CN1205815C - 有线电视网络监控系统和监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有线电视网络监控系统，包括：中央管理单元，用于收集、保存、分析和处理有线电视网络的监测信息，并对标识码插入装置及终端监控装置进行控制；标识码插入装置，用于在被监控频道的视频信号的场消隐期中插入标识码；终端监控装置，用于根据场消隐期中加入的标识码，监控有线电视网络传输的电视信号的质量和在电视频道中信号的合法性，并与中央管理单元进行信息的交互；通信装置，用于在中央管理单元和终端监控装置之间建立通信连接。本发明的有线电视网络监控系统可以实时地监测有线电视网络的电视信号传输，并可实时地控制终端监控装置对播出信号实施实时控制。另外，本发明还公开了一种监控有线电视网络的方法。

Description

有线电视网络监控系统和监控方法

本发明的技术领域

本发明涉及有线电视传播技术，具体地说，涉及有线电视网络的监控系统和监控方法。

本发明的背景技术

现代社会，广播和电视已经成为人们生活当中不可缺少的重要部分。广播电视网络的方式包括无线、有线和卫星电视网络。有线广播电视传输网络是广播电视网的重要组成部分。目前全国大多数地区均建立了有线广播电视网络。在这种情况下，对有线电视网络播出的内容和运行技术指标进行远程监测，有利于维护有线广播电视的播放质量和进行广播电视传输网络的安全管理，以及监控盗版等非法复制或非法处理的节目的播放和提高处理突发事件的能力。

在这种背景下，提出了有线电视网络监控系统。对有线电视网络监控系统的基本要求是对有线广播电视网络的播出信号能够进行实时监测，并且当发现异常情况如出现有害干扰信号或正常广播信号中断等情况时，能够准确地判断情况发生的位置，并采取相应的处理措施。

在本发明的有线电视网络监控系统中，采用了逆程数据插入技术。下面简要介绍该技术的主要原理。

在彩色电视等视频设备中，画面的形成实际上是对构成画面的像素信号按照从左到右、从上到下的顺序进行扫描的结果。对每一行像素信号的扫描都分为正程和逆程。在行扫描的逆程中不含有图像信息，而是提供扫描光束从一行移动到下一行所需要的时间。在此期间，要加入黑色电平信号，即行消隐脉冲。在隔行扫描的情况下(例如PAL-D制式)，需要相应地插入场消隐脉冲。逆程数据插入技术就是在场消隐脉冲上加入代表信息的具有高、低电平的数字信号。这样既不影响电视图象信号的传播，又可以有效地利用电视信号的载波。

目前，逆程数据插入技术已应用在例如电视股票信息播放系统和远程教育系统中。电视股票播放系统是一套利用电视逆程传输专业数据和图文页的播出设备。它可将二进制格式的文件传送到接收端。远程教育系统则是利用电视逆程传输教育课件的播放系统。上述两种系统实际上都是利用了信息的广播方式，对广播的数据都没有反馈和监控措施。整个系统处于开放式的管理状态。在电视网络出现故障时不能向网络管理者提供及时、准确的反馈信息。

本发明内容

本发明的目的就是提出一种能够克服现有技术的上述缺陷的有线电视网络监控系统和监控方法。

根据本发明的有线电视网络监控系统包括：中央管理单元，用于收集和处理有线电视网络的监测信息，并对标识码插入装置及终端监控装置进行控制；标识码插入装置，用于在被监控频道的视频信号的场消隐期中插入标识码；终端监控装置，根据所监控电视频道的视频信号的场消隐期中加入的标识码，监控在电视频道中信号的合法性，和监控有线电视网络传输的电视信号的质量；通信装置，用于在中央管理单元和终端监控装置之间建立通信连接。

在本发明的一种实施方案中，中央管理单元包括：数据库管理单元，用于管理有线电视网络监控系统的数据库，该数据库中保存有对有线电视网络的监测和报警信息，以及监测点信息；监控系统用户管理单元，对使用有线电视网络监控系统的用户登录及权限进行管理；报警管理单元，对实时报警信息进行处理；监控管理单元，控制终端监控装置和标识码插入装置的操作。

在本发明的一种实施方案中，标识码插入装置包括：标识码输入单元，用于输入要插入到视频信号中的标识码；视频信号输入单元，用于输入视频信号，并对输入的视频信号进行同步分离；标识码插入单元，在视频信号输入单元输入的视频信号的场消隐期中插入由标识码输入单元输入的标识码，然后输出；和中央处理单元(CPU)，用于根据监控管理单元的命令，控制所述标识码输入单元，所述视频信号输入单元和所述标识码插入单元的操作，并控制与有线电视网络监控系统的监控管理单元的通信。

在本发明的一种实施方案中，终端监控装置包括：电视信号输入单元，输入有线电视射频信号，并将该有线电视射频信号转换为视频信号后输出；标识码识别单元，识别信号输入单元输出的视频信号的场消隐期中的标识码；和监控处理单元，检测信号输入单元所输入的有线电视信号状态，并根据所检测的有线电视信号的状态和/或标识码识别单元的识别结果，控制有线电视信号对用户的输出。

根据本发明的另一方面，提出一种有线电视网络的监控方法，该方法包括：

在有线电视网络的前端，利用逆程数据插入技术，在有线电视网络传播的视频信号的场消隐期中插入标识码；在有线电视网络传播的视频信号进入有线电视用户端之前，通过终端监控装置对视频信号场消隐期中插入的标识码的识别，监测在电视频道中信号的合法性；对存在不合法信号的电视频道，控制其电视信号的传播。

通过下面结合附图的说明，本领域技术人员将更理解本发明的特征和优点。

附图的简要说明

图1是本发明的有线电视监控系统的总体结构示意图；

图2是本发明的标识码插入装置的结构示意图；

图3是本发明的终端监控装置的结构示意图；

图4是本发明的有线电视监控系统管理软件的结构框图；

图5(a)～5(c)是本发明的有线电视监控系统中监控管理单元与终端监控装置通信方式的示意图。

具体的实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的各种优选实现方式。为了简明起见，本发明中所采用的诸多现有的或本领域技术人员公知的技术将不再详细说明，以使本发明的特征和优点更加明确。

图1显示了本发明的有线电视监控系统的总体结构的一个优选实施方案。如图中所示，该系统包括：中央管理单元1，用于收集和处理有线电视网络的监测信息，并对终端监控装置3进行控制；标识码插入装置2，用于在被监控频道的视频信号中采用逆程数据插入方法插入标识码；终端监控装置3，用于监控有线电视网络的电视信号的传送质量和在电视频道中是否存在非法插入的信号；通信装置4，用于在中央管理单元和终端监控装置之间建立通信连接。

参考图1和图4来说明中央管理单元1的构成与操作。中央管理单元1包含有数据库管理单元，在数据库管理单元的数据库中，储存有关于有线电视网络的各种监测数据和多种技术参数。该数据库可包括多个子模块，例如节目频道信息模块、监测点信息管理模块、报警管理信息模块、有线电视用户管理信息模块、以及有线电视监控系统的用户管理信息模块等等。

其中，节目频道信息模块包含有有线电视网络的频道信息、传送的节目信息如节目编号、节目时长等。

监测点信息管理模块管理了系统中所有监测点的信息，包括例如监测终端编号，地理位置信息，监测点经纬度信息，报警电话，责任人等等。

为了方便对终端监控设备的管理，数据库管理单元还可以根据具体的网络结构，生成关于终端监控装置及报警信息的网络拓扑图。可以采用常规的图形处理技术，实现通过点击拓扑图中的图元即可显示相应的信息。

报警管理信息模块可包括，例如有线电视网络出现故障时发生故障的时间、故障类型，故障发生的位置等等。

有线电视用户管理信息模块包含例如有线电视用户的基本信息，如用户名、地址、联系方式等，以及用户的缴费信息。

有线电视监控系统的用户管理信息模块包含了使用有线电视监控系统的用户的信息，例如用户权限、用户分组等等。

中央管理单元1还包含有系统用户管理单元，通过参考数据库管理单元中的有线电视监控系统的用户管理信息模块，对有线电视监控系统的用户的登录及权限进行管理。

具体地说，用户登录管理例如可以采用如下方式进行：为了系统的安全运行，对不同用户赋予不同的使用权限，其中系统管理员具有最高权限，可以任意修改系统配置，普通用户具有最低权限，仅可以操作有限的几项功能。

监控系统的用户可以在网络的操作端选择对操作员管理的选项，监控系统的用户可以新增、修改、删除操作员。用户还可以在操作端对选中的操作员进行修改。可以设定在上述操作之前将所编辑的操作员赋予一个组，且没有组的操作员是没有意义的。

在操作中，操作员在进入本发明的系统操作前，需要先进行鉴权，以登录系统的数据库，并根据监控系统的用户的权限设置，进行相应处理。

用户的权限组管理可以采用如下的方式进行：用户在操作端选择对权限组管理的选项，用户可以新增、修改、删除权限组。用户还可以对选中的当前权限组进行修改。可以设定在上述操作之前要给编辑的权限组赋予一个权限名称，且没有权限的权限组是没有意义的。

中央管理单元1还包含有报警管理单元，它可对终端监控装置中的实时报警信息进行浏览和管理，在接收到报警后，在数据库管理单元中的报警管理信息模块中保存报警信息，同时在显示界面显示故障发生时间、故障类型、处理建议和处理方式，以及故障解除时间的纪录。此外，报警管理单元还可将报警信息转存入月报警数据库中以备将来生成报表。

中央管理单元1还包含有监控管理单元，用于控制终端监控装置和标识码插入装置的操作。监控管理单元可将最新的频道配置信息发送到标识码插入装置中，并接受标识码插入装置发送的频道信息，同时将标识码插入装置的状态信息显示在有线电视网络监控系统的显示装置中。在另一种实施例中，也可以由标识码插入装置负责向监控管理单元反馈最新的频道配置信息。另外，监控管理单元为标识码插入装置提供要插入的标识码，并对插入器插入标识码的频道、时间、以及在视频信号场消隐期的6-21行中哪一行插入标识码等进行控制。

另一方面，监控管理单元对终端监控装置的控制包括，设置终端监控装置的自动关断与手动关断模式，如设置为自动关断模式，当终端监控装置发现某频道出现非法节目插入后，会自动切断终端装置后的信号传播，并将该情况报告监控管理单元。如设置为手动关断模式，则由管理人员操作对相关频道信号的切断。此外，当终端监控装置发现并向监控管理单元报告某频道的节目信号存在合法性的问题(例如出现非法节目插入，或节目信号不符合标准)后，监控管理单元也可控制终端监控装置对该频道的节目信号传送进行控制，例如实施干扰。

还有，在监控管理单元需要得到本地相关数据时，向本地发送例如XML格式的数据请求，本地监控装置负责接收此数据请求信息，继而根据不同的数据请求信息，从本地数据库中查询到相应的数据信息，并将其上传到监控管理单元，从而实现监控管理单元对各个本地终端监控装置的监控信息的采集功能。

在本发明的一种实施方案中，中央管理单元1还包含有报表处理单元，它对所有上述数据库模块中的各种历史信息进行统计分析。并可根据有线电视网络监控系统用户的要求，生成报警信息日报表、报警信息月报表，报警信息年报表等。

此外，中央管理单元1还可设置有线电视用户管理及计费子系统，根据有线电视用户管理信息模块中的数据对有线电视的收视用户进行管理，例如有线电视用户的增加、更改或消号及缴费管理。当用户欠费时，通过监控管理单元控制终端监控装置关断对该用户的电视信号，当有线电视用户已交完费用后，再重新开通电视信号，从而实现了催缴费的功能。

在本发明的一种实施方案中，标识码插入装置2可包括多个功能上相互独立的插入卡，各插入卡可以各自同时对任一个频道进行监测。各个插入卡并行地插入到插入器中，并共用插入器电源单元输出的工作电压和通信接口。例如当标识码插入装置包含八个插入卡时，就可以同时监测八个频道。图2显示了本发明所采用的标识码插入装置中插入卡的一种示例结构。如图2所示，该插入卡包含有输入单元21、视频信号输入单元22和标识码插入单元23。在一种实施例中，输入单元21可包括通信单元211。在一种实施例中，该通信单元例如由MAX481通信芯片构成，插入卡通过该MAX481通信芯片接收来自有线电视网络监控系统的监控管理单元的标识码信息。该标识码信息例如包括：卡号信息、插入行行号信息、命令信息和被监测频道的频道信息等。另外，输入单元21还包括存储器212，该存储器212用于储存通信单元211所输入的标识码信息。

在上述方案中，插入卡采用CPU 20来控制其运行。具体地说，该CPU控制插入卡通过通信单元211与有线电视网络监控系统的监控管理单元进行通信，并在接收到标识码后，控制将所接收的标识码写入存储器212中。此时，CPU对存储器212进行的写操作与可编程逻辑单元231对存储器212进行的读操作是在可编程逻辑单元231内部的逻辑控制下进行的，以使CPU 20和可编程逻辑单元231不会同时对存储器212进行读/写操作，从而避免了CPU 20与可编程逻辑单元231在操作存储器212时产生冲突。另一方面，CPU 20还根据有线电视网络监控系统的监控管理单元发出的命令，对可编程逻辑单元231是否进行插入操作加以控制(下文将说明)。

在一个实施例中，由于标识码插入装置包含多个插入卡，每个插入卡的功能是独立的。因此，每块插入卡都有唯一的地址(例如八位地址)。在一种实施例中，可以采用拨码开关来设定各插入卡的地址，即在各插入卡上设置拨码开关，每个拨码开关通过不同的拨码位置来对应插入卡的地址。通过设置拨码开关的方式，更改插入卡的地址很方便。当然，也可以采用除拨码开关以外的方法来实现各插入卡的地址选通功能，例如可以在CPU 20中设定插入卡的地址。

视频信号输入单元22包括视频同步分离单元221。视频同步分离单元221用于从输入的视频信号中分离出奇/偶场信号和各种同步信号。视频同步分离单元可采用常规的芯片例如视频同步分离芯片构成。在一个实施例中，把视频信号输入到视频同步分离芯片中，通过同步分离芯片分离出行同步信号、场同步信号和奇/偶场信号，这些分离出的同步信号被输入到可编程逻辑单元231中，可编程逻辑单元231在检测场同步信号后开始检测行同步信号，根据所输入的标识码中包含的插入行行号信息，在行6-21之间选择指定的行进行标识码的插入。奇/偶场信号输入至可编程逻辑单元231，用于控制指示灯L1和L2(下文将说明)。CPU 20从可编程逻辑单元31中读取奇/偶场信号的状态，以实时地检测是否有视频信号。

标识码插入单元23包括可编程逻辑单元231。当有线电视网络监控系统的监控管理单元命令插入卡插入标识码时，CPU 20根据该命令，通过例如I2C总线，将控制将标识码输入单元21所输入的标识码信息中包含的插入行行号信息传送给可编程逻辑单元231。该行号信息表示要将标识码插入到所监测频道的视频信号的场消隐期的哪一行中。另一方面，可编程逻辑单元231从存储器中读出标识码，并根据视频同步分离单元222所分离出的视频信号的同步信号，在上述行号信息所指定的行中同步地插入标识码。在一个实施例中，可编程逻辑单元231从存储器212中并行地读入标识码，将标识码进行并行—串行转换，然后将标识码串行同步地插入到视频信号场消隐期的指定行中，并将插入有标识码的视频信号输出。

在上述方案的一个实施例中，标识码插入单元23还包括一放大器单元232，用于将插入有标识码的视频信号放大后输出。可通过例如在插入卡上设置电位器，来调节视频信号中插入的标识码的幅度。这是本领域技术人员的常识，本文不再赘述。

在上述方案的一种实施例中，插入卡还可包括指示灯L1和L2。该指示灯L1和L2优选设置在各块插入卡上，以便指示每块插入卡的工作状态。其中L1是视频指示灯，L2是标识码插入指示灯。当CPU 20检测到有视频信号输入时，通过可编程逻辑单元231使指示灯L1点亮。当标识码插入时，可编程逻辑单元231使指示灯L2点亮。当没有视频信号输入时，两个指示灯L1、L2都熄灭。另外，还可以包括其它的指示灯，例如指示插入卡的工作状态的指示灯L3和指示通信单元211(例如MAX481芯片)的工作情况的指示灯L4(由CPU 20控制)。

在上述方案的一种实施例中，为了使有线电视网络监控系统能够控制标识码插入装置的标识码插入动作，还在标识码插入卡中设置有继电器，该继电器的作用是选通视频信号。即，当有线电视网络监控系统允许标识码插入装置中的插入卡进行标识码插入操作时，通过CPU 20使继电器接通，输入的视频信号接入到插入卡中；当有线电视网络监控系统不允许标识码插入装置进行标识码的插入操作时，通过CPU 20使继电器断开，输入的视频信号就无法接入到插入卡中。这样就可以在不进行标识码插入时隔离视频信号，不会干扰正常的视频信号。另一方面，也可以在各个插入卡上分别设置继电器，以达到分别控制各插入卡的标识码插入操作的目的。当在每块插入卡中设置有继电器时，CPU 20就可以根据有线电视网络监控系统的监控管理单元下发的命令来控制继电器的吸合和关断，从而个别地控制各插入卡的标识码插入操作。

在上述方案的一种实施例中，可编程逻辑单元31可将包含有上述继电器的状态、行选择是否成功、有无视频信号、以及上电复位状态等的信息定期地回传给有线电视网络监控系统的监控管理单元。监控管理单元根据这些状态及时地做出各种处理。例如，当有线电视网络监控系统接收到无视频信号的状态报告后，就会在有线电视网络监控系统的显示界面上将该卡的状态栏改变颜色来报警，而如果检测到插入卡是上电复位状态时，就会将对应该卡的标识码重新下发到该卡中，等等。

在上述方案的一种实施例中，标识码插入装置还包括一供电单元24，该供电单元24为各插入卡提供工作电压。供电单元24可输入220V/50HZ的交流电，而输出插入卡的工作器件所需要的例如+12V、+5V和-5V的直流电压。

下面简要说明标识码插入装置的工作流程。中央管理单元1中的监控管理单元通过例如RS485总线将标识码下发到插入器中；标识码插入装置中的CPU20通过例如串口通信接收到标识码后，将标识码写入到存储器中；可编程逻辑器件从存储器中读出标识码，并插入到被监控频道输入至该插入器的视频信号的场消隐期的6-21行中的任意一行中。此处要说明的是，按照国家标准6-21行为场消隐期允许的插入行。

在有线电视网络监控系统中可设置多个标识码插入装置，标识码插入装置之间采用级联，如采用RS485协议，最多可以对128个频道进行标识码的插入。

图3显示了本发明的有线电视网络监控系统中使用的终端监控装置的结构例。如图所示，该终端监控装置主要包括：信号输入单元31，监控处理单元32和标识码识别单元33。

信号输入单元31包括分支电路311，有线电视信号输入到该分支电路311中，通过该分支电路311，一方面将有线电视射频信号直接通过开关单元331从输出端输出，另一方面将有线电视射频信号输出至衰减电路312进行衰减(例如进行16dB的衰减)，然后输入至电视信号解调器313，从电视信号解调器313中输出视频信号。

监控处理单元32包括中央处理单元(CPU)321，从电视信号解调器313输出的视频信号一方面可以由CPU 21来检测其信号电平(信号强度)，另一方面，CPU 21控制电视信号解调器313，使其循环跳转到各监控频道。该频道视频信号被送到标识码识别单元33，CPU 21控制标识码识别单元33检测视频信号中是否存在合法的标识码。

在图3所示的一个实施例中，信号电平的检测是通过模-数转换器(ADC)322来实现的。具体地说，电视信号解调器313输出的视频信号(模拟信号)输入至ADC 322中，由ADC 322将该模拟信号的信号电平转换为数字信号电平，然后由CPU 321对该数字电平进行检测。CPU 321通过对数字电平的检测，并与标准电视信号电平进行比较，来分析有线电视信号的传播质量。标准信号电平等系统参数储存在存储器323中，由CPU 321进行读取。在一种优选实施例中，存储器323可以是EEPROM，以避免在掉电时丢失数据。另外，还可以检测同步信号，为此要使用视频同步分离器，可以采用现有的可从市场购买到的专用的视频同步分离芯片。该视频同步分离器可从视频信号中提取同步时间信息，包括复合和垂直同步信号、彩色脉冲后沿时间和奇/偶半帧(场)的信息。CPU 321结合这几项指标判定视频同步信号的有无。

在上述实施方案中，监控处理单元32还包括开关单元324。在一个实施例中，开关单元324由高频关断继电器构成，其作用是，从分支电路311输出的有线电视信号输入到高频关断继电器中，由于继电器处于常闭状态，所以即使在终端不工作的状态下也不会影响对后端的有线电视信号的输出。当CPU 321根据标识码识别单元33对所监控频道中视频信号包含的标识码进行的识别，判断出有非法信号混入该频道时，即发出控制信号使开关单元324的高频关断继电器关断，以使监控终端后级的用户不能接收到非法的电视节目。

在终端监控装置中可以设置自动关断和手动关断两种方式。手动关断就是可由管理人员从前端发送关断指令将开关单元324关断。而自动关断方式下，则如上面所述的那样，当终端监控装置中的CPU 321发现有非法信号插入后，发出控制信号使开关单元24关断。当然，也可以使用例如晶体管管开关器件(例如MOS管)代替上述高频关断继电器作为开关单元24。

另一方面，监控处理单元32还可以包括全电视信号(包括视频信号和音频信号)加扰电路325。当CPU 321发现有非法信号插入所监控的频道中后，即发出控制命令，使视频信号加扰电路25对该频道输出同频干扰信号，从而干扰其视频同步信号，这样下级用户的电视机就无法正常收看到该频道的节目了。视频信号加扰电路325可采用常规的加扰电路技术实现，例如使用市面上可买到的芯片。例如，可以采用射频电视信号加扰技术，在被加扰频道的图像载频上叠加一个偏离图像载频2.5MHz的干扰载频信号，从而对原来的图像载频信号和解调过程中产生的伴音中频信号都造成干扰，对图像和伴音产生加扰的效果。

标识码识别单元3用于识别在所监控频道的视频信号中加入的标识码。该标识码是由有线电视网络监控系统中位于有线电视网络第一级主干部分的标识码插入器在视频信号场消隐期的6-21行中的任意一行插入的。标识码识别单元33同样可采用市面上可买到的常规芯片，例如SAA5284。它向CPU 321输出代表所检测的标识码信息的各种电平，由CPU 321进行比较判断，从而完成标识码的检出与纠错、以及标识码签名认证的功能。标识码的检出与纠错主要完成插入标识码的正确识别。标识码签名认证则检测该插入标识码所含密钥是否正确。

在一种实施例中，监控处理单元32还包括通信单元326，用于使终端监控装置与中央管理单元1的监控管理单元进行通信。该通信的主要目的是在终端监控装置发现有非法信号混入有线电视频道时可向监控管理单元及时报警，并在电视信号正常后向监控管理单元报告信号的恢复，在终端监控装置发现断线故障时向中央管理单元1的监控管理单元即使报警，向监控管理单元报告信号的恢复。

终端监控装置与中央管理单元1的监控管理单元的通信可以通过三种可选的网络进行：PSTN网络、GSM网络、HFC网络。相应地，通信单元326分别由可在这三种网络中通信的通信模块构成。

具体地说，当终端监控装置通过HFC网络和监控管理单元交互时，通信单元326包括频移键控(FSK)调制解调器。在这种情况下，CPU 321控制FSK调制器将要传输的数据调制到一定载波上，然后进行传输。当终端监控装置接收数据时，CPU 321控制FSK解调器将要接收的数据解调为数字信号处理。当终端监控装置通过GSM网络和监控管理单元交互时，则通信单元326包括GSM发射器和接收器，以短消息发送的方式进行交互。当终端监控装置通过PSTN网络和监控管理单元交互时，是利用拨号呼叫的方式。在实际应用中，终端监控装置根据有线电视监控网络用户的要求，只要具备一种通信方式即可。在本发明的实施例中，PSTN通信模块使用例如TDK73M2901调制解调芯片及串行接口电路；GSM通信模块使用例如ZXGM18系列GSM模块及外围3.8V稳压电路和串行接口电路；HFC通讯模块中的CableModem通讯模块可使用例如AD9835芯片进行FSK调制、MC3356芯片进行FSK解调以及串行接口电路。CableModem通讯模块使用FSK调制芯片将发送数据调制到一定的频点。对于接收到的数据通过FSK解调芯片将接收的数据解调为数字信号。其中调制的频点可由监控管理单元的前端控制，即通讯频点是可调的。

在一种实施例中，终端监控装置还包括环境温度、湿度测量单元328，329，用于测量终端监控装置所处的环境条件。该温度测量单元328、湿度测量单元329可采用常规的温度传感器、湿度传感器实现。它们可将测量的温度、湿度以电信号的方式传送给CPU 321。CPU 321根据这些信号确定终端监控装置所处的环境条件，并可通过通信单元326向监控管理单元发送相关的信息。

另外，监控终端的控制电路还具有硬件看门狗和/或软件看门狗，它们都用于防止程序跑飞，这样可以使监控终端运行更稳定。其原理是，在程序正常时CPU对看门狗进行定时复位，如果程序跑飞，看门狗在一定时间内得不到复位，则看门狗会对CPU进行复位，从而保证程序正常运行。

本发明的有线电视网络监控系统的通信装置4包括：通信服务器，为中央管理单元1通过通信网络与所述终端监控装置的通信单元326之间的通信提供通信接口。此外，通信装置4还包括：

1)调制解调器池，当采用PSTN通信方式时，为终端监控装置与中央管理单元1的通信提供通信端口。通过多串口卡，控制调制解调器池完成对多串口的通信控制，以缓解因为拨号时间长造成的数据阻塞。通信装置4可智能调度调制解调器池中的每个通信端口，调节空闲和忙的状态调度，减少数据延时。此外，还对通信数据进行加密，以确保系统通信机密性。

2)有线调制解调器，为终端监控装置采用HFC网作为传输介质与中央管理单元1进行通信提供通信端口。采用FSK调制方法，其优点是占用带宽少。上行使用5-56MHz可调，根据网络状况的好坏决定；下行采用86-108MHz可调，即调频广播带宽。通信方式采用轮询方式(分时处理)。使用特定的通信协议，其保密性好，传输快捷。此外，可采用纠错编码，保证通信可靠稳定。

3)GSM通信模块，为采用GSM通信方式的终端监控装置与中央管理单元1的通信提供通信端口。终端监控装置和中央管理单元1可使用计算机串口发送相应的指令给GSM通信模块，控制发送特定格式的短消息。同时接收发送来的短消息。

根据GSM短消息传输方式的特点，使用队列控制处理方式。如在工作中收到信息队列，则控制指令对两个队列进行交叉处理，设定处理不同时间的时间优先级，根据不同的优先级调度机制，对有限的信道资源实现合理的利用。

图5(a)～5(c)示意性地显示了本发明的有线电视监控系统中监控管理单元与终端监控装置的通信方式。

根据本发明的有线电视网络监控系统具有如下功能：完成收集并保存监测和报警信息，并根据报警情况及时采取相应控制措施；系统采用统一格式对监测和报警记录进行统计处理，形成监测统计数据，并可根据用户需要生成有关运行数据报表，还可以根据需要扩展出有线电视收费管理系统模块。此外，本发明的有线电视网络监控系统还具有系统扩容功能。

从上面的说明可以看出，本发明事实上还提供了这样一种对有线电视网络进行监控的方法，即：在有线电视网络的前端，利用标识码插入装置，采用逆程数据插入技术在有线电视网络传播的视频信号中插入标识码；在有线电视网络传播的视频信号进入有线电视用户端之前，通过终端监控装置对标识码的识别，监测在电视频道中信号的合法性；对存在不合法信号的电视频道，控制电视信号的传播，例如截断电视信号或对电视信号(包括音频和视频信号进行加扰)。

综上所述，本发明系统的最大技术优点是具有实时性，体现在两个方面：

1.检测实时性，根据监测点的有线电视信号实时得到信号的质量信息和内容是否合法的信息，同时实时把监测到的情况发送给前端管理系统和中央管理单元，管理人员可以实时地得到每个监测点有线电视信号的变化情况。

2.控制实时性，根据上报的情况可以设置不同的控制方式：自动，手动。两种方式的区别在于是否有管理人员干预，结果都能实时地控制监控终端对播出信号实施实时控制(关断，加扰等)。

尽管参考附图和实施例描述了本发明，本领域技术人员显然可以在不脱离本发明的精神和范围的基础上对它进行各种修改和替代。因此，由权利要求书限定的本发明的保护范围应包括对本发明上述实施方案的所有等同的修改和替代。

Claims (10)

1.一种有线电视网络监控系统，包括：

中央管理单元，用于收集和处理有线电视网络的监测信息，并对标识码插入装置及终端监控装置进行控制；

标识码插入装置，用于在被监控频道的视频信号的场消隐期中插入标识码；

终端监控装置，用于根据所监控电视频道的视频信号的场消隐期中加入的标识码，监控在电视频道中信号的合法性，和监控有线电视网络传输的电视信号的质量；和

通信装置，用于在中央管理单元和终端监控装置之间建立通信连接。

2.根据权利要求1所述的有线电视网络监控系统，其特征在于，所述中央管理单元包括：

数据库管理单元，用于管理所述有线电视网络监控系统的数据库，所述数据库中保存有对有线电视网络的监测和报警信息，以及监测点信息；

监控系统用户管理单元，对使用所述有线电视网络监控系统的用户登录及权限进行管理；

报警管理单元，对实时报警信息进行处理；和

监控管理单元，控制所述终端监控装置和所述标识码插入装置的操作。

3.根据权利要求2所述的有线电视网络监控系统，其特征在于，所述中央管理单元还包括：

报表处理单元，根据数据库管理单元中的信息，生成报警信息报表；和

有线电视用户管理及计费单元，用于管理有线电视用户的缴费。

4.根据权利要求1所述的有线电视网络监控系统，其特征在于，所述标识码插入装置包括：

标识码输入单元，用于输入要插入到视频信号中的标识码；

视频信号输入单元，用于输入视频信号，并对输入的视频信号进行同步分离；

标识码插入单元，在所述视频信号输入单元输入的视频信号的场消隐期中插入由所述标识码输入单元输入的标识码，然后输出；和

中央处理单元(CPU)，用于根据所述监控管理单元的命令，控制所述标识码输入单元，所述视频信号输入单元和所述标识码插入单元的操作，并控制与有线电视网络监控系统的监控管理单元的通信。

5.根据权利要求1所述的有线电视网络监控系统，其特征在于，所述终端监控装置包括：

电视信号输入单元，输入有线电视射频信号，转换为视频信号后输出；

标识码识别单元，识别所述信号输入单元输出的视频信号的场消隐期中插入的标识码；和

监控处理单元，检测所述信号输入单元所输入的有线电视信号状态，并根据所检测的有线电视信号的状态和/或标识码识别单元的识别结果，控制所述有线电视信号的输出。

6.根据权利要求5所述的有线电视网络监控系统，其特征在于，所述监控处理单元包括：

中央处理单元(CPU)，对所述信号输入单元所输入的有线电视信号状态进行检测，并控制所监控频道的电视信号的传输；

存储器，用于储存终端监控装置的基准数据；

开关单元，根据所述监控处理单元的监控操作命令，接通或关断所监控频道电视信号的传播；

视频信号加扰单元，根据所述监控处理单元的监控操作命令，对所监控频道的电视信号加扰；和

通信单元，所述监控处理单元通过该通信单元向有线电视网络监控系统报告异常情况，和接收所述有线电视网络的监控指令。

7.根据权利要求1所述的有线电视网络监控系统，其特征在于，所述通信装置包括：

通信服务器，为所述中央管理单元通过通信网络与所述终端监控装置之间的通信提供通信接口，和下述装置中至少之一：

调制解调器池，为采用PSTN通信方式的所述终端监控装置和所述标识码插入装置与所述中央管理单元的通信提供通信端口；

有线调制解调器，为采用HFC网作为传输介质的所述终端监控装置与所述中央管理单元的通信提供通信端口；和

GSM通信模块，为采用GSM通信方式的所述终端监控装置与所述中央管理单元的通信提供通信端口。

8.一种有线电视网络的监控方法，包括：

在有线电视网络的前端，利用逆程数据插入技术，在有线电视网络传播的视频信号的场消隐期中插入标识码；

在有线电视网络传播的视频信号进入有线电视用户端之前，通过终端监控装置对视频信号的场消隐期中标识码的识别，监测在电视频道中信号的合法性；

对存在不合法信号的电视频道，控制电视信号的传播。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

终端监控装置还对上述有线电视网络的电视信号强度进行检测，将检测到的信号传播异常的情况传输至有线电视网络监控中心。

10.根据权利要求8所述的方法，其中控制电视信号的传播包括对存在非法插入信号的电视频道加入干扰信号，或切断电视信号的传播。

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