随着技术的发展与进步,视频图像处理技术在当今的信息社会中获得了高度的关注并得到了广泛的应用。视频叠加技术是视频图像处理技术的一个应用方向,它将多路多制式视频信号叠加融合形成一路视频信号输出到一个显示设备进行显示。这项技术在电视系统、安防监控系统、机载综合显示系统等领域有重要意义。本文对视频叠加技术进行了相关研究,分析了电视制式视频信号和计算机制式视频信号的不同格式和传输方式;对多路多制式视频叠加中的电视制式视频去隔行、图像缩放和视频图像叠加等关键算法进行了研究。在此基础上,本文设计并实现了一个视频叠加系统,系统以FPGA作为核心来实现视频叠加处理中的算法;以DDR2 SDRAM作为视频数据的缓存;采用支持四路CVBS视频信号采集功能的TW2867芯片完成多路视频采集输入;使用VGA接口输出叠加融合后的视频信号;使用STM32微控制器进行视频叠加的控制。系统的设计分为基于FPGA的视频叠加处理器设计和视频叠加系统控制软件设计两部分。基于FPGA的视频叠加处理器通过在FPGA上进行逻辑设计实现,由视频输入处理模块、去隔行器、视频帧缓存控制模块、视频缩放器、视频叠加输出模块和I2C总线接口构成,叠加融合处理多路输入视频。视频叠加系统控制软件运行在STM32微控制器上,由I2C总线驱动程序、串口通信程序、TW2867视频采集控制程序、视频叠加控制程序和主控制调度程序构成,实时控制视频叠加效果。测试验证结果表明,本文设计实现的视频叠加系统实现了两路视频的叠加融合,其中一路视频在输出视频中作为背景,缩放至输出视频的尺寸;另一路视频作为前景叠加在背景之上以小窗口的方式显示;前景与背景的视频源可切换;前景视频的叠加位置、尺寸和透明度可任意调节。本文中的研究与设计所取得的成果对于视频叠加技术的研究和工程应用中的实现具有一定的参考价值。