CN104601940B - 一种同轴视控技术的实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴视控技术的实现方法和装置：确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数；根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输所述控制数据最少所需使用的视频行信号数M，M为正整数；查找到第一个预定视频行信号，并将所述控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平。应用本发明所述方案，能够提高控制数据的传输效率等。

Description

一种同轴视控技术的实现方法和装置

技术领域

本发明涉及视频监控领域，特别涉及一种同轴视控技术的实现方法和装置。

背景技术

在视频监控领域中，传统的方式是通过485总线来实现控制设备对于受控设备的操作控制，所述控制设备可为数字视频录像机（DVR，DigitalVideoRecorder）等，所述受控设备可为模拟球机等。

但是，上述方式增加了线材成本和安装成本，为此，现有技术中又提出了一种同轴视控技术，即在视频电缆线上传输视频信号的同时，在场消隐期间，按照双方预先约定好的方式，传输控制设备对受控设备的控制数据（控制命令），而不影响正常的视频信号质量。

具体来说，可将控制数据编码为不同频率的调频波，来分别表示数字0和数字1，并叠加到场消隐期间的视频行信号上进行传输。

但是，每一个视频行信号上只能编码叠加一位（bit）控制数据，这样，整个场消隐期间只能传输很少如一个字节的控制数据，而控制数据中通常包括多个字节，从而导致需要经过多场信号才能完成控制数据的传输，传输效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种同轴视控技术的实现方法和装置，能够提高控制数据的传输效率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种同轴视控技术的实现方法，包括：

确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数；

根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输所述控制数据最少所需使用的视频行信号数M，M为正整数；

查找到第一个预定视频行信号，并将所述控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；

其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平。

一种同轴视控技术的实现装置，包括：

第一处理模块，用于确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数；根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输所述控制数据最少所需使用的视频行信号数M，并通知给第二处理模块，M为正整数；

所述第二处理模块，用于查找到第一个预定视频行信号，并将所述控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平。

可见，采用本发明所述方案，可在每个场消隐期间编码叠加多个字节的控制数据，从而提高了控制数据的传输效率。

附图说明

图1为本发明同轴视控技术的实现方法实施例的流程图。

图2为本发明在第16～19个视频行信号上编码叠加控制数据的示意图。

图3为本发明一个视频行信号上的编码方式示意图。

图4为现有NTSC制式下的场消隐期间的信号波形示意图。

图5为本发明同轴视控技术的实现装置实施例的组成结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种同轴视控技术的实现方案，能够提高控制数据的传输效率等。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步的详细说明。

图1为本发明同轴视控技术的实现方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下步骤11～13。

步骤11：确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数。

步骤12：根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输控制数据最少所需使用的视频行信号数M，M为正整数。

步骤13：查找到第一个预定视频行信号，并将控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平。

较佳地，起始位电平为高电平；结束位电平为低电平；对于每一位控制数据，当其取值为0时，控制数据位电平为低电平，当其取值为1时，控制数据位电平为高电平。

假设控制数据中包括的字节数为8，那么M的取值则为4，每个预定视频行信号上分别编码叠加2个字节的控制数据。

假设控制数据中包括的字节数为7，那么M的取值也为4，其中，前3个预定视频行信号上可分别编码叠加2个字节的控制数据，而剩下的1个预定视频行信号上则可只编码叠加1个字节的控制数据。

另外，M个预定视频行信号可为：M个连续的视频行信号，或者，M个部分连续部分不连续的视频行信号，或者，M个完全不连续的视频行信号。

比如，当M的取值为4时，假设4个预定视频行信号分别为视频行信号A、视频行信号B、视频行信号C和视频行信号D，那么，视频行信号A、视频行信号B、视频行信号C和视频行信号D可为4个连续的视频行信号，或者，视频行信号A和视频行信号B连续，视频行信号C和视频行信号D也连续，但视频行信号B和视频行信号C不连续，再或者，视频行信号A和视频行信号B、视频行信号B和视频行信号C以及视频行信号C和视频行信号D均不连续。

无论是上述哪种情况，编解码双方均需要预定约定好哪些视频行信号为预定视频行信号，即预先约定好将在哪些视频行信号上编码叠加控制数据，以便解码方正确的进行解码等。

预定视频行信号需要是时间周期为64us的视频行信号。

在实际应用中，对于场消隐期间传输的各视频行信号，其中会有部分视频行信号的时间周期小于64us，剩下的则是时间周期等于64us的视频行信号，具体来说，当视频制式为美国国家电视系统委员会（NTSC，NationalTelevisionStandardsCommittee）制式时，场同步信号之后的前6个视频行信号的时间周期会小于64us，当视频制式为逐行倒相（PAL，PhaseAlternatingLine）制式时，场同步信号之后的前5个视频行信号的时间周期会小于64us。如果视频行信号的时间周期小于64us，那么将可能无法按照本发明所述方式编码叠加2个字节的控制数据，因此，本发明所述方案中的预定视频行信号需要是时间周期等于64us的视频行信号。

对于DVR对模拟球机的控制来说，每条控制数据中包括的字节数通常为8，相应地，M个预定视频行信号可为：第16个视频行信号、第17个视频行信号、第18个视频行信号以及第19个视频行信号，共4个连续的视频行信号。

如图2所示，图2为本发明在第16～19个视频行信号上编码叠加控制数据的示意图。假设控制数据中包括的8个字节数据分别为Pelcot01、Pelcot02、…、Pelcot08，那么，可在第16个视频行信号上编码叠加Pelcot01和Pelcot02，在第17个视频行信号上编码叠加Pelcot03和Pelcot04，在第18个视频行信号上编码叠加Pelcot05和Pelcot06，在第19个视频行信号上编码叠加Pelcot07和Pelcot08。

较佳地，上述每个视频行信号上的编码开始时刻均需要滞后于该视频行信号中的行同步信号12us，以避免将编码信号叠加到色同步信号上。

图3为本发明一个视频行信号上的编码方式示意图。如图3所示，行同步信号和色同步信号的持续时间之和约为8us，因此，为了避免将编码信号叠加到色同步信号上，较佳地，可从12us之后开始进行编码，并采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位高电平、1us的控制数据位低电平或高电平，以及1us的结束位低电平，所述高电平即指在该视频行信号上叠加650mV；相应地，如果连续编码两个字节（16bits）的控制数据，编码总时间将为：3×16=48us，48+12=60us<64us（视频行信号的时间周期），满足视频行信号的要求，而且，还剩下64-60=4us的时间冗余，可确保由于某种原因导致开始编码的时刻略晚于理论上的开始时刻时（如在滞后于行同步信号13us时开始进行编码），仍可在该视频行信号上编码叠加2个字节的控制数据。

另外，上述查找到第一个预定视频行信号，即查找到第16个视频行信号的方式可为：

1）当视频制式为NTSC制式时，在连续检测到6个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号；

2）当视频制式为PAL制式时，在连续检测到5个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号。

其中，检测场同步信号的方式可为：利用微控制单元（MCU，MicroControlUnit）的捕获功能来检测场同步信号；

相应地，检测上升沿脉冲的方式可为：利用MCU的外部上升沿中断功能来检测上升沿脉冲。

在实际应用中，场消隐期间的场同步信号的低脉冲持续时间为27.3us，前、后置均衡时间为2.35us，而行同步信号的低脉冲持续时间通常为4.7us，因此可取一个中间值（27.3+2.35+2.35+4.7）/2=18us作为判断标准，并可利用现有的MCU的捕获功能来检测低脉冲的持续时间，如果超过了18us，则可认为是场同步信号。

另外，为了消除掉类似于场同步信号的个别长时间低脉冲的干扰，以防止在错误的位置进行编码叠加，当视频制式为NTSC制式时，需要连续检测6个场同步信号，当视频制式为PAL制式时，需要连续检测5个场同步信号，这样才能确信场同步信号来到。

再有，无论是NTSC制式还是PAL制式，场同步信号之后的第13个上升沿对应的即为第16个视频行信号，因此，在连续检测到6个或5个场同步信号之后，可利用MCU的外部上升沿中断功能来检测上升沿脉冲，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为第16个视频行信号，开始进行控制数据的编码叠加。

图4为现有NTSC制式下的场消隐期间的信号波形示意图。如图4所示，共包括场同步信号1～场同步信号6这6个场同步信号，为简化附图，只表示出了上升沿脉冲1～上升沿脉冲3这3个上升沿脉冲。

基于上述介绍，图5为本发明同轴视控技术的实现装置实施例的组成结构示意图。如图5所示，包括：

第一处理模块51，用于确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数；根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输所述控制数据最少所需使用的视频行信号数M，并通知给第二处理模块52，M为正整数；

第二处理模块52，用于查找到第一个预定视频行信号，并将所述控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平。

较佳地，

所述起始位电平为高电平；

所述结束位电平为低电平；

对于每一位控制数据，当其取值为0时，所述控制数据位电平为低电平，当其取值为1时，所述控制数据位电平为高电平。

另外，

所述预定视频行信号的时间周期为64us；

每个预定视频行信号上的编码开始时刻均滞后于该预定视频行信号中的行同步信号12us。

再有，

当所述控制数据中包括的字节数为8时，所述M个预定视频行信号可为：第16个视频行信号、第17个视频行信号、第18个视频行信号以及第19个视频行信号。

相应地，

所述第一个预定视频行信号为：第16个视频行信号；

当视频制式为NTSC制式时，第二处理模块52可在连续检测到6个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号；

当视频制式为PAL制式时，第二处理模块52可在连续检测到5个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号。

具体地，

第二处理模块52可采用C语言内嵌汇编指令的方式完成自身功能，其中，C语言用于实现预定视频行信号的位置确定，汇编指令用于实现按位连续编码。

也就是说，C语言主要用来进行逻辑判断，包括确定场同步信号并累加计数到第16个视频行信号等，C语言将使得程序流程上简单明了，而具体的按位连续编码则可采用汇编指令来实现，通过计算每个汇编指令周期来达到精确的时间控制，两者相互配合，相得益彰。

具体来说，为了能够精确地控制到1us时间级别，可选择单指令周期为1/8us的单片机，相应地，如果需要延迟1us时间，只需要在连续8个单指令周期内分别执行Nop指令（不执行任何操作，单纯的延迟1个指令周期）即可。另外，对于每一个字节的控制数据来说，可先编码最低位，然后依次到最高位，软件实现时，可依次循环将该字节数据向右移动一位，并在每次移动后分别和0x01进行逻辑与操作后取最低位，这样即可依次得到从bit0到bit7的各位数据，然后按位连续编码。以上具体实现为现有技术。

图5所示装置实施例的具体工作流程请参照前述方法实施例中的相应说明，此处不再赘述。

总之，采用本发明所述方案，可在每个场消隐期间编码叠加多个字节的控制数据，从而提高了控制数据的传输效率。

另外，按照现有同轴视控技术的实现方式，由于针对的是调频波信号，因此对编解码时的时钟频率的精度要求会非常高，否则则会导致编解码时出现错误，而采用本发明所述方案后，直接用高低电平来编码控制数据中的数字0和数字1，无论是编码还是解码实现起来均非常方便，且不易出现错误。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴视控技术的实现方法，其特征在于，包括：

确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数；

根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输所述控制数据最少所需使用的视频行信号数M，M为正整数；

查找到第一个预定视频行信号，并将所述控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；

其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平；

所述预定视频行信号的时间周期为64us；

每个预定视频行信号上的编码开始时刻均滞后于该预定视频行信号中的行同步信号12us。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述起始位电平为高电平；

所述结束位电平为低电平；

对于每一位控制数据，当其取值为0时，所述控制数据位电平为低电平，当其取值为1时，所述控制数据位电平为高电平。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

当所述控制数据中包括的字节数为8时，

所述M个预定视频行信号为：第16个视频行信号、第17个视频行信号、第18个视频行信号以及第19个视频行信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述第一个预定视频行信号为：第16个视频行信号；

所述查找到第一个预定视频行信号包括：

当视频制式为美国国家电视系统委员会NTSC制式时，在连续检测到6个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号；

当视频制式为逐行倒相PAL制式时，在连续检测到5个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述检测场同步信号包括：利用微控制单元MCU的捕获功能来检测场同步信号；

所述检测上升沿脉冲包括：利用MCU的外部上升沿中断功能来检测上升沿脉冲。

6.一种同轴视控技术的实现装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于确定在场消隐期间所需传输的控制数据中包括的字节数；根据每个视频行信号上至多编码叠加两个字节数据的原则，确定传输所述控制数据最少所需使用的视频行信号数M，并通知给第二处理模块，M为正整数；

所述第二处理模块，用于查找到第一个预定视频行信号，并将所述控制数据编码叠加到从该预定视频行信号开始的共M个预定视频行信号上；其中，每个预定视频行信号上均采用按位连续编码的方式，每一位控制数据的编码时间均为3us，依次包括：1us的起始位电平、1us的控制数据位电平以及1us的结束位电平；

所述预定视频行信号的时间周期为64us；

每个预定视频行信号上的编码开始时刻均滞后于该预定视频行信号中的行同步信号12us。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述起始位电平为高电平；

所述结束位电平为低电平；

对于每一位控制数据，当其取值为0时，所述控制数据位电平为低电平，当其取值为1时，所述控制数据位电平为高电平。

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，

当所述控制数据中包括的字节数为8时，所述M个预定视频行信号为：第16个视频行信号、第17个视频行信号、第18个视频行信号以及第19个视频行信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述第一个预定视频行信号为：第16个视频行信号；

当视频制式为美国国家电视系统委员会NTSC制式时，所述第二处理模块在连续检测到6个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号；

当视频制式为逐行倒相PAL制式时，所述第二处理模块在连续检测到5个场同步信号后，开始进行上升沿脉冲检测，并将检测到的第13个上升沿脉冲对应的视频行信号确定为所述第16个视频行信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述第二处理模块采用C语言内嵌汇编指令的方式完成自身功能，其中，C语言用于实现预定视频行信号的位置确定，汇编指令用于实现按位连续编码。