CN205336414U - 一种自动切换应急终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动切换应急终端设备，包括主机、远端面板和管理PC，主机包括DSP视频处理器模块、画面对比模块、切换判断模块、管理模块、RS422控制模块；DSP视频处理器模块接收SDI信号经处理输出结果到画面对比模块；画面对比模块进行运算和判断输出判定结果到切换判断模块；切换判断模块采集DSP视频处理器模块和画面对比模块的结果，发送切换判断到RS422控制模块，发送报警信息到管理模块；RS422控制模块发送切换指令给相应的设备；管理模块发送报警到远端面板；远端面板的LCD提示屏输出报警提示，报警/复位按键发出光报警信号。本实用新型能及时发现播出故障，快速、高安全性地自动切换，避免误切，具有很高的实时性、准确性、安全性和稳定性。

Description

一种自动切换应急终端设备

技术领域

本实用新型属于电视台监控技术领域，特别涉及一种自动切换应急终端设备。

背景技术

电视播出系统庞大而复杂，难免会因为各种原因发生播出故障，当发生时，技术人员往往会因为节目频道多，任务繁重，疲倦，注意力不集中，技术手段缺乏等原因导致发现不及时，应急处理速度慢，从而造成播出事故。目前应对播出故障发生导致停播的方法，主要是依靠人工管理和报警手段。但无论是加强人工管理还是报警手段，因为各人精力、责任感、技术能力等差异，都难以满足播出故障发生时，及时发现，快速应急处理的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种故障信号模式识别及时、切换判断准确性高、切换动作安全稳定、便于集中监控、实时监控的自动切换应急终端设备。

本实用新型通过如下技术解决上述技术问题：

一种自动切换应急终端设备，包括主机、远端面板和管理PC机，所述主机包括DSP视频处理器模块、画面对比模块、切换判断模块、管理模块、RS422控制模块；所述远端面板包括LCD提示屏和报警/复位按键；

DSP视频处理器模块接收播出系统关键节点的SDI信号，经分析处理后，输出对比数据流到画面对比模块，输出故障信号数据到切换判断模块；

画面对比模块对接收到的对比数据流进行运算和判断，输出判定结果到切换判断模块；

切换判断模块接收DSP视频处理器模块的故障信号数据和画面对比模块的判定结果，经处理生成切换判断命令发送到RS422控制模块，同时生成报警信息发送到管理模块；

RS422控制模块把接收到的切换判断命令发送给相应的设备进行切换；

管理模块根据接收到的报警信息发送指令到远端面板；

远端面板接收到报警信息，LCD提示屏输出报警提示，报警/复位按键红灯闪烁报警；

管理模块通过网络接口与管理PC机连接。

所述DSP视频处理器模块包括输入数据缓冲区、对比数据提取单元、校检误码单元、信号模式识别单元、信号模式计时单元和输出数据单元；

所述DSP视频处理器模块接收播出系统关键节点的SDI信号，将其存储到所述输入数据缓冲区，得到单帧图像数据；

所述对比数据提取单元根据定时基准信号从单帧图像数据中提取视频数据及其校验码，送达校验误码单元；

校验误码单元利用校验码校正和检验视频数据，并通过输出数据单元输出对比数据流到画面对比模块；

信号模式识别单元读取输入数据缓冲区的单帧图像数据，识别故障信号模式，输出指令启动所述信号模式计时单元计算所述故障信号模式的时长，故障信号数据包括故障信号模式及其时长通过输出数据单元输出至所述切换判断模块；

所述播出系统关键节点包括：主硬盘、第一备硬盘、第二备硬盘、垫片、主切换台、备切换台、主末级视频分配器和备末级视频分配器；

所述DSP视频处理器模块至少包括8个DSP视频处理器，分别对应采集主硬盘、第一备硬盘、第二备硬盘、垫片、主切换台、备切换台、主末级视频分配器和备末级视频分配器的SDI信号；

所述故障信号模式至少包括静帧、黑场、彩条、静音、静帧有伴音和拉条。

本终端在播出系统中的有益效果如下：

通过DSP视频处理器模块实时识别播出通道关键节点的故障，对比可用信号源和链路上的设备，模拟人工判断逻辑，控制冗余播出链路上关键节点的切换，实现播出系统的播出故障的及时发现和快速、高安全性的自动切换，避免发生误切，具有很高的实时性、准确性、安全性和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型设备的结构框图。

图2是图1中DSP视频处理器模块的结构框图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，但不构成对本实用新型权利要求保护范围的限制。

如图1所示，一种自动切换应急终端设备，包括主机、远端面板和管理PC机，其中主机和远端面板通过通用输入输出接口GPI/O进行通信，主机采用2U机箱，将主机电路母板固定于机箱内。背板提供双电源接口，8路BNC接口，8路RS422接口，一路RJ45网络接口，一路GPI接口。

所述主机包括DSP视频处理器模块、画面对比模块、切换判断模块、管理模块和RS422控制模块；所述远端面板包括LCD提示屏和报警/复位按键；主机电路母板带8个RS422串口传输模块，实际使用6个，分别控制主切换台、备切换台、主2×1切换、备2×1切换、主复用器和备复用器共六个设备。所述远端面板包括LCD提示屏和报警/复位按键。

如图2所示，DSP视频处理器模块包括输入数据缓冲区、对比数据提取单元、校检误码单元、信号模式识别单元、信号模式计时单元和输出数据单元；DSP视频处理器模块接收播出系统关键节点的SDI信号，将其存储到所述输入数据缓冲区，根据SAV和EAV内的第四字，积累两场视频数据块合成一帧，得到单帧图像数据。在第二场消隐期内，对比数据提取单元根据预定的对比区域，根据定时基准信号的行场信息提取用于对比的视频数据块，提取用于对比的视频数据块所在行全部视频数据段，以及该行的校验码，将它们送达校验误码单元；校验误码单元首先用全部视频数据段和校验码进行检测，可以校正1比特误码和检出2比特误码，然后用校验过的数据段修正用于对比的视频数据块，无法校正但已检出的误码则作位置标记。对比视频数据块和误码位置标记在输出数据单元组织排序后，传送至画面对比模块。另一方面，同是第二场消隐期内，信号模式识别单元复制输入数据缓冲区的整帧数据序列到信号模式识别单元扩展的存储区，先根据帧内数据序列的特征判断是否是黑场或彩条，再检查辅助数据区有没有嵌入音频数据块，判定好黑场或彩条或静音后，发出指令让信号模式计时单元针对已发生的故障信号模式开始计时。然后信号模式识别单元等待输入数据缓冲区下一帧数据序列合成，将前一帧和后一帧比较，如果一致，则识别为静帧，发指令信号模式计时单元对静帧计时，如果不一致，则识别为正常，发指令让信号模式计时单元停止计时。故障信号数据包括故障信号模式及其时长通过输出数据单元输出至所述切换判断模块；

播出系统关键节点包括：主硬盘、第一备硬盘、第二备硬盘、垫片、主切换台、备切换台、主末级视频分配器和备末级视频分配器。主机SDI信号输入接口为BNC接口，用以接收速率高达270Mbps非压缩的SDI标清信号，或者更高达1485Mbps的非压缩SDI高清信号。DSP视频处理器模块至少包括8个DSP视频处理器，分别对应采集主硬盘、第一备硬盘、第二备硬盘、垫片、主切换台、备切换台、主末级视频分配器和备末级视频分配器的SDI信号。

画面对比模块根据数据量和运算速度以及成本，可以选用16位单片机。DSP视频处理器模块发来的对比视频数据块和误码位置标记存入画面对比模块的数据存储空间，画面对比模块首先比较误码位置标记，两个对比视频数据块应该是镜像，如果两个误码标记位置不一样，则两个视频数据块可以互相校正两个误码。校正后的两个数据序列进行与运算，所得结果应该全部为1，如果有结果为0的位，则统计0的个数，多次对比累计，误码在限定范围内，则判定两个画面一致，否则不一致。判定结果输出到切换判断模块。

切换判断模块接收到DSP视频处理器模块的故障信号数据和画面对比模块的判定结果，这些故障信号数据和判定结果的某些排列和组合才具有意义，可做决策参考。切换判断模块根据算法组合出有意义的特征。但如果有意义的特征持续时间不够长，则不足以生成切换判断和报警信息。多个有意义的特征一旦有效，则生成切换判断。根据安全性算法判断，安全性高的切换判断优先级高，当安全性高的切换完成后，再选取优先级低的切换判断。切换判断送到RS422控制模块。RS422控制模块发送切换指令给相应的设备。同时，切换判断发出后，切换判断模块会发出一组报警信息码到管理模块。管理模块翻译报警信息码，发送到遥控面板的LCD屏显示报警提示，同时管理模块输出一个触发电平使报警/复位按键的指示灯变红或者闪烁。

管理模块还用于切换判断模块、远端面板和管理PC机之间的通信管理。管理PC机通过网络接口发出使能信号到管理模块，命令切换判断模块暂停工作，复位等待参数刷新。工作人员输入相关参数如判断逻辑等到管理PC机，管理PC机通过网络接口把相关参数输出到管理模块，通过管理模块输出到切换判断模块进行参数刷新。参数刷新完成后，切换判断模块继续工作，向管理模块返回刷写完成信息。管理模块接收到刷写完成信息后，通知管理PC机刷写成功。管理PC机对参数的数据格式、大小范围进行检查，以确保参数合法，保证参数更新成功。

表1是播出系统关键节点对比判断逻辑示例表，其中“正常”表示播出声画正常，“异常”则代表静帧、黑场、彩条、静音、拉条几种故障信号模式中的一种或多种。

表1：播出系统关键节点对比判断逻辑示例表

冗余信号源的对比判断是不够的，还必须结合冗余播出通道判断播出系统关键节点，才会有更高的准确性。表2是播出通道采样点对比判断逻辑表。

表2：播出通道对比判断逻辑示例表

应当理解，表1和表2是逻辑判断依据的示例内容，而不是所有内容，本实用新型设备在做判断时，还需要考虑各判断采样故障信号模式其他有意义的组合，各判断采样点故障信号模式持续的时长，进一步地，还需要判断采样点故障信号模式的组合发生对播出系统的严重程度，处理优先级等。例如发生静帧，但是有伴音，播出系统对这种情况比对静帧同时静音有更长的容忍时限，因为很多电视作品本身就会有一定的静帧但有伴音的内容。例如播出中，主硬盘信号，备硬盘信号，第二备硬盘信号内容是完全一样，它们之间的互相切换是比较安全的，因此做切换判断决策时，如果这三个信号源中其中一个有故障，自动切换可以快速判断完成切换并报警，令监测人员关注。但这三个信号源在播出中切到垫片信号，是风险较大的，做出切换判断决策需将信号源采样点和播出通道采样点对比，判断是否在直播中，或者虽然是直播，但是人员手切外来信号播出，其硬盘内容是同时播出的，此时将不做切换动作，而是产生闪烁报警，人工判断后通过复位远端面板消除告警。

上述的实施例，在实际应用中，具有故障信号模式识别及时，切换判断准确性高，切换动作安全，方便集中监控等特点。

上述具体实施例以示例为目的，公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员可以意识到，由于处理芯片和电路元件可选项众多，各种功能模块的改进，芯片元件增加和取代都是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (5)

1.一种自动切换应急终端设备，其特征在于，包括主机、远端面板和管理PC机，所述主机包括DSP视频处理器模块、画面对比模块、切换判断模块、管理模块、RS422控制模块；所述远端面板包括LCD提示屏和报警/复位按键；

DSP视频处理器模块接收播出系统关键节点的SDI信号，经分析处理后，输出对比数据流到画面对比模块，输出故障信号数据到切换判断模块；

画面对比模块对接收到的对比数据流进行运算和判断，输出判定结果到切换判断模块；

切换判断模块接收DSP视频处理器模块的故障信号数据和画面对比模块的判定结果，经处理生成切换判断命令发送到RS422控制模块，同时生成报警信息发送到管理模块；

RS422控制模块把接收到的切换判断命令发送给相应的设备进行切换；

管理模块根据接收到的报警信息发送指令到远端面板；

远端面板接收到报警信息，LCD提示屏输出报警提示，报警/复位按键红灯闪烁报警；

管理模块通过网络接口与管理PC机连接。

2.如权利要求1所述的一种自动切换应急终端设备，其特征在于，所述DSP视频处理器模块包括输入数据缓冲区、对比数据提取单元、校检误码单元、信号模式识别单元、信号模式计时单元和输出数据单元；

所述DSP视频处理器模块接收播出系统关键节点的SDI信号，将其存储到所述输入数据缓冲区，得到单帧图像数据；

所述对比数据提取单元根据定时基准信号从单帧图像数据中提取视频数据及其校验码，送达校验误码单元；

校验误码单元利用校验码校正和检验视频数据，并通过输出数据单元输出对比数据流到画面对比模块；

信号模式识别单元读取输入数据缓冲区的单帧图像数据，识别故障信号模式，输出指令启动所述信号模式计时单元计算所述故障信号模式的时长，故障信号数据包括故障信号模式及其时长通过输出数据单元输出至所述切换判断模块。

3.如权利要求1或2所述的一种自动切换应急终端设备，其特征在于，所述播出系统关键节点包括：主硬盘、第一备硬盘、第二备硬盘、垫片、主切换台、备切换台、主末级视频分配器和备末级视频分配器。

4.如权利要求3所述的一种自动切换应急终端设备，其特征在于，所述DSP视频处理器模块至少包括8个DSP视频处理器，分别对应采集主硬盘、第一备硬盘、第二备硬盘、垫片、主切换台、备切换台、主末级视频分配器和备末级视频分配器的SDI信号。

5.如权利要求2所述的一种自动切换应急终端设备，其特征在于，所述故障信号模式至少包括静帧、黑场、彩条、静音、静帧有伴音和拉条。