CN103237185A - 电视台端atsc信号的播出控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电视台端ATSC信号的播出控制系统，包括，ATSC信号接收装置，处理器、声音播放装置、存储器和无线通信装置，所述处理器连接所述ATSC信号接收装置、所述声音播放装置、所述存储器和所述无线通信装置，当所述处理器分析出ATSC信号接收装置接收的数字电视信号中存在异常情况时，触发所述声音播放装置发出声音报警信号、触发所述存储器开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据、触发所述无线通信装置无线发送出现异常情况的数字电视节目的信息。通过本发明，能够实时监控电视台端ATSC信号中的多路数字电视节目，以在出现异常情况时及时进行报警和处理。

Description

电视台端ATSC信号的播出控制系统

技术领域

本发明涉及ATSC电视广播领域，尤其涉及一种电视台端ATSC信号的播出控制系统。

背景技术

现有的数字电视传输标准主要有两大阵营，一个是美国的ATSC标准，一个是欧洲的DVB标准。其中，ATSC的英文全称是Advanced TelevisionSystems Committee（美国高级电视业务顾问委员会）。该委员会于1995年9月15日正式通过ATSC数字电视国家标准。ATSC制信源编码采用MPEG-2视频压缩和AC-3音频压缩；信道编码采用VSB调制，提供了两种模式：地面广播模式（8VSB）和高数据率模式（16VSB）。ATSC标准应用广泛，尤其在北美洲的国家和地区。

但是，由于带宽限制以及数字电视节目源本身的问题，在ATSC广播过程中容易出现黑场、彩条、视频静帧和音频静音等问题，如果电视台将这些有问题的电视内容播放出去，那就造成了播出事故，为本电视台的形象带来不良影响，同时也会降低电视台的收视率，从而给电视台带来不菲的经济损失。

因此，需要一种电视台端ATSC信号的播出控制系统，能够帮助电视台在视频播出时同步进行多路电视内容的监控，一旦发现如黑场、彩条、视频静帧和音频静音的问题，立即记录在案并向电视台工作人员进行报警，以便于电视台工作人员采取有效措施，杜绝播出事故的发生，确保高质量不间断的数字电视节目的播放。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电视台端ATSC信号的播出控制系统，通过电视台端ATSC信号接收装置接收多路数字电视节目，对接收到的多路数字电视节目合成显示，并通过抽样的方式对电视节目内容进行实时监控和报警，使用本系统，一方便，便于电视台工作人员浏览多路数字电视节目，另一方面，能够及时进行故障报警，有助于快速找到原有，消除故障，保障电视台节目的正常播放。

根据本发明的一方面，提供了一种电视台端ATSC信号的播出控制系统，包括ATSC信号接收装置，处理器、声音播放装置、存储器和无线通信装置，所述处理器连接所述ATSC信号接收装置、所述声音播放装置、所述存储器和所述无线通信装置，当所述处理器分析出ATSC信号接收装置接收的数字电视信号中存在异常情况时，触发所述声音播放装置发出声音报警信号、触发所述存储器开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据、触发所述无线通信装置无线发送出现异常情况的数字电视节目的信息。

更具体地，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：ATSC调谐器，对接收到的ATSC数字电视广播信号进行变成中频、滤波、放大、模数转换操作；解调器，连接所述ATSC调谐器，对所述ATSC调谐器输出的信号进行载波锁定与同步检测、NTSC干扰滤波、信道均衡、相位跟踪、格状解码、去交织、RS解码和数据去随机，输出传输流TS流，所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构；解复用装置，连接解调器以接收解调器输出的TS流，并对解调器输出的TS流进行解复用以获得多路数字电视节目的音视频数据，每一路数字电视节目的音视频数据包括所述数字电视节目的音频TS包、视频TS包，每一路数字电视节目的音频TS包、视频TS包具有不同的包标识符PID，所述PID是用来为复用后的TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符；解TS包装置，连接所述解复用装置以对每路数字电视节目的音频TS包、视频TS包进行解TS包操作，以获得每路数字电视节目的压缩音频流、压缩视频流；音频解码装置，连接所述解TS包装置以对每路数字电视节目的压缩音频流进行音频解码操作，获得PCM格式的音频数据，所述PCM格式的音频数据是将模拟音频信号经过模数转换直接获得的二进制数据序列，该二进制数据序列没有附加的文件头和文件结束标志；视频解码装置，连接所述解TS包装置以对每路数字电视解码的压缩视频流进行视频解码操作，获得YUV格式的视频数据；外设部件互连标准PCI总线接口装置，连接所述音频解码装置和所述视频解码装置以分别获得多路数字电视节目的PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据；视频驱动装置，连接所述PCI总线接口装置，以接收多路数字电视节目的YUV格式的视频数据并进行图像处理，所述图像处理包括将多路数字电视节目的视频信号合成为RGB格式的视频数据以用于显示设备的显示，所述图像处理还包括对显示设备的显示画面进行分割，在每一个分割的区域中显示一路数字电视节目的视频信号；显示设备，连接所述视频驱动装置，以接收图像处理后的RGB格式的多路数字电视节目的视频数据并进行显示；音频驱动装置，连接所述PCI总线接口装置，以接收多路数字电视节目的PCM格式的音频数据并进行数模转换；所述声音播放装置连接所述音频驱动装置，以接收数模转换后的模拟音频数据并进行播放；所述处理器连接声音播放装置和存储器，连接所述PCI总线接口装置以接收多路数字电视节目的PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据，并分别对PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据进行抽样，将抽样后的数据进行分析，当分析到抽样后的数据中存在异常情况时，发出异常报警信号，以触发声音播放装置发出声音报警信号和触发存储器开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据，并触发存储器开始记录存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间；所述存储器用于存储PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据，并用于存储存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间；所述无线通信装置连接所述处理器，当接收到异常报警信号时，将存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间无线发送到监控网络或工作人员的手机上；其中，所述ATSC信号接收装置包括ATSC调谐器、解调器、解复用装置和解TS包装置；其中，所述处理器采用现场可编程门阵列FPGA芯片来实现，所述FPGA芯片为ALTERA公司的EP2C5Q208C8N。

更具体地，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：所述多路数字电视节目为12路。

更具体地，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：所述TS流由包头和负载组成，所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节，所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息，所述负载包括184字节的MPEG-2数据，所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为，1个传输误码指示比特位，1个净数据单元起始指示比特位，1个传送优先级比特位，13个包识别符PID比特位，2个传送加扰控制比特位，2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位。

更具体地，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：所述无线通信装置为GPRS通信模块或3G通信模块。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1根据本发明实施方案示出的电视台端ATSC信号的播出控制系统的结构方框图。

其中，1、ATSC信号接收装置；2、处理器；3、声音播放装置；4、存储器；5、无线通信装置。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的电视台端ATSC信号的播出控制系统的实施方案进行详细说明。

图1示出根据本发明实施方案示出的电视台端ATSC信号的播出控制系统的结构方框图。其中所述电视台端ATSC信号的播出控制系统包括，ATSC信号接收装置1，处理器2、声音播放装置3、存储器4和无线通信装置5，所述处理器2连接所述ATSC信号接收装置1、所述声音播放装置3、所述存储器4和所述无线通信装置5，当所述处理器2分析出ATSC信号接收装置1接收的数字电视信号中存在异常情况时，触发所述声音播放装置3发出声音报警信号、触发所述存储器4开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据、触发所述无线通信装置5无线发送出现异常情况的数字电视节目的信息。进一步地，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统还包括，ATSC调谐器，对接收到的ATSC数字电视广播信号进行变成中频、滤波、放大、模数转换操作；解调器，连接所述ATSC调谐器，对所述ATSC调谐器输出的信号进行载波锁定与同步检测、NTSC干扰滤波、信道均衡、相位跟踪、格状解码、去交织、RS解码和数据去随机，输出传输流TS流，所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构；解复用装置，连接解调器以接收解调器输出的TS流，并对解调器输出的TS流进行解复用以获得多路数字电视节目的音视频数据，每一路数字电视节目的音视频数据包括所述数字电视节目的音频TS包、视频TS包，每一路数字电视节目的音频TS包、视频TS包具有不同的包标识符PID，所述PID是用来为复用后的TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符；解TS包装置，连接所述解复用装置以对每路数字电视节目的音频TS包、视频TS包进行解TS包操作，以获得每路数字电视节目的压缩音频流、压缩视频流；音频解码装置，连接所述解TS包装置以对每路数字电视节目的压缩音频流进行音频解码操作，获得PCM格式的音频数据，所述PCM格式的音频数据是将模拟音频信号经过模数转换直接获得的二进制数据序列，该二进制数据序列没有附加的文件头和文件结束标志；视频解码装置，连接所述解TS包装置以对每路数字电视解码的压缩视频流进行视频解码操作，获得YUV格式的视频数据；外设部件互连标准PCI总线接口装置，连接所述音频解码装置和所述视频解码装置以分别获得多路数字电视节目的PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据；视频驱动装置，连接所述PCI总线接口装置，以接收多路数字电视节目的YUV格式的视频数据并进行图像处理，所述图像处理包括将多路数字电视节目的视频信号合成为RGB格式的视频数据以用于显示设备的显示，所述图像处理还包括对显示设备的显示画面进行分割，在每一个分割的区域中显示一路数字电视节目的视频信号；显示设备，连接所述视频驱动装置，以接收图像处理后的RGB格式的多路数字电视节目的视频数据并进行显示；音频驱动装置，连接所述PCI总线接口装置，以接收多路数字电视节目的PCM格式的音频数据并进行数模转换；所述声音播放装置3连接所述音频驱动装置，以接收数模转换后的模拟音频数据并进行播放；所述处理器2连接声音播放装置3和存储器4，连接所述PCI总线接口装置以接收多路数字电视节目的PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据，并分别对PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据进行抽样，将抽样后的数据进行分析，当分析到抽样后的数据中存在异常情况时，发出异常报警信号，以触发声音播放装置3发出声音报警信号和触发存储器4开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据，并触发存储器4开始记录存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间；所述存储器4用于存储PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据，并用于存储存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间；所述无线通信装置5连接所述处理器2，当接收到异常报警信号时，将存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间无线发送到监控网络或工作人员的手机上；其中，所述ATSC信号接收装置1包括ATSC调谐器、解调器、解复用装置和解TS包装置；其中，所述处理器2采用现场可编程门阵列FPGA芯片来实现，所述FPGA芯片为ALTERA公司的EP2C5Q208C8N。

其中，PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连标准）的缩写，他是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有最多数量的插槽类型，在目前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般带有5～6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽，可见其应用的广泛性。PCI是由Intel公司1991年推出的一种局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能，它为显卡、声卡、网卡、MODEM等设备提供了连接接口，它的工作频率为33MHz/66MHz。

其中，FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，他是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。以硬件描述语言（Verilog或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器（Flip－flop）或者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

另外，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：所述多路数字电视节目为12路。电视台工作人员可以根据自身需要订制需要同时监控的数字电视节目的数量。

另外，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：所述TS流由包头和负载组成，所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节，所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息，所述负载包括184字节的MPEG-2数据，所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为，1个传输误码指示比特位，1个净数据单元起始指示比特位，1个传送优先级比特位，13个包识别符PID比特位，2个传送加扰控制比特位，2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位。

另外，所述电视台端ATSC信号的播出控制系统进一步包括：所述无线通信装置5为GPRS通信模块或3G通信模块。

其中，GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。他通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包（分组），每个包的前面有一个分组头（其中的地址标志指明该分组发往何处）。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息（如目的地址），临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。

其中，3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，未来的3G必将与社区网站进行结合，3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，他能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的传输速度（此数值根据网络环境会发生变化）。

采用本发明的电视台端ATSC信号的播出控制系统，通过对播放的电视台端ATSC信号根据需要选择多个数字电视节目进行实时监控，将多个数字电视节目的视频节目合并显示，供工作人员视觉监控，同时，对多个数字电视节目的内容进行抽样分析，在发现异常情况时立即进行报警，以及时避免播出事故的发生。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种电视台端ATSC信号的播出控制系统，其特征在于，所述系统包括：

ATSC信号接收装置，处理器、声音播放装置、存储器和无线通信装置，所述处理器连接所述ATSC信号接收装置、所述声音播放装置、所述存储器和所述无线通信装置，当所述处理器分析出ATSC信号接收装置接收的数字电视信号中存在异常情况时，触发所述声音播放装置发出声音报警信号、触发所述存储器开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据、触发所述无线通信装置无线发送出现异常情况的数字电视节目的信息。

2.如权利要求2所述的电视台端ATSC信号的播出控制系统，其特征在于，还包括：

ATSC调谐器，对接收到的ATSC数字电视广播信号进行变成中频、滤波、放大、模数转换操作；

解调器，连接所述ATSC调谐器，对所述ATSC调谐器输出的信号进行载波锁定与同步检测、NTSC干扰滤波、信道均衡、相位跟踪、格状解码、去交织、RS解码和数据去随机，输出传输流TS流，所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构；

解复用装置，连接解调器以接收解调器输出的TS流，并对解调器输出的TS流进行解复用以获得多路数字电视节目的音视频数据，每一路数字电视节目的音视频数据包括所述数字电视节目的音频TS包、视频TS包，每一路数字电视节目的音频TS包、视频TS包具有不同的包标识符PID，所述PID是用来为复用后的TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符；

解TS包装置，连接所述解复用装置以对每路数字电视节目的音频TS包、视频TS包进行解TS包操作，以获得每路数字电视节目的压缩音频流、压缩视频流；

音频解码装置，连接所述解TS包装置以对每路数字电视节目的压缩音频流进行音频解码操作，获得PCM格式的音频数据，所述PCM格式的音频数据是将模拟音频信号经过模数转换直接获得的二进制数据序列，该二进制数据序列没有附加的文件头和文件结束标志；

视频解码装置，连接所述解TS包装置以对每路数字电视解码的压缩视频流进行视频解码操作，获得YUV格式的视频数据；

外设部件互连标准PCI总线接口装置，连接所述音频解码装置和所述视频解码装置以分别获得多路数字电视节目的PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据；

视频驱动装置，连接所述PCI总线接口装置，以接收多路数字电视节目的YUV格式的视频数据并进行图像处理，所述图像处理包括将多路数字电视节目的视频信号合成为RGB格式的视频数据以用于显示设备的显示，所述图像处理还包括对显示设备的显示画面进行分割，在每一个分割的区域中显示一路数字电视节目的视频信号；

显示设备，连接所述视频驱动装置，以接收图像处理后的RGB格式的多路数字电视节目的视频数据并进行显示；

音频驱动装置，连接所述PCI总线接口装置，以接收多路数字电视节目的PCM格式的音频数据并进行数模转换；

所述声音播放装置连接所述音频驱动装置，以接收数模转换后的模拟音频数据并进行播放；

所述处理器连接声音播放装置和存储器，连接所述PCI总线接口装置以接收多路数字电视节目的PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据，并分别对PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据进行抽样，将抽样后的数据进行分析，当分析到抽样后的数据中存在异常情况时，发出异常报警信号，以触发声音播放装置发出声音报警信号和触发存储器开始存储出现异常情况的数字电视节目的音频数据和视频数据，并触发存储器开始记录存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间；

所述存储器用于存储PCM格式的音频数据和YUV格式的视频数据，并用于存储存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间；

所述无线通信装置连接所述处理器，当接收到异常报警信号时，将存在异常情况的数字电视节目的名称、存在异常情况的开始时间和持续时间无线发送到监控网络或工作人员的手机上；

其中，所述ATSC信号接收装置包括ATSC调谐器、解调器、解复用装置和解TS包装置；

其中，所述处理器采用现场可编程门阵列FPGA芯片来实现，所述FPGA芯片为ALTERA公司的EP2C5Q208C8N。

3.如权利要求2所述的电视台端ATSC信号的播出控制系统，其特征在于：

所述多路数字电视节目为12路。

4.如权利要求2所述的电视台端ATSC信号的播出控制系统，其特征在于：

所述TS流由包头和负载组成，所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节，所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息，所述负载包括184字节的MPEG-2数据，所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为，1个传输误码指示比特位，1个净数据单元起始指示比特位，1个传送优先级比特位，13个包识别符PID比特位，2个传送加扰控制比特位，2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位。

5.如权利要求2所述的电视台端ATSC信号的播出控制系统，其特征在于：

所述无线通信装置为GPRS通信模块或3G通信模块。