CN103839563B - 一种ltc时间解码系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LTC时间解码系统，该LTC时间解码系统可保持电影机服务器与动感座椅之间的精确同步。该系统包括：电源电路10、信号输入电路20、滤波电路30、主控芯片电路40、RS232串行转换芯片电路50和网络转换芯片电路60。
Description
技术领域
本发明涉及一种LTC时间解码系统，特别涉及一种用于电影机服务器与4D动感座椅设备之间的同步的LTC时间解码系统。
背景技术
4D电影是在3D立体电影的基础上加上环境特效模拟仿真而发展而来的新型影视产品。也被称之为四维电影：即三维的立体电影和周围环境模拟组成四维空间。观众在看立体电影时，除了传统的3D视觉震撼之外，顺着影视内容的变化，将动感座椅的运动和影片的情节有机接合起来的新型影视形式，动感座椅可配合影片情节同步实现多种动感运动效果，如升降、摆动、旋转、俯仰、翻滚等，让观众在安全的环境中体验电影情节中那种风顷电驰的极速快感，体验身临其境的切身感受。
现有技术中4D电影的放映过程如图1所示，先从4D电影服务器1中读取该4D电影包，从该4D电影包中解出音频信号，送到音响系统8中完成声音的还原；并从该4D电影包中解出视频信号，送到放映机5中，通过3D系统6完成3D电影的放映；同时从该4D电影包中解出环境动作控制指令，送到座椅及环境控制器2中，完成对座椅3及环境4的控制。这种放映模式对影音与动感座椅之间的同步要求非常高，一旦出现不同步，则会大大影响观影效果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种LTC时间解码系统，该LTC时间解码系统可保持电影机服务器与动感座椅之间的精确同步。
为了实现上述目的，本发明提供一种LTC时间解码系统，该解码系统用于保持4D电影播放系统中的影音和动感座椅之间的精确同步，该系统包括：
电源电路，用于为整个解码系统提供电源；
主控芯片电路，同于控制整个解码系统的工作；
信号输入电路，用于将接受自电影机播放器的LTC时间码信号，并将其输入该时间解码系统；
滤波电路，用于滤除上述输入解码系统的LTC时间码信号的噪音；
RS232串行转换芯片电路，用于将LTC时间码转换为串行信号；
网络转换芯片电路，用于将上述串行信号转换成动作指令函数，并将动作指令函数通过网络转换芯片电路的网口发送给动感座椅控制器，该动作指令函数可保持动感座椅和电影机播放器精确同步；
其特征在于，该系统通过以下方法进行LTC时间解码：
(1)上述信号输入电路接收电影机播放器发送的LTC的时间码信号，经过上述滤波电路滤波，等待波形的稳定；
(2)上述主控芯片电路检测最小周期，在完成波形稳定后，上述主控芯片配合RS232串行转换芯片电路，在双边沿中断的函数里，读取自动装载初始值的定时计数器的值，用一个全局变量保存下来，等到下一次来又读取这个计数器的值，再用全局变量保存前后两次计数值的差值；
(3)主控芯片将在步骤(2)得到的差值都做一次比较，把差值较大的预定为0，把差值较小的预定为1，这样在100毫秒内，预定的0达到24*3次，而1达到10*3次以上，那么就说明预定的值是正确的，否则重复上面的这个步骤；预定值正确后，就把预定的0还原为真正的0值，从0值开始把连续两次预定为1的还原为真正的1值；
(4)0和1的获取，在双边沿的中断函数里，读取主控芯片的定时器，把相邻两次差值和步骤(3)定下来的0和1的差值做比较，在误差范围内即可还原为0和1，将获取的0和1存在主控芯片中的寄存器中，得到串行时间码；
(5)帧同步：如果连续获取到的0和1符合一帧的64到79位，那么这时再下一个0或者1就是新的一帧串行时间码的第一位；
(6)通过上述主控芯片配合上述网络转换芯片电路，将上述串行时间码转换为动作指令函数；
(7)通过网口将上述动作指令函数发送给动感座椅控制器。
优选的，在上述步骤(1)中的等待波形稳定的步骤具体为：打开所述主控芯片中的定时器，对一秒内边沿跳变的次数来确定，如果跳变的次数大于80乘以每秒帧数最小值并且小于160乘以每秒钟¨帧数最大值，则稳定，否则重复此步骤，等待波形稳定为止。
优选的，在上述步骤(6)中，将串行时间码转换为动作指令函数的具体方式为：定义一帧八十位的串行时间码数据位一个长度为80的数组为Time[80]，那么动作指令函数为：
当前帧＝1*Time[0]+2*Time[1]+4*Time[2]+8*Time[3]+10*Time[8]+20*Time[9]
当前秒＝1*Time[16]+2*Time[17]+4*Time[18]+8*Time[19]+10*Time[24]+20*Time[25]+40*Time[26]
当前分＝1*Time[32]+2*Time[33]+4*Time[34]+8*Time[35]+10*Time[40]+20*Time[41]+40*Time[42]
当前时＝1*Time[48]+2*Time[49]+4*Time[50]+8*Time[51]+10*Time[56]+20*Time[57]。
优选的，上述主控芯片电路采用STM32F107芯片作为主控芯片。
优选的，上述信号输入电路将来自电影机播放器的LTC信号经高速光耦隔离输入所述时间解码系统的滤波电路。
优选的，上述RS232串行接口转换电路采用SP3232芯片将滤波后的LTC信号装换为串行时间码。
因为本系统采用的是双边沿的时间差还原0和1，所以只要遵循LTC时序，本解码卡可工作在24到30帧范围内，自适应。
附图说明
图1示出了现有技术中的4D电影播放系统；
图2示出了本发明的一种LTC时间解码系统结构图；
图3示出了图2中系统的电源电路的具体电路图；
图4示出了图2中系统的信号输入电路的具体电路图；
图5示出了图2中系统的滤波电路的具体电路图；
图6示出了图2中系统的主控芯片电路的具体电路图；
图7示出了图2中系统的串行转换芯片电路的具体电路图；
图8示出了图2中系统的网络转换芯片电路的具体电路图；
图9示出了本发明的LTC时间解码系统的解码流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明的一种LTC时间解码系统包括该解码系统用于保持4D电影播放系统中的影音和动感座椅之间的精确同步，该系统包括：电源电路10、信号输入电路20、滤波电路30、主控芯片电路40、RS232串行转换芯片电路50和网络转换芯片电路60。
参见图3，电源电路10，用于为整个解码系统提供电源，优选5V输入，输出恒定3.3V电压。
参见图4，信号输入电路20，用于将接受自电影机播放器的LTC时间码信号，通过高速光耦并将该LTC时间码信号隔离输入该时间解码系统。
参见图5，滤波电路30由多个滤波电容并联组成，用于滤除上述输入解码系统的LTC时间码信号的噪音。
参见图6，主控芯片电路40同于控制整个解码系统的工作，并配合其他电路，如RS232串行RS232串行转换芯片电路50和完成网络转换芯片电路60完成LTC时间码的解码和转换，最终生成动作指令函数。优选的，上述主控芯片电路采用STM32F107芯片作为主控芯片。
参见图7，RS232串行转换芯片电路50用于将LTC时间码转换为串行信号。优选的，上述RS232串行接口转换电路采用SP3232芯片将滤波后的LTC信号装换为串行时间码。
参见图8，网络转换芯片电路60，用于将上述串行信号转换成动作指令函数，并将动作指令函数通过网络转换芯片电路的网口发送给动感座椅控制器，该动作指令函数可保持动感座椅和电影机播放器精确同步。优选的，该网络转换芯片采用DPS3S4SC
上述系统通过以下方法进行LTC时间解码：
(1)上述信号输入电路接收电影机播放器发送的LTC的时间码信号，经过上述滤波电路滤波，等待波形的稳定；
(2)上述主控芯片电路检测最小周期，在完成波形稳定后，上述主控芯片配合RS232串行转换芯片电路，在双边沿中断的函数里，读取自动装载初始值的定时计数器的值，用一个全局变量保存下来，等到下一次来又读取这个计数器的值，再用全局变量保存前后两次计数值的差值；
(3)主控芯片将在步骤(2)得到的差值都做一次比较，把差值较大的预定为0，把差值较小的预定为1，这样在100毫秒内，预定的0达到24*3次，而1达到10*3次以上，那么就说明预定的值是正确的，否则重复上面的这个步骤；预定值正确后，就把预定的0还原为真正的0值，从0值开始把连续两次预定为1的还原为真正的1值；
(4)0和1的获取，在双边沿的中断函数里，读取主控芯片的定时器，把相邻两次差值和步骤(3)定下来的0和1的差值做比较，在误差范围内即可还原为0和1，将获取的0和1存在主控芯片中的寄存器中，得到串行时间码；
(5)帧同步：如果连续获取到的0和1符合一帧的64到79位，那么这时再下一个0或者1就是新的一帧串行时间码的第一位；
(6)通过上述主控芯片配合上述网络转换芯片电路，将上述串行时间码转换为动作指令函数；
(7)通过网口将上述动作指令函数发送给动感座椅控制器。
优选的，在上述步骤(1)中的等待波形稳定的步骤具体为：打开所述主控芯片中的定时器，对一秒内边沿跳变的次数来确定，如果跳变的次数大于80乘以每秒帧数最小值并且小于160乘以每秒钟帧数最大值，则稳定，否则重复此步骤，等待波形稳定为止。
优选的，在上述步骤(6)中，将串行时间码转换为动作指令函数的具体方式为：定义一帧八十位的串行时间码数据位一个长度为80的数组为Time[80]，那么动作指令函数为：
当前帧＝1*Time[0]+2*Time[1]+4*Time[2]+8*Time[3]+10*Time[8]+20*Time[9]
当前秒＝1*Time[16]+2*Time[17]+4*Time[18]+8*Time[19]+10*Time[24]+20*Time[25]+40*Time[26]
当前分＝1*Time[32]+2*Time[33]+4*Time[34]+8*Time[35]+10*Time[40]+20*Time[41]+40*Time[42]
当前时＝1*Time[48]+2*Time[49]+4*Time[50]+8*Time[51]+10*Time[56]+20*Time[57]。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种LTC时间解码系统，该解码系统用于保持4D电影播放系统中的影音和动感座椅之间的精确同步，该系统包括：
电源电路，用于为整个解码系统提供电源；
主控芯片电路，用于控制整个解码系统的工作；
信号输入电路，用于将接受自电影机播放器的LTC时间码信号，并将其输入该时间解码系统；
滤波电路，用于滤除上述输入解码系统的LTC时间码信号的噪音；
RS232串行转换芯片电路，用于将LTC时间码转换为串行信号；
网络转换芯片电路，用于将上述串行信号转换成动作指令函数，并将动作指令函数通过网络转换芯片电路的网口发送给动感座椅控制器，该动作指令函数可保持动感座椅和电影机播放器精确同步；
该系统通过以下方法进行LTC时间解码：
(1)上述信号输入电路接收电影机播放器发送的LTC的时间码信号，经过上述滤波电路滤波，等待波形的稳定；
(2)上述主控芯片电路检测最小周期，在完成波形稳定后，上述主控芯片配合RS232串行转换芯片电路，在双边沿中断的函数里，读取自动装载初始值的定时计数器的值，用一个全局变量保存下来，等到下一次来又读取这个计数器的值，再用全局变量保存前后两次计数值的差值；
(3)主控芯片将在步骤(2)得到的差值都做一次比较，把差值较大的预定为0，把差值较小的预定为1，这样在100毫秒内，预定的0达到24*3次，而1达到10*3次以上，那么就说明预定的值是正确的，否则重复上面的这个步骤；预定值正确后，就把预定的0还原为真正的0值，从0值开始把连续两次预定为1的还原为真正的1值；
(4)0和1的获取，在双边沿的中断函数里，读取主控芯片的定时器，把相邻两次差值和步骤(3)定下来的0和1的差值做比较，在误差范围内即可还原为0和1，将获取的0和1存在主控芯片中的寄存器中，得到串行时间码；
(5)帧同步：如果连续获取到的0和1符合一帧的64到79位，那么这时再下一个0或者1就是新的一帧串行时间码的第一位；
(6)通过上述主控芯片配合上述网络转换芯片电路，将上述串行时间码转换为动作指令函数；
(7)通过网口将上述动作指令函数发送给动感座椅控制器；
在上述步骤(1)中的等待波形稳定的步骤具体为：打开所述主控芯片中的定时器，对一秒内边沿跳变的次数来确定，如果跳变的次数大于80乘以每秒帧数最小值并且小于160乘以每秒钟帧数最大值，则稳定，否则重复此步骤，等待波形稳定为止；
在上述步骤(6)中，将串行时间码转换为动作指令函数的具体方式为：定义一帧八十位的串行时间码数据位一个长度为80的数组为Time[80]，那么动作指令函数为：
当前帧＝
1*Time[0]+2*Time[1]+4*Time[2]+8*Time[3]+10*Time[8]+20*Time[9]
当前秒＝
1*Time[16]+2*Time[17]+4*Time[18]+8*Time[19]+10*Time[24]+20*Time[25]+40*Time[26]
当前分＝
1*Time[32]+2*Time[33]+4*Time[34]+8*Time[35]+10*Time[40]+20*Time[41]+40*Time[42]
当前时＝
1*Time[48]+2*Time[49]+4*Time[50]+8*Time[51]+10*Time[56]+20*Time[57]；
上述主控芯片电路采用STM32F107芯片作为主控芯片；
上述信号输入电路将来自电影机播放器的LTC信号经高速光耦隔离输入所述时间解码系统的滤波电路。
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