OSD技术在ATM数字视频控制系统中的应用
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:558
随着银行客户终端ａｔｍ自动提款机的推广使用，其安全防范工作显得越来越重要，难度也越来越大。因此，针对ａｔｍ的数字视频监控系统便应运而生。数字视频监控系统常常采用在屏显示（ｏｎ ｓｃｒｅｅｎ ｄｉｓｐｌａｙ，ｏｓｄ）技术实现人机界面。在屏显示技术就是在图像上叠加文字，使显示屏幕为用户提供更多的附加信息。在ａｔｍ监控中，银行对ｏｓｄ功能有着特殊的要求：
（１）将ａｔｍ机号、时间、日期、卡号、数据叠加在所录视频图像上，并且要在每个画面上叠加上镜头的地点信息。这些信息叠加以后就成为图像的一部分，作为视频图像的说明，便于进行监控和查询。
（２）在回放或者监控时要提供友好的用户菜单，用来进行系统的设置和查询等操作。这些菜单信息只是给用户提供交互的信息，不破坏图像的完整性，并且不随图像数据传输和存储。
本文针对ａｔｍ监控系统对ｏｓｄ功能的要求，在自行设计的一款ａｔｍ监控设备中用不同的方法实现了两种ｏｓｄ功能。所采用的方法经济、实用，具有普遍意义，也可以推广到其它的数字视频监控系统中。
１ 系统简介
本监控系统是一个基于嵌入式ｃｐｕ和新型ｍｐｅｇ－４硬件编、解码芯片的系统，提供两路视频输入。为了节约成本，两路视频信号复合成画中画进行压缩编码，由嵌入式ｃｐｕ从ｐｃｉ接口对压缩数据进行存储和传输。其输出端提供实时的视频输出和画中画回放数据的输出。系统硬件结构图如图１所示。 视频ａ／ｄ转换器选用ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ｓａａ７１１３ｈ，通过ｉ2ｃ总线进行寄存器管理，输出标准ｉｔｕ６５６接口数据。
画面分割芯片选用ａ．ｌｏｇｉｃｓ公司的ａｍ－２０４ｍ五画面分割器，通过对其寄存器的编程实现两路视频信号的画中画叠加。在实际应用中，主画面监控整个提款机终端，子画面监控出钞口。这款芯片还具有ｏｓｄ功能，用它可实现图像附加信息的叠加。
模拟开关用来选择视频是输出压缩前的实时视频还是回放录像文件的视频，用两片ｆａｉｒｃｈｉｌｄ公司的７４ｌｖｔ１６２４５总线驱动芯片来实现这部分功能。一片接压缩编码前的数据，另一片接回放的视频数据，两片芯片的输出接在一起送到ｄ／ａ芯片去实现视频的显示。单片机控制７４ｌｖｔ１６２４５的使能端，根据需要让其中一片７４ｌｖｔ１６２４５输出视频数据，实现输出视频的选择。这样，通过对单片机编程，就可以控制在监视器上输出实时视频还是回放录像文件的视频。
视频ｄ／ａ转换器选用ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ｓａａ７１２１，通过ｉ2ｃ总线进行寄存器管理、输入ｉｔｕ６５６接口数据、输出模拟视频。 要想使ｏｓｄ叠加的信息能作为图像的一部分，即图像的附加信息（如日期等）存储到文件中，必须将信息叠加在视频流编码之前。有两个地方可以用来叠加。一个是模拟视频输入端，将信息直接和模拟视频叠加后再进行ａ／ｄ视频转换。另一个是在画面分割器后端的数字视频上叠加信息。这两种方法要用到不同的ｏｓｄ芯片，虽然效果较好，但增加了设备的成本和电路板的尺寸。在实际的设计中，选用了一款带有ｏｓｄ功能的画面分割芯片ａｍ－２０４ｍ，直接在画面分割芯片中叠加字符信息，较好地解决了这个问题。 要实现作为用户操作界面信息的ｏｓｄ信息的叠加，这里把这部分ｏｓｄ功能加在视频ｄ／ａ芯片的复合视频广播信号（ｃｖｂｓ）的输出上。这部分ｏｓｄ功能提供信息给用户，不破坏图像数据的完整性。由于菜单所需要的信息较多，并且本系统主要是针对国内用户，要求用汉字菜单，所以选用的ｏｓｄ芯片不但要提供汉字信息，而且要有足够的汉字库。事实上目前市场上大多数的ｏｓｄ芯片都只能提供简单的字符信息叠加。通过综合的比较，最终选用了ｆｕｊｉｓｕ公司的ｍｂ９００９２芯片。
这里采用单片机ａｔ８９ｃ５５ｗｄ控制画面分割芯片和ｍｂ９００９２芯片实现ｏｓｄ叠加。所需要的时间信息由单片机通过时钟芯片获得，ａｔｍ的机号和卡号从单片机的串行口获得。用户通过接口菜单的一些设置信息，完成单片机与嵌入式ｃｐｕ的通信。单片机和两个用作ｏｓｄ的芯片的连接如图２所示。
２ 用画面分割芯片实现ｏｓｄ字符的叠加
ｏｓｄ字符的叠加由ａ．ｌｏｇｉｃ公司的画面分割芯片ａｍ－２０４ｍ实现。ａｍ－２０４ｍ有较强的ｏｓｄ功能，可实现字符ｏｓｄ和位图ｏｓｄ功能。实际上它的ｏｓｄ功能通过其内部的只读存储器和随机存储器两部分完成。只读存储器存储了１２８个常用的字符，包括字母和标点符号等，在出厂前一般都已经设定好了。随机存储器中可以存储６
随着银行客户终端ａｔｍ自动提款机的推广使用，其安全防范工作显得越来越重要，难度也越来越大。因此，针对ａｔｍ的数字视频监控系统便应运而生。数字视频监控系统常常采用在屏显示（ｏｎ ｓｃｒｅｅｎ ｄｉｓｐｌａｙ，ｏｓｄ）技术实现人机界面。在屏显示技术就是在图像上叠加文字，使显示屏幕为用户提供更多的附加信息。在ａｔｍ监控中，银行对ｏｓｄ功能有着特殊的要求：
（１）将ａｔｍ机号、时间、日期、卡号、数据叠加在所录视频图像上，并且要在每个画面上叠加上镜头的地点信息。这些信息叠加以后就成为图像的一部分，作为视频图像的说明，便于进行监控和查询。
（２）在回放或者监控时要提供友好的用户菜单，用来进行系统的设置和查询等操作。这些菜单信息只是给用户提供交互的信息，不破坏图像的完整性，并且不随图像数据传输和存储。
本文针对ａｔｍ监控系统对ｏｓｄ功能的要求，在自行设计的一款ａｔｍ监控设备中用不同的方法实现了两种ｏｓｄ功能。所采用的方法经济、实用，具有普遍意义，也可以推广到其它的数字视频监控系统中。
１ 系统简介
本监控系统是一个基于嵌入式ｃｐｕ和新型ｍｐｅｇ－４硬件编、解码芯片的系统，提供两路视频输入。为了节约成本，两路视频信号复合成画中画进行压缩编码，由嵌入式ｃｐｕ从ｐｃｉ接口对压缩数据进行存储和传输。其输出端提供实时的视频输出和画中画回放数据的输出。系统硬件结构图如图１所示。 视频ａ／ｄ转换器选用ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ｓａａ７１１３ｈ，通过ｉ2ｃ总线进行寄存器管理，输出标准ｉｔｕ６５６接口数据。
画面分割芯片选用ａ．ｌｏｇｉｃｓ公司的ａｍ－２０４ｍ五画面分割器，通过对其寄存器的编程实现两路视频信号的画中画叠加。在实际应用中，主画面监控整个提款机终端，子画面监控出钞口。这款芯片还具有ｏｓｄ功能，用它可实现图像附加信息的叠加。
模拟开关用来选择视频是输出压缩前的实时视频还是回放录像文件的视频，用两片ｆａｉｒｃｈｉｌｄ公司的７４ｌｖｔ１６２４５总线驱动芯片来实现这部分功能。一片接压缩编码前的数据，另一片接回放的视频数据，两片芯片的输出接在一起送到ｄ／ａ芯片去实现视频的显示。单片机控制７４ｌｖｔ１６２４５的使能端，根据需要让其中一片７４ｌｖｔ１６２４５输出视频数据，实现输出视频的选择。这样，通过对单片机编程，就可以控制在监视器上输出实时视频还是回放录像文件的视频。
视频ｄ／ａ转换器选用ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ｓａａ７１２１，通过ｉ2ｃ总线进行寄存器管理、输入ｉｔｕ６５６接口数据、输出模拟视频。 要想使ｏｓｄ叠加的信息能作为图像的一部分，即图像的附加信息（如日期等）存储到文件中，必须将信息叠加在视频流编码之前。有两个地方可以用来叠加。一个是模拟视频输入端，将信息直接和模拟视频叠加后再进行ａ／ｄ视频转换。另一个是在画面分割器后端的数字视频上叠加信息。这两种方法要用到不同的ｏｓｄ芯片，虽然效果较好，但增加了设备的成本和电路板的尺寸。在实际的设计中，选用了一款带有ｏｓｄ功能的画面分割芯片ａｍ－２０４ｍ，直接在画面分割芯片中叠加字符信息，较好地解决了这个问题。 要实现作为用户操作界面信息的ｏｓｄ信息的叠加，这里把这部分ｏｓｄ功能加在视频ｄ／ａ芯片的复合视频广播信号（ｃｖｂｓ）的输出上。这部分ｏｓｄ功能提供信息给用户，不破坏图像数据的完整性。由于菜单所需要的信息较多，并且本系统主要是针对国内用户，要求用汉字菜单，所以选用的ｏｓｄ芯片不但要提供汉字信息，而且要有足够的汉字库。事实上目前市场上大多数的ｏｓｄ芯片都只能提供简单的字符信息叠加。通过综合的比较，最终选用了ｆｕｊｉｓｕ公司的ｍｂ９００９２芯片。
这里采用单片机ａｔ８９ｃ５５ｗｄ控制画面分割芯片和ｍｂ９００９２芯片实现ｏｓｄ叠加。所需要的时间信息由单片机通过时钟芯片获得，ａｔｍ的机号和卡号从单片机的串行口获得。用户通过接口菜单的一些设置信息，完成单片机与嵌入式ｃｐｕ的通信。单片机和两个用作ｏｓｄ的芯片的连接如图２所示。
２ 用画面分割芯片实现ｏｓｄ字符的叠加
ｏｓｄ字符的叠加由ａ．ｌｏｇｉｃ公司的画面分割芯片ａｍ－２０４ｍ实现。ａｍ－２０４ｍ有较强的ｏｓｄ功能，可实现字符ｏｓｄ和位图ｏｓｄ功能。实际上它的ｏｓｄ功能通过其内部的只读存储器和随机存储器两部分完成。只读存储器存储了１２８个常用的字符，包括字母和标点符号等，在出厂前一般都已经设定好了。随机存储器中可以存储６
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