來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

摘要：分析了視頻字符疊加的作用和發(fā)展現(xiàn)狀，介紹基于中小規(guī)模集成電路、ｆｐｇａ、單片機和專用芯片的四種實現(xiàn)方案，并對它們各自的特點簡要地作了分析和比較。 關(guān)鍵詞：視頻字符疊加 單片機 現(xiàn)場可編程門陣列ｆｐｇａ

視頻字符及時間疊加器是在視頻信號中混入字符或時間信號，從而在屏幕的特定位置上與圖像信號同時進行顯示的設(shè)備。這項技術(shù)是應(yīng)用電視技術(shù)中的一個重要領(lǐng)域，在應(yīng)用電視系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。從視頻字符及時間疊加器的工作方式及本身電路的構(gòu)成來看，已經(jīng)歷了三個不同的發(fā)展階段[１][２]。

第一階段是“圖解顯示控制”即ｇｄｃ階段。它是利用中小規(guī)模數(shù)字集成電路來實現(xiàn)各部分所要求的嚴格的時序關(guān)系，并將形成的字符信號與視頻信號在預(yù)定的時間關(guān)系上混合并顯示在屏幕上。在這種方式中，字符的產(chǎn)生有兩種辦法：

·專用字符發(fā)生器：它是一種專用的ｒｏｍ，常用的有ｍｋ３６０００、ｍｃｍ６６７０ｐ、８６７８、ｍｎ１２１７ａ等。它們將字符或數(shù)字以點陣的方式存入存儲器中，在外加恰當?shù)刂泛蟊隳茌敵鱿鄳?yīng)的數(shù)據(jù)信號。這種方式中一旦選定了某種器件，所顯示的字符也就確定了，缺乏靈活性，且不能顯示圖形，通常稱此為“文本方式”。

·“圖形方式”：在這種方式中，是用ｅｐｒｏｍ來存儲字符或圖形的點陣數(shù)據(jù)，其點陣形式由設(shè)計者自己決定，具有更大的靈活性。

第二階段是用ｃｒｔ控制器這類專用集成電路的階段。常用的有８３５０、８２７５、ｍｃ６８４５等。它將“圖解顯示控制方式”中的中小規(guī)模集成器件構(gòu)成的電路集成化。字符（或圖形）等以點陣方式存儲在外圍的ｒｏｍ或ｒａｍ中。它使電路大為簡化，因而使用較為方便。

第三階段是單片“屏幕顯示”器件階段：因為在與電視有關(guān)的產(chǎn)品上，并不需要顯示很多的字符或圖形，因此將以上ｃｒｔ控制器中的外部存儲器與其集成在一起而形成所謂單片屏幕顯示器件。這類器件主要是為家用電視這類產(chǎn)品而設(shè)計的，并得到了廣泛的應(yīng)用。

考慮到實際使用中用戶所需的功能和指標的多樣性，我們先后開發(fā)了四種典型的實現(xiàn)方案，每種方案各有特點。本文將其分別作簡要介紹，以供大家參考。

１ 通用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)方案

本方案屬上面的“圖解顯示控制”型，全部采用邏輯門、計數(shù)器、移位寄存器等通用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)單路視頻字符及時間疊加。其基本工作原理如下：ｃｐｕ從ｒｏｍ字庫中取出要顯示字符的點陣數(shù)據(jù)，根據(jù)所設(shè)定的在屏幕上的顯示位置，送到顯示ｒａｍ的對應(yīng)位置中去；然后由計數(shù)電路對顯示ｒａｍ進行掃描，將字符點陣信號并行讀出；最后經(jīng)過并串變換電路轉(zhuǎn)化為串行碼輸出；再與視頻圖象信號疊加后送監(jiān)視器屏幕顯示。限于篇幅，這里對整體電路結(jié)構(gòu)不作過多描述，只對其中我們設(shè)計中的幾點考慮作一介紹。

一是視頻同步信號提取電路�，F(xiàn)在市場上已有不少可實現(xiàn)行、場同步信號分離的專用集成電路，如ｌｍ１８８１等，但成本較高。我們使用分立模擬元件設(shè)計了該電路，性能十分穩(wěn)定可靠，同時大大降低了成本。原理圖如圖１所示。

關(guān)于字符點陣數(shù)據(jù)在顯示ｒａｍ中的存放，一般的作法是一種稱之為“屏幕存儲映像”的方式，其特點是屏幕上每一個象素點都與一位ｒａｍ存儲單元對應(yīng)，要對屏幕上字符的顯示進行編輯十分簡單。但這種方式占用ｒａｍ單元較多，需要大容量ｒａｍ。我們考慮到一般情況下要在屏幕上顯示的字符較少（大多為一行標題、一行時間），屏幕上的大部分地方都是空白的。所以我們只在顯示ｒａｍ中生成屏幕上兩行字符的映像，字符在屏幕上顯示的行位置取決于其在ｒａｍ區(qū)的存儲位置，而列位置則由單片機單獨發(fā)出控制脈沖來控制，這樣就大大節(jié)省了顯示ｒａｍ的存儲單元。我們稱之為“行存儲