專利名稱：電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
1.概述為了解決有線電視播出中經(jīng)常出現(xiàn)的劣播、停播等故障，電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備通過實時監(jiān)測射頻輸出端的信號，實現(xiàn)對有線電視臺播出的每套節(jié)目的實時監(jiān)測報警，并統(tǒng)一管理監(jiān)測報警結(jié)果。該設(shè)備從功能上看，具有多種信號輸入方式，即可以輸入射頻信號，又可以輸入音、視頻信號。其技術(shù)特征主要體現(xiàn)在實時性、監(jiān)測項目多樣性和可擴展性等方面。該設(shè)備適用于各有線電視臺、監(jiān)測臺(站)，以滿足建立電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測自動化的需要。2.功能設(shè)計說明根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計需求，硬件應(yīng)完成的功能有對伴音信號的監(jiān)測，當無伴音信號時應(yīng)上報伴音故障消息；對場同步信號的監(jiān)測，當場同步信號丟失時應(yīng)上報場同步故障消息；對行同步信號的監(jiān)測，當行同步信號丟失時應(yīng)上報行同步故障消息；對圖像信號的監(jiān)測，當圖像畫面發(fā)生靜止時應(yīng)上報圖像故障消息；與通信轉(zhuǎn)接板的通信功能實現(xiàn)，完成故障消息和控制消息的傳送；3.功能實現(xiàn)說明根據(jù)系統(tǒng)功能的實現(xiàn)要求，系統(tǒng)的具體實現(xiàn)框圖見說明書附

圖1所示。3.1本設(shè)備的工作過程如下1)輸入信號為音頻和視頻信號或已調(diào)制的射頻信號，其中的射頻信號經(jīng)電子調(diào)諧器解調(diào)出音頻和視頻信號。根據(jù)監(jiān)測的需要，選擇其中的一路輸出給后續(xù)的處理電路；2)選擇的視頻信號輸入到視頻同步提取電路和視頻模/數(shù)變換電路。選擇的音頻信號輸入到音頻檢測電路；3)從視頻信號中提取出的同步信號輸入到模/數(shù)變換控制電路，用于控制采樣過程；從視頻模/數(shù)變換電路輸出的采樣數(shù)據(jù)在控制電路的控制下，順序存入圖像存儲器，用于與后續(xù)圖像的比較判別圖像變化否；4)從視頻信號中提取出的同步信號輸入到同步檢測電路，判別同步信號的有無，結(jié)果輸入到模/數(shù)控制電路，以備微處理器讀?。?)選擇的音頻信號輸入到音頻檢測電路，判別音頻信號的有無，結(jié)果輸入到模/數(shù)控制電路，以備微處理器讀取；6)微處理器讀取各種判別結(jié)果，判斷出信號的狀態(tài)，并通過通信接口電路上報故障狀態(tài)；系統(tǒng)的原理電路圖見說明書附圖4～7。3.2以下就系統(tǒng)的具體實現(xiàn)詳細說明如下1)同步提取的實現(xiàn)系統(tǒng)需要對同步信號進行監(jiān)測，所以需要從復(fù)合視頻信號中提取并分離出場同步信號、行同步信號、奇/偶場信號。具體的分離電路見說明書附圖4的第3部分所示。
復(fù)合視頻信號進入到同步提取集成電路U3的輸入端，完成同步信號的分離。其中輸出的信號有復(fù)合同步信號SYNC、場同步信號VSYNC、奇偶場信號ODD/EVEN。U3的信號輸入輸出關(guān)系見說明書附圖2所示。
由同步提取電路提取出的同步信號需要適當?shù)恼箤?，為達到脈沖的展寬目的，應(yīng)用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路來實現(xiàn)。具體的展寬電路由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U4和與之相應(yīng)的阻容定時網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。其中行同步脈沖的展寬常數(shù)由R13，C7決定，其中場同步脈沖的展寬常數(shù)由R14，C8決定。2)同步信號的檢測實現(xiàn)同步信號的檢測的具體實現(xiàn)見說明書附圖5的第5部分電路。
行同步檢測電路原理為利用單穩(wěn)電路U9，通過RC設(shè)置觸發(fā)器的延時時間，行同步脈沖輸入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的清除端，定時清除單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；如果在所設(shè)定的時間內(nèi)仍未有清除信號，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出將產(chǎn)生跳變，該跳變信號即為行同步信號故障的中斷觸發(fā)信號，用于通知單片機，單片機響應(yīng)該中斷后將產(chǎn)生行同步故障消息，并上報PC機；場同步檢測電路的原理類似。3)音頻信號的檢測實現(xiàn)音頻信號的檢測的具體實現(xiàn)見說明書附圖5的第5部分電路。
由于音頻信號是模擬信號，當要檢測其有無時，需要對其進行放大、限幅后變成脈沖信號，輸入到可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入端，用以完成檢測。由音頻輸入端或高頻頭輸入的音頻信號需要經(jīng)過運算放大器U7的放大和整形，經(jīng)整形后成為一連串的方波信號。該方波信號輸入到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U8的清除端，不斷地對觸發(fā)器清除。如果在一定時間內(nèi)仍未清除，則單穩(wěn)輸出端的電平將發(fā)生變化(由0電平變?yōu)?電平)。單片機每10mS對該電平采樣。如果在一定時間內(nèi)該端均保持1電平，則說明無音頻信號，單片機產(chǎn)生無伴音消息并上報。4)圖像停止故障的檢測實現(xiàn)視頻采樣電路見說明書附圖4的第2部分；圖像存儲電路見說明書附圖5的第4部分；模/數(shù)變換控制電路見說明書附圖7；采樣后的數(shù)字信號經(jīng)控制邏輯U13、U14的控制順序存儲于圖像存儲器U5、U6中，待下一場視頻信號到來時順序讀出，分別與對應(yīng)位置的當前視頻信號的數(shù)字化值相比較，當差值小于設(shè)定門限時(門限的設(shè)定由S1設(shè)定)認為該點與前一場該位置的點相同。當整個一場都比較完后由U14產(chǎn)生一中斷信號(對應(yīng)單片機的INT0)通知單片機，單片機響應(yīng)該中斷信號后讀出判斷圖像變換情況。當連續(xù)一定時間內(nèi)(該時間由PC機設(shè)置)圖像未產(chǎn)生明顯變化，則產(chǎn)生圖像停止消息并上報PC機。5)中央微處理器的構(gòu)成中央微處理器的構(gòu)成見說明書附圖6所示；中央微處理器由單片機U11和相應(yīng)的定時狗電路U10構(gòu)成；其中，U11完成中央處理功能，U10用于對單片機的工作監(jiān)視，當U11發(fā)生程序死鎖時，將強行復(fù)位U11。6)通信接口的構(gòu)成通信接口的構(gòu)成見說明書附圖6所示；通信接口由U14、U15構(gòu)成，其主要完成TTL電平到RS422的轉(zhuǎn)換以及反相應(yīng)的反變換。7)模/數(shù)變換控制邏輯的組成模/數(shù)變換控制邏輯由可編程邏輯器件U16，U17組成，如見說明書附圖7所示；控制邏輯主要用于產(chǎn)生模/數(shù)變換時鐘，圖像存儲器地址信號\讀寫信號和中斷狀態(tài)寄存器。
控制邏輯的主要輸入信號為時鐘經(jīng)分頻后產(chǎn)生模/數(shù)轉(zhuǎn)換時鐘和圖像存儲器的地址脈沖\讀寫脈沖；行同步脈沖用于控制圖像存儲器地址計數(shù)器的計數(shù)；場同步脈沖用于控制圖像存儲器地址計數(shù)器的計數(shù)；奇/偶脈沖用于控制圖像存儲器地址計數(shù)器的計數(shù)；采樣值輸入該輸入信號為8位，即為模/數(shù)變換器的數(shù)字輸出；單片機讀信號；單片機寫信號；地址信號用于選定控制邏輯中的寄存器，該信號接入單片機的地址總線；控制邏輯的主要輸出信號為圖像存儲器地址16位；圖像存儲器寫脈沖；圖像存儲器讀脈沖；中斷信號0送入單片機INT0；中斷信號1送入單片機INT1；寄存器數(shù)據(jù)輸出8位，接入單片機的數(shù)據(jù)總線；具體的實現(xiàn)框圖見說明書附圖3所示
權(quán)利要求1.一種電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征在于它是由中央微處理器與外接電路組成。中央微處理器包含有單片機，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與外接電路相連；外接電路包含有定時狗電路、視頻信號緩沖電路、視頻信號同步提取電路、同步整形電路、音頻整形電路、電視信號電子調(diào)諧器、視頻信號模/數(shù)變換電路、模/數(shù)變換控制電路、圖像存儲電路、同步信號判別電路、音頻信號判別電路、通信接口電路。電視信號電子調(diào)諧器接收射頻信號輸入，并接受中央微處理器通過I2C總線發(fā)出的控制信號調(diào)號電子調(diào)諧器接收射頻信號輸入，并接受中央微處理器通過I2C總線發(fā)出的控制信號調(diào)諧出所需頻點上的電視信號；視頻信號輸入或電視信號電子調(diào)諧器的視頻信號輸出進入視頻信號緩沖電路，經(jīng)緩沖后的視頻信號分成兩路，其中一路進入視頻信號同步提取電路，另一路進入視頻信號模/數(shù)變換電路；視頻信號同步提取電路提取出的場同步信號、行同步信號、奇/偶場信號輸入到模/數(shù)變換控制電路和同步信號判別電路以完成對視頻采樣過程的控制和同步信號丟失的判別；圖像存儲電路用于存儲采樣后的視頻圖像用于比較判別圖像畫面是否靜止；音頻信號輸入或電視信號電子調(diào)諧器的音頻信號輸出進入音頻整形電路，經(jīng)整形后的音頻信號輸入到音頻信號判別電路用于比較判別音頻信號是否丟失；中央微處理器完成對圖像靜止、行同步信號丟失、場同步信號丟失、音頻信號丟失等故障的判別后，通過通信接口電路向上位機發(fā)送報警信息，同時通過本板的發(fā)光二極管的閃爍狀態(tài)顯示所監(jiān)測的電視信號的狀態(tài)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是每塊信號處理板出于實時性的要求，每塊處理板用于監(jiān)測一路視頻信號或電視射頻廣播信號中的一套電視信號；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是中央微處理器包含一片單片機，并通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與模/數(shù)變換控制電路相聯(lián)接，控制采樣過程和讀取判別結(jié)果；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是視頻信號模/數(shù)變換電路包含一片高速模/數(shù)變換集成電路，用于完成對視頻信號的模/數(shù)采樣；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是圖像存儲電路包含一至二片靜態(tài)隨機存儲器集成電路，用于存儲經(jīng)模/數(shù)采樣后的視頻圖像；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是模/數(shù)變換控制電路由一至二片可編程邏輯器件構(gòu)成，其接收同步信號以及中央微處理器的控制信號，以達到準確地采樣，并且輸出初次判別結(jié)果給中央微處理器處理結(jié)果；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是視頻信號同步提取電路包含一片電視信號同步分離集成電路，用于提取出視頻信號中的行同步信號、場同步信號、奇/偶場信號，提供給模/數(shù)變換控制電路；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是當用于監(jiān)測電視廣播射頻信號中的某一路電視信號時，包含一個電視信號電子調(diào)諧，用于解調(diào)出射頻信號上的載有的視頻信號以提供給后續(xù)的判別電路；
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備，其特征是包含兩片RS422通信接口集成電路，用于與上位機通信時提供通信通路。即本設(shè)備的通信方式采用RS422接口方式。
專利摘要為了解決有線電視播出中經(jīng)常出現(xiàn)的劣播、停播等故障,電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測設(shè)備通過實時監(jiān)測射頻輸出端的信號,實現(xiàn)對有線電視臺播出的每套節(jié)目的實時監(jiān)測報警,并統(tǒng)一管理監(jiān)測報警結(jié)果。該設(shè)備從功能上看,具有多種信號輸入方式,即可以輸入射頻信號,又可以輸入音、視頻信號。其技術(shù)特征主要體現(xiàn)在實時性、監(jiān)測項目多樣性和可擴展性等方面。該設(shè)備適用于各有線電視臺、監(jiān)測臺(站),以滿足建立電視信號質(zhì)量實時監(jiān)測自動化的需要。
文檔編號H04N17/00GK2471036SQ0121934
公開日2002年1月9日 申請日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者何培重, 陳子平, 姜霞, 潘健波 申請人:北京網(wǎng)之路科技有限公司