基于PA1688雙核處理囂的電視播放故障監(jiān)控

引 言
隨著數(shù)字電視服務(wù)的大規(guī)模應(yīng)用，可供用戶選擇的電視節(jié)目越來越多，內(nèi)容也越來越豐富，電視節(jié)目的監(jiān)管成為了難題。在一個地市級城市，播放的節(jié)目至少有40套以上，如果單靠人工進行電視節(jié)目監(jiān)控，不但工作量大、成本高，而且效果還不理想。目前，國內(nèi)市場上相關(guān)監(jiān)控設(shè)備的功能非常完善，但價格非常昂貴。能否有一種經(jīng)濟可行的辦法來監(jiān)控和處理電視信號故障呢?本文將就這個問題進行探討。

1 數(shù)字電視及其優(yōu)點
數(shù)字電視是目前有線電視最新、質(zhì)量最好的播出方式，是以數(shù)字方式(0與1的組合)發(fā)送、傳輸和接收活動圖像(含伴音)信息的一種新的彩色電視系統(tǒng)。一幅圖像由很多像素組成，每個像素都有3種顏色，即每個像素都要用3組數(shù)字來表述其亮度和色彩。圖像分辨率越高，像素數(shù)就越多，表述一幅圖像的數(shù)據(jù)量也就越大。所以，要對用數(shù)字表述的圖像信息按照一定的規(guī)律(算法)進行壓縮編碼，經(jīng)過傳輸以后在接收端通過解碼恢復(fù)為原始的圖像信號?，F(xiàn)在推廣的數(shù)字電視業(yè)務(wù)，在播出前端通過視頻編碼器對節(jié)目進行了數(shù)字壓縮編碼，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，采用國際最新的QAM調(diào)制技術(shù)使信號在傳輸過程中的抗干擾能力得到極大的提高。這樣傳送到用戶家中的信號質(zhì)量幾乎接近節(jié)目源，模擬電視中常見的雪花、條紋、模糊等現(xiàn)象將不再出現(xiàn)。原來收看模擬電視的用戶，只需要配置一臺數(shù)字機頂盒，就能使用模擬電視機來收看數(shù)字電視節(jié)目，享受各種業(yè)務(wù)，并有選擇地付費收看自己喜歡的電視節(jié)目。
數(shù)字電視有如下優(yōu)點：
①圖像質(zhì)量高。在數(shù)字方式下，由于電視信號在傳輸過程中不容易引入噪聲和干擾，所以在接收端幾乎可以達到演播室的圖像質(zhì)量。
②節(jié)目容量大。數(shù)字電視傳送的是經(jīng)過壓縮編碼的信號，只需占用比較窄的頻帶。例如，一個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器只能轉(zhuǎn)發(fā)一套模擬電視節(jié)目，但可轉(zhuǎn)發(fā)4～5套同樣清晰度等級的數(shù)字電視節(jié)目?，F(xiàn)行的550 MHz有線電視網(wǎng)絡(luò)，傳送模擬電視最多只能容納60～70套節(jié)目，而用于傳送數(shù)字電視，節(jié)目容量可以超過500套。
③伴音質(zhì)量好。目前，模擬電視的伴音都是單聲道(即便加上麗音廣播，也只是簡單的雙聲道)，而且圖像帶寬被限制到5 MHz；而數(shù)字電視可以傳送4路以上的環(huán)繞立體聲，真正獲得家庭影院般的伴音效果。

2 數(shù)字電視故障及解決辦法
在電視節(jié)目的監(jiān)控中經(jīng)常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象如下：無伴音信號；無圖像信號(黑屏)；圖像亂碼或定格。
其故障原因：
①信號源丟失，如衛(wèi)星接收機出錯或死機，視頻播出服務(wù)器故障等；
②經(jīng)數(shù)字電視前端設(shè)備(如編碼器、QAM調(diào)制器等)出現(xiàn)故障。
目前，多采取值班人員人工復(fù)位或重啟電源的方法來監(jiān)測相關(guān)頻道故障處理。隨著節(jié)目的增多和故障的突發(fā)性增大，值班人員的工作強度和壓力陡然增加。如何減輕工作人員的工作負擔，同時使故障監(jiān)控能夠快捷和高效，成為亟待解決的問題。

3 數(shù)字電視故障監(jiān)控實現(xiàn)目標
方案是在現(xiàn)有STB機頂盒的基礎(chǔ)上實現(xiàn)相關(guān)的監(jiān)測和報警。主要檢測三個方面的內(nèi)容：
①無伴音檢測。把相關(guān)頻道整形后的音源送入監(jiān)測系統(tǒng)由控制系統(tǒng)自動判別，一旦出現(xiàn)無聲故障，則自動報警，提醒值班人員快速排查故障，恢復(fù)數(shù)字電視播出系統(tǒng)的正常運行。
②無圖像故障檢測。由監(jiān)控系統(tǒng)對送進來的經(jīng)過整形后的圖像波形進行檢測，一旦出現(xiàn)無圖像情況，則自動報警，提醒值班人員快速排查故障，恢復(fù)數(shù)字電視播出系統(tǒng)的正常運行。
③圖像花屏或定格的檢測。這是本檢測系統(tǒng)的一個特色。通過雙核處理器PA1688自帶的USB CMOS CCD接口，定期采集所測試頻道的電視圖像數(shù)據(jù)，只要在幾個周期內(nèi)的數(shù)據(jù)沒有變化或變化很小，就可以判定頻道故障，同時自動報警。

4 數(shù)字電視故障監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
4．1 整體設(shè)計
整體設(shè)計方案如圖1所示。