CN103281586A - Dvb-c电视信号的实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种DVB-C电视信号的实时监控系统，包括，DVB-C电视信号接收装置、处理器、声音播放装置和存储器，所述处理器连接所述DVB-C电视信号接收装置、所述声音播放装置和所述存储器，当所述处理器分析出DVB-C电视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和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。通过本发明，能够实时监控DVB-C电视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
技术领域
本发明涉及有线数字电视广播DVB-C领域，尤其涉及一种DVB-C电视信号的实时监控系统。
背景技术
数字电视广播DVB-C标准是目前世界上使用最广泛的数字电视标准之一，其中的有线数字电视广播DVB-C是采用有线电缆的方式将数字电视广播信号送往千家万户，DVB-C也是比地面数字电视广播DVB-T、卫星数字电视广播DVB-S使用更普遍的数字电视广播模式，也是各家电视台采用最多的广播信号搭建模式。
但是，由于带宽限制以及数字电视节目源本身的问题，在DVB-C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DVB-C电视信号的实时监控系统，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DVB-C电视信号的实时监控系统，通过DVB-C电视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DVB-C电视信号的实时监控系统，包括有线数字电视广播DVB-C电视信号接收装置、处理器、声音播放装置和存储器，所述处理器连接所述DVB-C电视信号接收装置、所述声音播放装置和所述存储器，当所述处理器分析出DVB-C电视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和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。
更具体地，所述DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：正交幅度调制QAM解调器，通过有线电视DVB-C信道接收数字电视信号，并QAM解调接收到的数字电视信号，输出两路信号即I路信号、Q路信号；前端处理装置，连接QAM解调器以接收I路信号、Q路信号，并对I路信号、Q路信号进行匹配滤波与均衡、差分编码和符号到字节映射的操作，输出与I路信号、Q路信号映射得到的QAM符号对应的字节；卷积去交织器，连接前端处理装置以接收所述前端处理装置输出的字节，并将接收到的字节进行深度为12的卷积去交织，输出卷积去交织后的误码保护包；里德所罗门RS解码器，连接卷积去交织器，对接收到的误码保护包进行RS（204，188）解码，输出188字节的数据包，所述188字节的数据包是活动图像专家组MPEG-2帧结构的传输流TS流；同步字节反转与去随机化装置，连接RS解码器，将MPEG-2帧结构的TS流去随机化，并将去随机化后的TS流中的同步字节SYNC1字节进行反转；解复用装置，连接同步字节反转与去随机化装置以接收反转后的TS流，并对反转后的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；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；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；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；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；其中，所述DVB-C电视信号接收装置中包括QAM解调器、前端处理装置、卷积去交织器、RS解码器、同步字节反转与去随机化装置、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DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：所述多路数字电视节目为12路。
更具体地，所述DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：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上。
更具体地，所述DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：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DVB-C电视信号的实时监控系统的结构方框图。
其中，1、QAM解调器；2、前端处理装置；3、卷积去交织器；4、RS解码器；5、同步字节反转与去随机化装置；6、解复用装置；7、解TS包装置；8、音频解码装置；9、视频解码装置；10、PCI总线接口装置；11、视频驱动装置；12、显示装置；13、音频驱动装置；14、声音播放装置；15、处理器；16、存储器。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的DVB-C电视信号的实时监控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DVB-C电视信号的实时监控系统的结构方框图。其中所述DVB-C电视信号的实时监控系统包括，有线数字电视广播DVB-C电视信号接收装置、处理器15、声音播放装置14和存储器16，所述处理器15连接所述DVB-C电视信号接收装置、所述声音播放装置14和所述存储器16，当所述处理器15分析出DVB-C电视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14发出声音报警信号和触发所述存储器16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。进一步地，所述实时监控系统还包括，正交幅度调制QAM解调器1，通过有线电视DVB-C信道接收数字电视信号，并QAM解调接收到的数字电视信号，输出两路信号即I路信号、Q路信号；前端处理装置2，连接QAM解调器1以接收I路信号、Q路信号，并对I路信号、Q路信号进行匹配滤波与均衡、差分编码和符号到字节映射的操作，输出与I路信号、Q路信号映射得到的QAM符号对应的字节；卷积去交织器3，连接前端处理装置2以接收所述前端处理装置输出的字节，并将接收到的字节进行深度为12的卷积去交织，输出卷积去交织后的误码保护包；里德所罗门RS解码器4，连接卷积去交织器3，对接收到的误码保护包进行RS（204，188）解码，输出188字节的数据包，所述188字节的数据包是活动图像专家组MPEG-2帧结构的传输流TS流；同步字节反转与去随机化装置5，连接RS解码器4，将MPEG-2帧结构的TS流去随机化，并将去随机化后的TS流中的同步字节SYNC1字节进行反转；解复用装置6，连接同步字节反转与去随机化装置5以接收反转后的TS流，并对反转后的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；解TS包装置6，连接所述解复用装置5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8，连接所述解TS包装置7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9，连接所述解TS包装置7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10，连接所述音频解码装置8和所述视频解码装置9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11，连接所述PCI总线接口装置10，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12的显示，所述图像处理还包括对显示设备12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12，连接所述视频驱动装置11，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13，连接所述PCI总线接口装置10，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；声音播放装置14，连接所述音频驱动装置13以接收数模转换后的模拟音频数据并进行播放；处理器15，连接声音播放装置14和存储器16，连接所述PCI总线接口装置10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14发出声音报警信号和触发存储器16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；存储器16，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；其中，所述DVB-C电视信号接收装置中包括QAM解调器1、前端处理装置2、卷积去交织器3、RS解码器4、同步字节反转与去随机化装置5、解复用装置6和解TS包装置7；其中，所述处理器15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DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：。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DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：无线通信装置，连接所述处理器15，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上。
另外，所述DVB-C电视信号的实时监控系统进一步包括：所述无线通信装置为GPRS通信模块或3G通信模块。
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DVB-C电视信号的实时监控系统，通过对播放的DVB-C电视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DVB-C电视信号的实时监控系统，其特征在于，所述系统包括：
有线数字电视广播DVB-C电视信号接收装置、处理器、声音播放装置和存储器，所述处理器连接所述DVB-C电视信号接收装置、所述声音播放装置和所述存储器，当所述处理器分析出DVB-C电视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和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。
2.如权利要求1所述的DVB-C电视信号的实时监控系统，其特征在于，还包括：
正交幅度调制QAM解调器，通过有线电视DVB-C信道接收数字电视信号，并QAM解调接收到的数字电视信号，输出两路信号即I路信号、Q路信号；
前端处理装置，连接QAM解调器以接收I路信号、Q路信号，并对I路信号、Q路信号进行匹配滤波与均衡、差分编码和符号到字节映射的操作，输出与I路信号、Q路信号映射得到的QAM符号对应的字节；
卷积去交织器，连接前端处理装置以接收所述前端处理装置输出的字节，并将接收到的字节进行深度为12的卷积去交织，输出卷积去交织后的误码保护包；
里德所罗门RS解码器，连接卷积去交织器，对接收到的误码保护包进行RS（204，188）解码，输出188字节的数据包，所述188字节的数据包是活动图像专家组MPEG-2帧结构的传输流TS流；
同步字节反转与去随机化装置，连接RS解码器，将MPEG-2帧结构的TS流去随机化，并将去随机化后的TS流中的同步字节SYNC1字节进行反转；
解复用装置，连接同步字节反转与去随机化装置以接收反转后的TS流，并对反转后的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；
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；
其中，所述DVB-C电视信号接收装置中包括QAM解调器、前端处理装置、卷积去交织器、RS解码器、同步字节反转与去随机化装置、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DVB-C电视信号的实时监控系统，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DVB-C电视信号的实时监控系统，其特征在于，还包括：
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上。
5.如权利要求4所述的DVB-C电视信号的实时监控系统，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。
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