数字电视信号智能监控应急系统.doc

目 录 1 概述 2 2 研制目标和技术要求 2 2.1 研制目标 2 2.2技术要求 2 3 设计思想和设计方案 2 3．1 设计思想 2 3.2 设计方案 2 4 技术路线和研制方法 2 4.1 技术路线 2 4.2 研制方法 2 5 研制内容和技术关键 2 5.1 研制内容 2 5.2 技术关键 2 6 技术创新 2 7 研制成果及达到的性能指标 2  1 概述 在当今电子与信息领域中，数字技术的发展是一场革命，它带动了整个信息处理、传输、存储技术的发展，使得整个社会进入数字时代。 在广播电视领域，由于广播电视信号自身的复杂性和该行业的特殊要求，数字化的起步稍晚，难度也大，国外一些发达国家已经基本上完成了广播电视信号由模拟信号向数字信号的转换，实现了广播电视信号的数字化。 我国广播电视信号目前仍主要停留在模拟信号阶段，国家广电总局在完成了采用数字信号的卫星电视试播之后，又制定了普及我国数字电视播放的计划，确定了我国广播电视向数字化过渡的时间表，并在《广播影视科技“十五”计划和2010年远景规划》中明确提出：到2005年我国有线数字电视用户超过3000万户， 2010年全面实现数字广播电视，2015年停止模拟广播电视的播出。国家广电总局广播电视规划院院长姜文波介绍了2008年全国地面数字电视的规划：地面无线电视正在向数字化进行积极的转换中，计划用3到5年的时间完成全国3000多个省、市、县的推广应用，2008年首先是在六个奥运城市和广州、深圳等37个城市开展地面数字高标清电视的播出。 美国Direc TV/BSS于1994年6月开始了数字SDTV的卫星直播业务 1996年12月美国又批准了以HDTV为基础的ATSC数字电视标准并决定到2009年2月停止模拟制NTSC电视，全部改为数字电视nellwilcox等公司所垄断，他们的产品大都能够实现ASI信号的监测分析和自动切换，监测的主要参数有TS同步字节、PAT、PMT等参数，一般都配备完善的网管软件，但是价格比较昂贵，通常每套的价格在人民币30万元左右。 本项目是为了保障当前的数字电视系统安全播出而研发的数字电视信号智能监控应急系统，它采用大规模FPGA作为核心处理单元，以ETR290为标准对DVB-ASI信号进行分析检测，当信号出现中断、同步错误、PID丢失等异常情况时，能够按照预先设置好的规则进行智能切换，当信号回复正常时又可以自动切换回主路信号，大大提高了数字电视信号播出的安全性，保障了数字电视系统的无故障、不间断播出 图1.1 数字电视信号智能应急切换系统在系统中的应用 目前国内广播电视部门使用的具有类似功能的产品大多为国外进口产品，同这些产品比较，该系统具有如下优点： 1） 功能更强，不仅可以实现信号的实时切换，还可以实现信号的实时垫播。 2） 不仅能设置在矩阵中，还可独立使用，切换速度快。 3） 可结合和兼容多种信号，包括ASI、SDI、AES、模拟视/音频等信号。 4） 垫播功能强，既可以使用已录制好内容，也可以实时生成垫播内容。 2 研制目标和技术要求 2.1 研制目标 本项目的研制目标是：研制一种能够实现“对各种模拟、数字信号进行实时监测和智能切换”的功能模块，该模块可以不依赖于复用器、矩阵等设备独立使用，也可以与上述设备通过综合网管系统互相配合实现广播电视的安全播出，同时给出实时监测结果和报警记录，在主路信号出现问题时自动切换至备路信号，在主、备路都有问题时则自动垫播或者产生出辅助信号，在主路信号恢复时还可以自动恢复到主路信号，从而保证各种信号的不中断安全播出。 2.2技术要求 本项目的技术要求： 提供基本信息：向用户提供关于数字信号的最基本的信息，如TS流的传输速率、同步错误、TS包长度、视音频比例、PSI表的简要信息等SDI信号的格式、等。 实时监测：本系统对ASI按照DVB ETR290标准规定的3级检错内容设计，对SDI信号按照SMPTE259M/292M/272M和CCIR656标准进行检测。 节目信息：通过软件显示描述一个节目内容的PSI以及PMT、SDT和EIT的具体信息。 信号出现异常时进行主备以及垫播信号的切换。传统的信号应急主要依靠手工实现，实现的方式主要有跳线方式或矩阵切换方式。选用Altera公司的FPGA作为核心处理单元将输入输出、逻辑分析、综合运算和控制系统通过CPU内核有机结合成一个整体可以对信号进行深入分析和监测，例如对ASI信号可进行PAT、PMT分析，PID检测，对SDI信号可进行EAV、SAV、EDH检测以及色度亮度和内容分析对ASI按照DVB ETR290标准规定的3级检错内容而设计对SDI信号能按照SMPTE259M/292M/272M和CCIR656标准进行检测；对数字音频按照AES/EBU标准