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字幕机是一种为电视画面叠加文字、图形及动画等的专用计算机设备.字幕机系统广泛应用于各级电视台的电影、电视后期制作中,可以给电影、电视添加各种各样的动态和静态字幕.现有的字幕机系统都是一台计算机上安装一个专业字幕卡,因而只能生成一路字幕信号,与一个通道的视频信号相叠加.在实际应用中,经常需要多个通道,输入多路视频,和多路字幕相叠加,形成多路输出.为实现多通道字幕,国内外可以采用的解决方案有两种,其一是使用多台字幕机,每台字幕机控制一个通道,但需要解决多台字幕机之间的通信和同步问题.其二是使用分屏器,由主控计算机分时生成多路图像,通过专业视频卡输出视频信号和时序,给帧同步机和分屏器,由分屏器再根据时序将视频信号分别送给多个屏幕,这种解决方案需要解决时序输出协议的同步问题,控制也较为复杂.当需要同时改变每个屏幕的内容时,因为时序的原因,往往会发生延时现象,且设备非常昂贵.本论文在分析普通字幕卡设计原理和微机PCI总线配置空间的基础上,解决了字幕卡与字幕卡、字幕卡与VGA适配器之间的冲突问题,设计并实现了多通道字幕卡及其驱动程序,以使一台计算机上可同时安装多个字幕卡,在此基础上,采用Visual C++开发平台,编写了相应的多通道字幕机软件,方便、快速地将各种字幕输出到每个通道,与各个通道上不同的视频信号相叠加.这种多通道字幕机既可以大大降低成本,又便于实现多个通道之间的协同控制.本论文分五章论述了设计多通道字幕机系统的相关技术与实现方法.第一章简述了字幕机系统的概念、软件和硬件组成及其功能,介绍了字幕机系统的应用现状和发展趋势,阐述了论文的研究背景及意义.第二章在简述了字幕卡的基本功能和特性的基础上,分别介绍了字幕卡视频输入模块、图像处理控制器、叠加模块和视频输出模块几部分的基本工作原理和特性.第三章在分析PCI总线配置空间中的配置寄存器的含义的基础上,解决了字幕卡与字幕卡、字幕卡与VGA适配器之间的冲突问题,并在分析了C和汇编语言的接口及动态链接库的的特点及实现方法的基础上,论述了多通道字幕卡及其驱动程序的设计.第四章首先介绍了多通道字幕机软件的开发平台Visual C++的特点及软件开发模型,然后从总体结构、项目处理、图元编辑和多通道编播四个方面论述了多通道字幕机软件的设计与实现.第五章对论文的研究工作进行了总结,指出了多通道字幕机系统的应用限制,并对后续的研究工作提出了相关建议.