PA1688双核处理嚣的 电视播放故障监控系统设计

引 言
随着数字电视服务的大规模应用，可供用户选择的电视节目越来越多，内容也越来越丰富，电视节目的监管成为了难题。在一个地市级城市，播放的节目至少有40套以上，如果单靠人工进行电视节目监控，不但工作量大、成本高，而且效果还不理想。目前，国内市场上相关监控设备的功能非常完善，但价格非常昂贵。能否有一种经济可行的办法来监控和处理电视信号故障呢?本文将就这个问题进行探讨。

1 数字电视及其优点
数字电视是目前有线电视最新、质量最好的播出方式，是以数字方式(0与1的组合)发送、传输和接收活动图像(含伴音)信息的一种新的彩色电视系统。一幅图像由很多像素组成，每个像素都有3种颜色，即每个像素都要用3组数字来表述其亮度和色彩。图像分辨率越高，像素数就越多，表述一幅图像的数据量也就越大。所以，要对用数字表述的图像信息按照一定的规律(算法)进行压缩编码，经过传输以后在接收端通过解码恢复为原始的图像信号。现在推广的数字电视业务，在播出前端通过视频编码器对节目进行了数字压缩编码，将其转换成数字信号，采用国际最新的QAM调制技术使信号在传输过程中的抗干扰能力得到极大的提高。这样传送到用户家中的信号质量几乎接近节目源，模拟电视中常见的雪花、条纹、模糊等现象将不再出现。原来收看模拟电视的用户，只需要配置一台数字机顶盒，就能使用模拟电视机来收看数字电视节目，享受各种业务，并有选择地付费收看自己喜欢的电视节目。
数字电视有如下优点：
①图像质量高。在数字方式下，由于电视信号在传输过程中不容易引入噪声和干扰，所以在接收端几乎可以达到演播室的图像质量。
②节目容量大。数字电视传送的是经过压缩编码的信号，只需占用比较窄的频带。例如，一个卫星转发器只能转发一套模拟电视节目，但可转发4～5套同样清晰度等级的数字电视节目。现行的550 MHz有线电视网络，传送模拟电视最多只能容纳60～70套节目，而用于传送数字电视，节目容量可以超过500套。
③伴音质量好。目前，模拟电视的伴音都是单声道(即便加上丽音广播，也只是简单的双声道)，而且图像带宽被限制到5 MHz；而数字电视可以传送4路以上的环绕立体声，真正获得家庭影院般的伴音效果。

2 数字电视故障及解决办法
在电视节目的监控中经常出现的故障现象如下：无伴音信号；无图像信号(黑屏)；图像乱码或定格。
其故障原因：
①信号源丢失，如卫星接收机出错或死机，视频播出服务器故障等；
②经数字电视前端设备(如编码器、QAM调制器等)出现故障。
目前，多采取值班人员人工复位或重启电源的方法来监测相关频道故障处理。随着节目的增多和故障的突发性增大，值班人员的工作强度和压力陡然增加。如何减轻工作人员的工作负担，同时使故障监控能够快捷和高效，成为亟待解决的问题。

3 数字电视故障监控实现目标
方案是在现有STB机顶盒的基础上实现相关的监测和报警。主要检测三个方面的内容：
①无伴音检测。把相关频道整形后的音源送入监测系统由控制系统自动判别，一旦出现无声故障，则自动报警，提醒值班人员快速排查故障，恢复数字电视播出系统的正常运行。
②无图像故障检测。由监控系统对送进来的经过整形后的图像波形进行检测，一旦出现无图像情况，则自动报警，提醒值班人员快速排查故障，恢复数字电视播出系统的正常运行。
③图像花屏或定格的检测。这是本检测系统的一个特色。通过双核处理器PA1688自带的USB CMOS CCD接口，定期采集所测试频道的电视图像数据，只要在几个周期内的数据没有变化或变化很小，就可以判定频道故障，同时自动报警。

4 数字电视故障监控系统设计
4．1 整体设计
整体设计方案如图1所示。