摘要：介紹了一種用于ATM自動提款機的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，在系統(tǒng)的前、后端分別實現(xiàn)了OSD功能。前端疊加的OSD信息作為圖像的說明和補充，并且隨視頻流傳輸和存儲；后端疊加的OSD提供了友好的用戶界面，不影響圖像的完整性。

關(guān)鍵詞：在屏顯示（OSD） 數(shù)字視頻監(jiān)控圖像和字符疊加

隨著銀行客戶終端ATM自動提未機的推廣使用，其安全防范工作顯得越來越重要，難度也越來越大。因此，針對ATM的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)便應運而生。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)常常采用在屏顯示（On Screen Display,OSD）技術(shù)實現(xiàn)人機界面。在屏顯示技術(shù)就是在圖像上疊加文字，使顯示屏幕為用戶提供更多的附加信息。在ATM監(jiān)控中，銀行對OSD功能有著特殊的要求：

（1）將ATM機號、時間、日期、卡號、數(shù)據(jù)疊加在所錄視頻圖像上，并且要在每個畫面上疊加上鏡頭的地信息。這些信息疊加以后就成為圖像的一部分，作為視頻圖像的說明，便于進行監(jiān)控和查詢。

（2）在回放或者監(jiān)控時要提供友好的用戶菜單，用來進行系統(tǒng)的設(shè)置和查詢等操作。這些菜單信息只是給用戶提供交互的信息，不破壞圖像的完整性，并且不隨圖像數(shù)據(jù)傳輸和存儲。

本文針對ATM監(jiān)控系統(tǒng)對OSD功能的要求，在自行設(shè)計的一款ATM監(jiān)控設(shè)備中用不同的方法實現(xiàn)了兩種OSD功能。所采用的方法經(jīng)濟、實用，具有普遍意義，也可以推廣到其它的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。

1 系統(tǒng)簡介

本監(jiān)控系統(tǒng)是一個基于嵌入式CPU和新型MPEC-4硬件編、解碼芯片的系統(tǒng)，提供兩路視頻輸入。為了節(jié)約成本，兩路視頻信號復合成畫中畫進行壓縮編碼，由嵌入式CPU從PCI接口對壓縮數(shù)據(jù)進行存儲和傳輸。其輸出端提供實時的視頻輸出和畫中畫回放數(shù)據(jù)輸出。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

視頻A/D轉(zhuǎn)換器選用PHILIPS公司的SAA7113H，通過I2C總線進行寄存器管理，輸出標準ITU656接口數(shù)據(jù)。

畫面分割芯片選用A.LOGICS公司的AM-204M五畫面分割器，通過對其寄存器的編程實現(xiàn)兩路視頻信號的畫中畫疊加。在實際應用中，主畫面監(jiān)控整個提款機終端，子畫面監(jiān)控出鈔口。這款芯片還具有OSD功能，用它可實現(xiàn)圖像附加信息的疊加。

模擬開關(guān)用來選擇視頻是輸出壓縮前的實時視頻還是回放錄像文件的視頻，用兩片F(xiàn)AIRCHILD公司的74LVT16245總線驅(qū)動芯片來實現(xiàn)這部分功能。一片接壓縮編碼前的數(shù)據(jù)，另一片接回放的視頻數(shù)據(jù)，兩片芯片的輸出接在一起送到D/A芯片去實現(xiàn)視頻的顯示。單片機控制74LVT16245的使能端，根據(jù)需要讓其中一片74LT16245輸出視頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)輸出視頻的選擇。這樣，通過對單片機編程，就可以控制在監(jiān)視器上輸出實時視頻還是回放錄像文件的視頻。

視頻D/A轉(zhuǎn)換器選用PHILIPS公司的SAA7121，通過I2C總線進行寄存器管理、輸入ITU656接口數(shù)據(jù)、輸出模擬視頻。

要想使OSD疊加的信息能作為圖像的一部分，即圖像的附加信息（如日期等）存儲到文件中，必須將信息疊是模擬視頻輸入端，將信息直接和模擬視頻疊加后再進行A/D視頻轉(zhuǎn)換。另一個是在畫面分割器后端的數(shù)字視頻上疊加信息。這兩種方法要用到不同的OSD芯片，雖然效果較好，但增加了設(shè)備的成本和電路板的尺寸。在實際的設(shè)計中，選用了一款帶有OSD功能的畫面分割芯片AM-204M，直接在畫面分割芯片中疊加字符信息，較好地解決了這個問題。

要實現(xiàn)作為用戶操作界面信息的OSD信息的疊加，這里把這部分OSD功能加在視頻D/A芯片的復合視頻廣播信號（CVBS）的輸出上。這部分OSD功能提供信息給用戶，不破壞圖像數(shù)據(jù)的完整性。由于菜單所需要的信息較多，并且本系統(tǒng)主要是針對國內(nèi)用戶，要求用漢字菜單，所以選用的OSD芯但要提供漢字信息，而且要有足夠的漢字庫。事實上目前市場上大多數(shù)的OSD芯片都只能提供簡單的字符信息疊加。通過綜合的比較，最終選用了FUJISU公司的MB90092芯片。

這里采用單片機AT89C55WD控制畫面分割芯片和MB90092芯片實現(xiàn)OSD疊加。所需要的時間信息由單片機通過時鐘芯片獲得，ATM的機號和卡號從單片機的串行口獲得。用戶通過接口菜單的一些設(shè)置信息，完成單片機與嵌入式CPU的通信。單片機和兩個用作OSD的芯片的連接如圖2所示。

2 用畫面分割芯片實現(xiàn)OSD字符的疊加

OSD字符的疊加由A.LOGIC公司的畫面分割芯片AM-204M實現(xiàn)。AM-204M有較強的OSD功能，可實現(xiàn)字符OSD和位圖OSD功能。實際上它的OSD功能通過其內(nèi)部的只讀存儲器和隨機存儲器兩部分完成。只讀存儲器存儲了128個常用的字符，包括字母和標點符號等，在出廠前一般都已經(jīng)設(shè)定好了。隨機存儲器中可以存儲64個字節(jié)，用戶可以編程設(shè)定這部分字符，靈活運用這部分存儲器的內(nèi)容可以實現(xiàn)多種格式的OSD信息。每屏顯示的字符容量最大是34列×22行。字符采用彩色顯示，在一個屏幕內(nèi)最多可同時顯示三種顏色。在625線的系統(tǒng)中，字符大小為20×24