA'yı bilgilendirmesi gerekir ve özel çalışma FPGA tarafından gerçekleştirilir. OSD'nin mantıksal blok şeması, Şekil 2'deki gibi gösterilmiştir.
OSD FPGA, EMIFA aracılığıyla DSP DM6 3'ten OSD verilerini ve kontrol talimatlarını alır, DSP video bağlantı noktası 1 aracılığıyla video verilerini alır ve OSD bilgilerini video verileri üzerine bindirir ve video kodlayıcı SAA7105'e gönderir. OSD'nin işlevsel modülleri aşağıda açıklanmıştır.
Adres kod çözme modülünün veri portu, DSP DM32 6'ün EMIFA'sının düşük 3-bit verileriyle arayüzlenir ve DM6 3 tarafından gönderilen veri ve kontrol bilgilerini alır. Bu veriler ve kontrol bilgileri, tarafından gönderilen orijinal 32-bit verilerdir. DM6 3. Adres kod çözme modülü, OSD içeriği gibi alınan OSD verilerini 32 bitlik bir veri formatında FPGA'nın dahili FIFO'suna yerleştirir. Kontrol bilgileri esas olarak OSD'yi bir dizi kontrol kaydı aracılığıyla kontrol etmek için kullanılır.
Ayrıca doğrudan DSP'ye bağlı bir video arayüz modülü de bulunmaktadır. Video arabirim modülü, DSP'nin video bağlantı noktası 2'ye bağlanır ve DSP video bağlantı noktasından veri ve kontrol bilgilerini depolar. Bu kontrol bilgileri doğrudan OSD çok kanallı kontrol modülüne iletilir ve kontrol bilgileri ayrıca video kod çözücü SAA7105'i de doğrudan kontrol eder.
OSD kontrol mantığı, OSD'nin kontrolünü gerçekleştirmek için kontrol kayıt grubundan elde edilen kontrol bilgilerini OSD'nin her bir işlevsel modülüne gönderir. Kayıt grubu esas olarak iki kısma ayrılır: biri, OSD'ye sıfırlama, OSD etkinleştirme ve veri genişliği seçme gibi kontrol bilgilerini gönderen asenkron kayıt grubudur; diğeri ise esas olarak OSD'nin konum bilgisini kontrol eden senkron kayıt grubudur.
OSD kod çözme modülü, kontrol mantığının kontrol bilgilerine göre FIFO'dan görüntülenecek verileri alır ve video verileriyle senkronize olarak OSD CLUT modülüne verir. FIFO'dan elde edilen veriler orijinal DSP 32-bit verileridir ve OSD CLUT modülünün gerektirdiği veriler 8/16-bit'tir, bu nedenle OSD paket açma modülünün frekansına göre 32-bit verileri açması gerekir. video bağlantı noktası. 32 bit veri, 8/16 genişliğinde OSD CLUT modülüne iletilir.
FIFO modülünün başka bir işlevi, FIFO durum bilgilerini FIFO dolu veya FIFO boş gibi DMA olay oluşturucu modülüne aktarmaktır. DMA olay oluşturucu bu olayları izler ve meydana gelirse DM6'ya mı gönderilir? 3, FIFO'ya doğru okuma ve yazma işlemleri gerçekleştirmek için bir kesme modunda.
OSD CLUT modülü, OSD açma modülünden alınan her pikselin verileri için karşılık gelen YCbCr değerini arar ve bu OSD CLUT verilerinin çıkış sırasını kontrol eder. Bu dönüştürme ilişkisi, DSP tarafından 24 bit veri bağlantı noktası aracılığıyla iletilir. OSD CLUT modülünün verileri doğrudan OSD çok kanallı denetleyici modülüne gönderilir.
OSD çok kanallı kontrol modülü, çıkış video verilerini OSD CLUT modülünden alınan Alfa kontrol bitine göre belirler. Mevcut OSD bilgisi, yani Alfa kontrol biti geçerliyse, OSD verilerini veri dönüştürme modülüne gönderir. Aksi takdirde, OSD işlevini gerçekleştirmek için video arabirim modülünden alınan orijinal video verilerinin çıktısını alın.
OSD çok kanallı kontrolör tarafından veri çıkışı doğrudan video kod çözücüye gönderilmez, ancak belirli uygulama koşullarına göre veri dönüştürme modülü aracılığıyla gerekli veri formatı dönüşümü gerçekleştirilir. SAA7105'in arayüz zamanlamasından, SAA7105 kompozit video çıkışı için yapılandırıldığında, gerekli verilerin tek saat kenarı verileri olduğu görülebilir. Bu sırada veri dönüştürme modülü herhangi bir çalışma yapmaz ve OSD çok kanallı kontrol modülünden alınan veriler bozulmadan iletilir. SAA7105 için; SAA7105, VGA veya HDTV çıkış modunda yapılandırılırsa, çift saat kenarı verisi gerekir. Bu anda, veri dönüştürme modülü, OSD denetleyicisinden alınan tek saat kenarı verilerini çift saat kenarı verilerine dönüştürür ve bunu video kod çözücü SAA7105'e gönderir.
FPGA'nın OSD'nin tüm çalışmalarını tamamladığı görülmektedir. OSD içeriğini görüntülemek istiyorsanız, DM6? 3'ün yalnızca EMFIA portu aracılığıyla FPGA'ya kontrol talimatları göndermesi gerekir. Bu talimatlar elbette OSD'nin içerik ve konum bilgilerini içerir.
3. OSD kontrolü
XC3S250E tarafından uygulanan OSD tasarımı, çok esnek ve kullanışlı olan OSD tarafından görüntülenen içerik üzerinde herhangi bir kısıtlama olmaksızın alınan OSD konumu ve içerik bilgilerine dayalı olarak OSD gösterimi gerçekleştirir. Aşağıda OSD'nin kontrol işlemini göstermek için OSD Çince karakter gösterimi örnek olarak alınmıştır.
Çince karakterleri doğru bir şekilde görüntülemek için, girilen Çince karakter dahili kodunun ilgili konum koduna dönüştürülmesi gerekir. Bu işlev için, girişi dönüştürülecek Çince karakteri gösteren bir işaretçi olan Uint32 Code_Converse(unsigned char *CodeNPointer) işlevini kullanırız. Dönüş değeri, Çince karaktere karşılık gelen konum kodudur. OSD ekranı, OSDHZ ekranı işleviyle gerçekleştirilir:
geçersiz OSDHZ_ Ekran{
Uint8 *pÇerçeve
Uint32 adım
OSDUTIL_Point* konumu
Uint32 KoduQ
OSDHZ?ont *yazı tipi
Uint8 fgRenk
Uint8 bgRenk
}
Bunların arasında, Uint8 *pFrame, OSD çıkışı için Tampon arabelleğidir; Uint32 aralığı, her satırda görüntülenen piksel değeridir; OSDUTIL_Point *loc, ilk karakterin görüntüleme konumudur; Uint32 CodeQ, Çince karakterleri görüntülemek için alan kodudur; OSDHZ?ont * yazı tipi, Çince karakterleri görüntülemek için kullanılan yazı tipidir; Uint8 fgColor, Çince karakterlerin ön plan rengini görüntüler; Uint8 bgColor, Çince karakterlerin arka plan rengini görüntüler.
Bu nedenle, Çince karakterleri görüntülemeniz gerekiyorsa, yalnızca Çince karakterleri gerekli kod sistemine dönüştürmeniz ve ardından dönüştürülen alan kodunu OSD FPGA'ya çıkarmanız yeterlidir. Tabii ki, Çince karakterleri görüntülemek için Çince karakter kütüphanesi vazgeçilmezdir.
Bizim diğer ürün:
