漳州電視臺(tái)音視頻監(jiān)控系統(tǒng)

朱丹總

（漳州電視臺(tái)播出部，福建 漳州 363000）

1 引言

目前各電視臺(tái)都紛紛將錄像機(jī)播出系統(tǒng)改造成硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)，提高了播出效率，大大減輕了值機(jī)人員的工作強(qiáng)度，但有的值機(jī)人員因此放松注意力，麻痹大意，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)目播出過(guò)程所出現(xiàn)的圖像和聲音的異常現(xiàn)象，造成播出事故[1-2]。針對(duì)這一情況，本臺(tái)研制了音視頻監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)播出圖像或聲音異常時(shí)，會(huì)以聲光的形式報(bào)警，使值機(jī)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，盡快處理故障。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)分為管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。

2.1 管理系統(tǒng)

管理系統(tǒng)采用Vasul Basic[3]語(yǔ)言設(shè)計(jì)界面，在PC機(jī)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的設(shè)置和檢測(cè)記錄的查詢。

通過(guò)圖2界面可分別輸入各個(gè)通道每天開(kāi)始檢測(cè)和結(jié)束檢測(cè)的時(shí)間，以及有效信號(hào)長(zhǎng)度和無(wú)效信號(hào)長(zhǎng)度。

因漳州電視臺(tái)兩套節(jié)目的播出時(shí)段不相同，所以各通道開(kāi)始和結(jié)束檢測(cè)的時(shí)刻可設(shè)置為不同的時(shí)刻，以便進(jìn)行不同時(shí)間參數(shù)的設(shè)置。為了便于故障的查詢和判斷，每套節(jié)目分別在兩個(gè)不同的信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，故總共設(shè)計(jì)了4個(gè)通道檢測(cè)點(diǎn)，供漳州一頻道和二頻道兩套節(jié)目使用。

無(wú)效信號(hào)長(zhǎng)度即為信號(hào)異常多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行報(bào)警，有效信號(hào)長(zhǎng)度則為信號(hào)恢復(fù)多長(zhǎng)時(shí)間后取消報(bào)警。在設(shè)備檢修時(shí)，有時(shí)只需開(kāi)通部分通道，所以各個(gè)通道檢測(cè)是否開(kāi)啟也設(shè)計(jì)成可單獨(dú)設(shè)置。

通過(guò)圖3界面的 “參數(shù)設(shè)置”菜單可分別將系統(tǒng)時(shí)間、檢測(cè)時(shí)段和檢測(cè)長(zhǎng)度通過(guò)RS-232串口輸入到系統(tǒng)控制器。

系統(tǒng)控制器內(nèi)有專用的時(shí)鐘芯片，可獨(dú)立計(jì)時(shí)。為了校正時(shí)鐘芯片長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行所產(chǎn)生的累計(jì)誤差，可通過(guò)圖3界面的“傳送系統(tǒng)時(shí)間”菜單將電腦主機(jī)內(nèi)的系統(tǒng)時(shí)間通過(guò)RS-232接口輸入到時(shí)鐘芯片內(nèi)，使控制系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)間與主機(jī)內(nèi)的時(shí)間保持一致。

如節(jié)目開(kāi)播時(shí)間或結(jié)束時(shí)間有調(diào)整，則可通過(guò)圖3界面的“傳送檢測(cè)時(shí)段”菜單將正確的時(shí)段輸入到控制系統(tǒng)內(nèi)的存儲(chǔ)器，使控制系統(tǒng)能在有效的節(jié)目開(kāi)播和結(jié)束時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)信號(hào)是否異常，在播出的時(shí)間段外則不檢測(cè)，避免產(chǎn)生誤報(bào)警。

通過(guò)圖4的“參數(shù)讀取”菜單可讀取系統(tǒng)控制器內(nèi)的時(shí)間、時(shí)段設(shè)置、檢測(cè)記錄和檢測(cè)長(zhǎng)度，便于查看各種參數(shù)設(shè)置是否正確。

信號(hào)記錄的顯示格式如圖5所示。其中狀態(tài)0代表信號(hào)恢復(fù)正常，狀態(tài)-1代表信號(hào)異常。

2.2 控制系統(tǒng)

系統(tǒng)控制器采用AT89C2051單片機(jī)為主控芯片實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、分析和報(bào)警處理，功能框圖如圖6所示。

播出系統(tǒng)從音頻和視頻分配器各引出一路模擬信號(hào)到系統(tǒng)控制器，經(jīng)過(guò)放大和積分后分別轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)，然后輸入到單片機(jī)的I/O口。單片機(jī)分別判斷視頻和音頻信號(hào)電平的大小，如果信號(hào)電平異常，則通過(guò)蜂鳴器和LED發(fā)光管以聲光的形式進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)信號(hào)電平恢復(fù)正常，則取消報(bào)警。

1）存儲(chǔ)器AT24C02

AT24C02為電可擦除型存儲(chǔ)器（E2PROM）。在信號(hào)異常進(jìn)行報(bào)警和信號(hào)恢復(fù)正常取消報(bào)警時(shí)，單片機(jī)會(huì)將信號(hào)異常的時(shí)刻和恢復(fù)正常的時(shí)刻存入存儲(chǔ)器，以便進(jìn)行故障記錄和查詢。AT24C02容量為2 kbyte，每條記錄信息占用4 kbyte，故可存儲(chǔ)500條信息。當(dāng)存滿500條信息后，新的信息會(huì)逐漸覆蓋原有的信息，實(shí)現(xiàn)循環(huán)存儲(chǔ)。

2）時(shí)鐘模塊

時(shí)鐘模塊采用專用時(shí)鐘芯片HT1380，外接32.768 kHz晶振，日計(jì)時(shí)誤差約為0.5 s。

3）使用聲光的形式進(jìn)行信號(hào)異常報(bào)警

控制系統(tǒng)的面板上裝有8個(gè)超高亮發(fā)光二極管，分別作為4個(gè)通道的圖像和聲音異常報(bào)警燈。aP8942A為可錄語(yǔ)音芯片，最多可錄32組語(yǔ)音。在本系統(tǒng)中錄制了“通道一聲音異常”，“通道一圖像異常”，“通道二聲音異常”等共8組語(yǔ)音，當(dāng)聲音或圖像出現(xiàn)異常時(shí)，單片機(jī)會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的語(yǔ)音組，發(fā)出報(bào)警提示聲音，同時(shí)點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光管。

4）信號(hào)放大

圖像信號(hào)放大采用四運(yùn)放IC LT1254，其帶寬可達(dá)30 MHz，滿足圖像的帶寬。

5）通信接口

考慮到主機(jī)和控制系統(tǒng)的距離在10 m范圍內(nèi)，故只采用RS-232作為其通信接口。通信速率設(shè)置為9.6 kHz，發(fā)送1 byte約占用1 ms，所以將AT24C02內(nèi)存儲(chǔ)的檢測(cè)記錄讀回主機(jī)約占用2 000×1 ms=2 s時(shí)間。

3 小結(jié)

本控制系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C2051為主控芯片，可及時(shí)快速地進(jìn)行信號(hào)的采集、判斷和報(bào)警處理。利用Visual Basic語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理界面，可方便地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和記錄查詢。

本監(jiān)控系統(tǒng)自2005年在漳州電視臺(tái)播出系統(tǒng)投入運(yùn)行，能及時(shí)可靠地檢測(cè)到圖像和聲音的異常狀況，運(yùn)行穩(wěn)定。

[1]趙洪勤.廈門發(fā)射臺(tái)總控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].電視技術(shù)，2009，33（7）：73-75.

[2]龔曙光.硬盤播出系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控[J].電視技術(shù)，2008，32（8）：78.

[3]姚巍.Visual Basic數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)及工程實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2003.