CN110475144A - 一种基于fpga的 12g-sdi数据流中16声道音频的提取方法 - Google Patents

一种基于fpga的 12g-sdi数据流中16声道音频的提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于FPGA的12G‑SDI数据流中16声道音频的提取方法，接收通过12G‑SDI接口传输的音视频数据流；对接收到的音频数据流进行CS差错检验；若数据流检验结果正确，则进行音频控制包的提取步骤，并进行音频数据包的提取步骤；若数据检验结果错误，则执行复位步骤；从音频数据包中提取音频数据，并将其传递到FIFO存储器进行缓存，之后进行I2S输出。本发明可以对12G‑SDI接口所产生的数据流进行更加快速、稳定的音频提取，从而提升音频在提取的快速、高校、准确性。

Description

一种基于FPGA的 12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法
技术领域
本发明涉及多声道音频处理提取技术领域，特别是一种基于FPGA的 12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
背景技术
随着数字产业的高速发展，4K超高清画质已逐步在电视直播产业中应用，并有大面积快速普及的趋势。由此，4K视频的音频传输显得尤为重要，若前级音频数据出现错误、遗漏、缺失的情况，必将对后级视频与音频同步传输甚至对终端用户的观感体验都会造成不良影响。在此情况下，就需要对前级输入的数据流进行筛选、校验等处理，以便于后级进一步操作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于FPGA的 12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，可以对12G-SDI接口所产生的数据流进行更加快速、稳定的音频提取，从而提升音频在提取的快速、高校、准确性。
本发明采用以下方案实现：一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，包括以下步骤：
接收通过12G-SDI接口传输的音视频数据流；
对接收到的音频数据流进行CS差错检验；若数据流检验结果正确，则进行音频控制包的提取步骤，并进行音频数据包的提取步骤；若数据检验结果错误，则执行复位步骤；
从音频数据包中提取音频数据，并将其传递到FIFO存储器进行缓存，之后进行I2S输出。
进一步地，所述音频控制包的提取步骤具体为：对检验正确的数据流进行音频控制包DID同步头的提取，根据提取到的音频控制包DID同步头获取音频控制包。
进一步地，得到的音频控制包包括ACT、RATE、AF在内的内容信息。
进一步地，提取到音频控制包之后，对其进行DBN检测。
进一步地，所述音频数据包的提取步骤具体为：向音频数据包发送使能信号，对数据流进行音频数据包DID同步头的提取，根据提取到的音频数据包DID同步头获取音频数据包。
进一步地，采用音频控制包的内容信息判定数据流的时钟，并恢复出音频时钟，对音频数据包中的数据进行ECC校验。
进一步地，采用音频控制包中的RATE内容信息判定数据流的时钟。
进一步地，提取到音频数据包之后，对其进行DBN检测。
本发明还提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行如上文所述的基于FPGA的 12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
本发明还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个程序，当一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行如上文所述的基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明可以对12G-SDI接口所产生的数据流进行更加快速、稳定的音频提取，从而提升音频在提取的快速、高校、准确性。
附图说明
图1为本发明实施例的原理流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本实施例中，编解码从数据流的接收、提取、校验、恢复、存储整个过程参考标准为smpte 299-1以48 kHz的时钟频率采样的音频锁定（同步）到视频，音频异步采样率支持32KHz到48KHz，音频通道以四个为一组传输，最多支持16个音频通道。
如图1所示，本实施例提供了一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，包括以下步骤：
接收（由摄像机）通过12G-SDI接口传输的4k音视频数据流；通常12G-SDI数据中由四对基本数据流组成，一对基本数据流最大可满足采样率为32KHz到48KHz的32声道音频传输，如需支持更多音频声道数，可利用第二、三、四对基本数据流进行音频传输；
对接收到的音频数据流进行CS差错检验；若数据流检验结果正确，则进行音频控制包的提取步骤，并进行音频数据包的提取步骤；若数据检验结果错误，则执行复位步骤；
从音频数据包中提取音频数据，并将其传递到FIFO存储器进行缓存，之后进行I2S输出。
在本实施例中，所述音频控制包的提取步骤具体为：对检验正确的数据流进行音频控制包DID同步头的提取，根据提取到的音频控制包DID同步头获取音频控制包。
其中，得到的音频控制包包括ACT、RATE、AF在内的内容信息。
其中，在提取到音频控制包之后，对其进行DBN检测。
在本实施例中，所述音频数据包的提取步骤具体为：向音频数据包发送使能信号，对数据流进行音频数据包DID同步头的提取，根据提取到的音频数据包DID同步头获取音频数据包。
同时，本实施例采用音频控制包的内容信息（RATE）判定数据流的时钟，并恢复出音频时钟，对音频数据包中的数据进行ECC校验。
其中，提取到音频数据包之后，对其进行DBN检测。
本实施例还提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行如上文所述的基于FPGA的 12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
本实施例还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个程序，当一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行如上文所述的基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
本实施例对12G-SDI接口数据流进行校验、音频控制包提取、音频数据包提取、音频输出，应用于4K视频中音频实时提取。本方法使用SMPTE-299标准进行编解码，可以对例如4K摄录机等12G-SDI接口所产生的数据流进行更加快速、稳定的音频提取，从而提升音频在提取的快速、高校、准确性。本发明对前级输入数据流进行处理，便于后级进一步操作。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收通过12G-SDI接口传输的音视频数据流；
对接收到的音频数据流进行CS差错检验；若数据流检验结果正确，则进行音频控制包的提取步骤，并进行音频数据包的提取步骤；若数据检验结果错误，则执行复位步骤；
从音频数据包中提取音频数据，并将其传递到FIFO存储器进行缓存，之后进行I2S输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，所述音频控制包的提取步骤具体为：对检验正确的数据流进行音频控制包DID同步头的提取，根据提取到的音频控制包DID同步头获取音频控制包。
3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，得到的音频控制包包括ACT、RATE、AF在内的内容信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，提取到音频控制包之后，对其进行DBN检测。
5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，所述音频数据包的提取步骤具体为：向音频数据包发送使能信号，对数据流进行音频数据包DID同步头的提取，根据提取到的音频数据包DID同步头获取音频数据包。
6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，采用音频控制包的内容信息判定数据流的时钟，并恢复出音频时钟，对音频数据包中的数据进行ECC校验。
7.根据权利要求6所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，采用音频控制包中的RATE内容信息判定数据流的时钟。
8.根据权利要求5所述的一种基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法，其特征在于，提取到音频数据包之后，对其进行DBN检测。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行如权利要求1-8任一项所述的基于FPGA的 12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个程序，当一个或多个程序被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-8任一项所述的基于FPGA的12G-SDI数据流中16声道音频的提取方法。
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