字符叠加器是一种在视频信号上叠加字符的电子设备,它广泛应用于安防、视听以及广电等领域。特别是在偏远山区等人员活动不便的地方,字符叠加系统对视频监控内容的采集、分类和分析起到了非常重要的作用。目前,国内绝大多数SDI摄像机中配置的字符叠加器不能对不同分辨率的视频灵活的叠加字符,而安防行业对3GSDI信号格式的高清视频的需求越来越多。因此,研发一款可以处理3GSDI信号的字符叠加器是十分必要的。本文提出了一种基于IP网络控制的3GSDI字符叠加器的设计方案。该方案基于FPGA+ARM模式,实现了在3GSDI视频信号上叠加矢量字符的功能,并且利用处理器内嵌的MQX操作系统,编程实现服务器端用户界面,通过以太网连接,使该设备具备远程可视化操作功能。本文首先对字符叠加器的技术背景和发展现状进行了介绍,对设计方案中涉及的设备工作原理进行了研究和分析,并提出了该设备所要达到的性能指标,依据该指标设计了系统结构组成。另外,在硬件和软件两方面分别对该设备功能的实现进行了详细介绍,并对设计过程中所涉及的高速数字信号均衡技术、数字信号完整性传输技术、矢量字库字模提取和字模快速填充技术、字符信号向视频信号叠加技术、HTTP webserver控制技术等做了详细讨论。在方案实现过程中,解决了字符信号向视频信号叠加、保持高速数字信号通路的阻抗匹配、信号反射降到最低、合理安排各路数字信号通路走线、相邻通路之间的干扰降到最小等技术难点问题。最后对该设备做了整机测试,并对测试结果进行了分析。测试结果表明,该设备基本达到了预定的技术性能指标,且具备集成度高、故障率低、结构简单等优点。