深入解析VITC及其新应用
【摘要】本文阐述了vitc的基本原理，并以ti的
seed-davinci_evm板为平台，详细说明了如何从sdi信号中解码出正确的vitc码的原理和方法，以及介绍了vitc在实际使用中的录制和新应用。

【关键词】vitc；不归零调制（nrz）；静帧
1 vitc的概念
1.1 什么是vitc
vitc，全称vertical interval time code，又叫场逆程时间码。

vitc码是在亮度（y）信号调频之前，在场消隐期间的某两行上（可自定义，通常在场均衡脉冲之后及测试行信号之前加入，如加在11和13行）与亮度信号一同经过调频，利用视频磁头记录在视频磁迹上。

由于使用的是视频磁头，vitc码仅局限于录制视频信号的同时录制时间码，也就是说，伴随视频信号的vitc码一旦产生便不会改变，而在此之前或之后都不能单独将vitc记录到磁带上去。

需要注意的是vitc不能录制在音频轨上，所以音频磁带不能使用。

1.2 vitc码的特性
vitc码记录在磁带上，对应每一帧图像的时间地址码，以00：00：00：00（即××小时××分钟××秒××帧）的形式表示磁带的具体位置。

vitc码每一场记录两行，每帧记录4行，这4行代表该帧的码值，具有完全一样的码型内容，大大减少了由于磁粉脱落
造成的误差。

每个vitc码统一规定为90bit，故vitc码的码率（pal 制）为90（比特/行）×4（行/帧）×25（帧/秒）=9kb/s，记录频率为50hz，其精度达到1场。

1.3 vitc码的优缺点
vitc码的优点在于不仅具有绝对性和唯一性，无积累误差，而且其精度达到场精度，使它在节目素材管理、非线性编辑系统和自动播出系统中获得广泛使用。

此外，vitc码在vtr录像机慢放（逐帧搜索）或暂停过程中也可正常输出，（因为此时磁鼓的转速是基本不变的）。

其不足之处是：由于它是利用视频磁头来录放，在快放时（如10倍正常带速以上）因视频磁头不能准确地跟踪磁迹而有可能丢失时间码。

2.2 vitc位的定义
表1给出了vitc 90个有效位的定义，从表中可看出每10的头2位为同步位，格式固定为“1”“0”。

此外，2-5位为帧个位，取值范围为0-9；12-13为帧十位，取值范围为0-2；22-25位为秒个位，取值范围为0-9；32-34为秒十位，取值范围为0-5；42-45位为分个位，取值范围为0-9；52-54位为分十位，取值范围为0-5；62-65位为小时个位，取值范围为0-9；72-73位为小时十位，取值范围为0-2。

由这些位组成vitc 的显示格式00：00：00：00。

2.3 sdi信号内vitc码的解码原理
本文将以如何获得sdi信号内的vitc为例，来说明怎样对vitc
进行解码。

该方法以ti的seed-davinci_evm板为硬件平台。

a）硬件平台描述
seed-davinci_evm板使用了ti最新的达芬奇技术。

达芬奇技术充分利用了ti 25年的数字信号处理与集成电路专业技术来提供系统级芯片（soc），这种系统针对灵活的数字视频实施而进行了精心优化，拥有业界领先的性能并集成了可编程数字信号处理器（dsp）内核、arm处理器以及视频加速协处理器。

凭借高效的处理能力、存储器、i/o带宽、平衡的内部互连以及专用外设组合，基于达芬奇技术的soc能够以最低的成本为视频应用提供理想的核心动力。

选用此硬件将大大简化sdi信号中每一帧的抓取，集成dsp和arm 的双核cpu也将提供更强大的计算能力，提高检测精度。

b）vitc的调制方式
在开始介绍vitc解码原理前，我们先了解一点小知识，即vitc 是使用什么方式调制到亮度信号中去的，这对解码vitc很重要。

在实际应用中，vitc采用了不归零调制方式（nrz）。

nrz码的逻辑“0”并非是真正的“0”电平（如0mv），而仅是输出的低电平。

同样逻辑“1”也并不是真正的“1”电平（如300mv），而仅是输出的高电平而已。

所以对于表1中vitc位的值，我们不能当做二进制数，而是代表“高电平”和“低电平”。

具体如何处理，我们将在下面做详细说明。

c）获得vitc所在行的地址（代码略）
在davinci板的内存中建立并初始化一输入缓冲区，使缓冲区大
小刚好为一帧图像大小，即864*625。

通过调用davinci板硬件功能，抓取一帧图像并将相应图像的sdi数据存入输入缓冲区，因为vitc码所在行是固定位置，故可以计算出vitc码所在行的相对地址，将该地址加上输入缓冲区的首地址即可获得vitc行的实际物理地址。

d）检测vitc中同步信号并获得有效vitc位地址
（注：以后同步信号均指vitc中的同步信号）
在获得vitc行地址后，我们就可以取得vitc码数据并进行解码。

从表1中我们可以看出，在vitc码中每10位有一个同步信号，对于每10位我们应该都去校正一下数据位置。

由图1，我们可计算出vitc中每位所占长度约为864/115≈7.5像素，因为vitc位和单一像素的地址并不是完全对应，如果我们只校正第一个同步信号，而忽略后续的同步信号，那么随着往后误差累积增大，将导致对有效vitc位定位错误，从而引起解码错误，甚至于无法解码。

e）解码同步信号后的8个有效vitc位
下面代码表明如何解码出一个有效vitc位：
3 vitc码的新应用
在我们日常工作中，vitc码常用于视频编辑，其它方面很少使用。

其实在播出中我们同样可以使用vitc码，利用vitc的特性来满足我们的一些特定要求。

当然，这些的前提就是播出的视频素材必须含有vitc码才行。

3.1 vitc码的录制
要将vitc码加入到需播出的视频素材中，只需将上载端的录像机中的相应设置打开即可。

按录像机的menu键，可在显示器上出现设置菜单。

找到500 vitc blank，将其值置为0001 thru，此时视频服务器录制的素材将包含vitc码。

然后将501 vitc—pos1和502 vitc—pos2分别置为11和13，即将vitc码加到sdi信号的11行和13行。

按set键，将刚刚的设置保存在存储器中。

这样，由录像机上载到视频服务器的素材都将带有vitc码。

同时，播出视频服务器也能根据需要，设定输出信号中vitc码的产生方式。

3.2 使用vitc码参与静帧判断
已贵州电视台为例，在贵州电视台的围棋频道播出中，常会碰到这样的情况。

在转播围棋比赛时，由于围棋赛事的特性，棋手常常处于思考中，此时电视画面将较长时间保持静止。

对于这种情况，如果素材包含vitc码，使用vitc参与判断将能够非常轻松的解决问题。

vitc的特点决定了其具有的唯一性，对于一个非静帧的画面，虽然画面类似静帧效果，但实际上其vitc码是在不断变化的；而对于一个设备故障引起的静帧故障，画面不动的同时vitc码也将保持不变。

所以我们能够通过对vitc是否变化来有效判断图像的静帧与否。

图5是我们采用自行研发的sdi电视信号检测装置对上例同一素材进行检测，在静帧检测中打开vitc参与后所获得的结果，此时将不再报静帧故障，效果完美。

贵州电视台目前使用该设备进行播出信号检测报警，完全避免了
对于电视图像中正常的画面静止误报，其性能完全超过了现有的各种检测设备。

事实说明，对于加入vitc参与静帧判断的功能将更有助于提高安全播出。

改变思路，换位思考，技术的合理利用，我们将有可能取得丰盛的结果。

[责任编辑：王迎迎]。