基于MAX7456的视频字幕模块的设计与实现

　　0 引言

　　为适应CCTV（闭路电视）安全产业产生文字和图像并将其叠加到视频图像上的需求，MAXIM公司推出了MAX7456视频字幕模块。该器件是一款单通道、单色随屏显示（OSD）发生器，内置非易失存储器（EEPROM）。器件可产生用户定义的OSD并将其插入视频信号所需的全部功能，同时兼容于 NTSC和PAL视频标准。本文结合实例论述了基于MAX7456的单色OSD系统的实现过程。

　　1 MAX7456的内部结构

　　MAX7456内部集成有产生用户定义的OSD以及将其插入复合视频信号所需的全部功能和EEPROM。该器件内置输入箝位、同步发生器、视频定时发生器、OSD插入MUX、非易失（EEPROM）字符存储器、显示存储器、OSD发生器、晶体振荡器、可读／写OSD数据的SPI兼容接口以及视频驱动器。 MAX7456芯片的内部结构如图1所示。

　　

　　MAX7456可提供闪烁、反色和背景控制等功能。同时，MAX7456可接受标准NTSC或PALCVBS等在安全产业视频标准中常见的信号。因此，该器件可适用于大多数安防市场的需要。

　　2 OSD模块的系统结构

　　采用MAX7456的单通道OSD发生器将会大大降低OSD系统的复杂性和成本。该系统仅需普通的微控制器芯片并配合相应的软件，就能实现灵活多变的字幕显示需求。图2所示为MAX7456的应用系统框图。图中，PC通过RS232（串口）可将软件生成的字库信息下载到微控制器（MCU） 中，该字库信息再由微控制器（MCU）通过SPI（Serial Peripheral InteRFace Bus）接口存储到MAX7456的EEPROM中。摄像头输出的模拟视频信号经过OSD模块的处理后，可以获得需要的带字幕的图像。在微控制器中运行的软件通过SPI接口则可以实时控制字幕的显示内容。

　　

　　3 OSD模块的硬件结构

　　MAX7456作为OSD系统的核心部件，需要相应的外围器件的配合才能发挥自己的作用。图3所示为OSD模块的硬件结构框图。其中，MAX74 56负责对输入的模拟视频信号进行加字幕处理；MAXQ2000作为一颗低压微功耗单片机，可通过GPIO模拟SPI接口时序为MAX7456提供相应的控制信号，并负责通过串口与PC通信，以获得用户自定义的字符集和配置信息；MAX3002是一颗双向电平转换芯片，它可将MXXQ2000的2．5V系统信号转化为MAX7456可以使用的5V系统信号；MAX3311是与MAX02000配套的串口芯片，负责提供与PC通信的串口信号；MAX8881 在此可将5V的供电转化为单片机和buffer芯片需要的2．5 V电源。