[发明专利]一种基于同步计数的纵向时间码的解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于同步计数的纵向时间码的解码方法。

背景技术

在广播电视领域中，视频和音频源经常是通过不同的方式在不同的时间下录制的，在后期的编制中，为确保视音频的同步，需要在视音频数据中加入时间信息，纵向时间码就是其中的一种。

在SMPTE/EBU规范即ANSI/SMPTE12-1986中，明确地规定纵向时间码的编码方式和数据的频率。纵向时间码的时间精度可以精确到视频帧，每帧包含80BITS，其中包含小时，分钟，秒，同步序列，8个4位的二进制数据用户字，校验和等信息。当对应的视频是NTSC制式时，EBU数据“1”的时钟频率是80*30＝2400Hz，“0”的时钟频率是40*30＝1200Hz；当对应的视频是PAL制式时，EBU数据“1”的时钟频率是80*25＝2000Hz，“0”的时钟频率是40*25＝1000Hz；在EBU数据中，对应的“0”和“1”是根据EBU数据的跳变位置来决定的，如果EBU数据只在本数据周期的起始发生跳变，对应的数据是“0”；如果如果EBU数据在本数据周期的起始和中间发生跳变，对应的数据是“1”。

目前的EBU数据解码多通过单独的CPU实现，因为EBU数据要求实时解码，并且要判断EBU高低电平的持续时间，因此会始终占用CPU的中断和时钟资源，需要单独的CPU完成该工作，而浪费了CPU的其它功能。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种基于同步计数的纵向时间码的解码方法。本发明采用的技术手段如下：

一种基于同步计数的纵向时间码的解码方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1在单位时间内检测EBU数据个数，然后同正常EBU数据在单位时间内的个数进行比较，当单位时间内检测EBU数据的个数在正常EBU数据在单位时间内个数范围时，判定该EBU数据稳定，进行下一步骤；

步骤2检测EBU数据中各脉冲宽度，寻找最小脉冲宽度，从而确认EBU数据最小周期T；

步骤3对EBU数据进行移相处理：后延1/4T EBU数据为EBU1，后延3/4T EBU数据为EBU2；

分别用EBU1和EBU2的上升沿锁存原EBU数据，记录锁存结果DAT1和DAT2，再分别用EBU1和EBU2的下降沿锁存原EBU数据，记录锁存结果DAT3和DAT4；比较DAT1、DAT2、DAT3和DAT4的逻辑关系，已获得当前EBU数据对应的二进制数0或1，具体比较方法如下：

对锁存结果DAT1和DAT2进行异或运算获得结果Z1，对锁存结果DAT3和DAT4进行异或运算获得结果Z2，后进行下列逻辑运算：

当Z1为1，Z2为1时当前EBU数据为二进制数1；

当Z1为0，Z2为0时当前EBU数据为二进制数0；

当Z1为1，Z2为0或Z1为0，Z2为1时根据前一个EBU数据判断当前EBU数据，即前一个EBU数据为二进制数1时当前EBU数据为二进制数0，前一个EBU数据为二进制数0时当前EBU数据为二进制数1；

通过上述逻辑运算对EBU数据进行解码处理，获得EBU数据对应的二进制数。

所述步骤2中的寻找最小脉冲宽度的方法采用检测EBU数据的所有高电平和低电平的脉冲宽度进行比较来确定EBU数据的最小脉冲宽度。

所述步骤2中的寻找最小脉冲宽度的方法为：首先，通过计数器计数本地时钟对EBU数据中各高低电平进行采样的个数，并在计数器清零信号到来时将计数结果存入寄存器中；然后，比较每个高电平或低电平计数的本地时钟的个数，将最少的计数本地时钟的个数作为比较后的结果存入寄存器中；最后，经过一帧的时间后寄存器中存储的本地时钟的个数即为EBU数据的最小脉冲宽度；其中计数器清零信号通过将EBU数据用本地时钟移后一个时钟周期，根据原EBU数据和延时后的EBU数据的异或逻辑关系产生计数器的清零信号。

所述步骤1中的检测EBU数据个数的方法是检测EBU数据中上升沿或下降沿的个数进行确定EBU数据的个数。

本方法根据目前视音频系统中普遍使用FPGA的实际情况，设计了一个简单可行的算法，便于在FPGA内部实现，节省了设计的成本和空间，并且使用FPGA完成该算法对EBU数据进行解码，具有实时性好，自适应性强，方便灵活的特点。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程图；

图2为本发明所述计算EBU数据的最小脉冲宽度中清零信号产生的时序图；

图3为本发明所述计算EBU数据对应的二进制数中的时序图。

具体实施方式