電視數(shù)字信號源智能化判斷

鄭燕敏

摘要：經(jīng)濟建設的發(fā)展，科學技術的進步下，高清數(shù)字電視時代使得我們的廣播電視信號傳輸規(guī)模日益擴大，電視數(shù)字信號源是當前的數(shù)字電視主流傳輸方式，在日新月異的廣播電視技術發(fā)展下，需要一套完善的智能化系統(tǒng)來實現(xiàn)對電視信號源的故障診斷、排查，保障電視播出過程中的信號穩(wěn)定，避免出現(xiàn)靜音、斷幀、靜止等畫面問題。本文基于電視數(shù)字信號源的現(xiàn)狀和特點，分析智能化判斷的應用，基于一定的信號判斷分析方法，結合智能化的監(jiān)測系統(tǒng)，以保障節(jié)目播出的穩(wěn)定、可靠、安全。

關鍵詞：電視；數(shù)字信號；智能化；故障

中圖分類號：TN943 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）10-0215-01

1 前言

科學技術的發(fā)展帶動著不同的行業(yè)進步，廣播電視也迎來了新的發(fā)展機遇。如今我國基本已經(jīng)全部實現(xiàn)有線電視數(shù)字化，用戶數(shù)量位居世界第一。電視數(shù)字信號輸出的方式也實現(xiàn)了數(shù)字化，但是信號傳輸仍然是傳統(tǒng)的模擬信號，信號源端和接受端的不統(tǒng)一，使得信號轉(zhuǎn)換中有可能出現(xiàn)故障問題，出現(xiàn)無法播放、卡頓、斷幀等問題，如果出現(xiàn)伴音異常、靜幀，還說明電視信號存在技術性故障問題，需要排查。然而在如今數(shù)字電視普及的今天，完全的依靠人力去完成信號源端的監(jiān)測、診斷、排查等工作已經(jīng)有些捉襟見肘，需要一套完善的智能化系統(tǒng)來實現(xiàn)對電視信號源的故障診斷、排查，保障電視播出過程中的信號穩(wěn)定，避免出現(xiàn)靜音、斷幀、靜止等畫面問題。本文基于電視數(shù)字信號源的現(xiàn)狀和特點，分析智能化判斷的應用，基于一定的信號判斷算法，保障節(jié)目播出的穩(wěn)定、可靠、安全。

2 電視數(shù)字信號源分類和標準

（1）信號源特點。數(shù)字電視的有線電視網(wǎng)絡從其信號碼流的走向來看，其組成結構包括了前端播出機房，中斷傳輸網(wǎng)絡媒介，末端機頂盒用戶。前端播出機房就好比人的大腦，是整個信號體系的核心環(huán)節(jié)，也是信號源的發(fā)射器。

（2）信號源標準。電視衛(wèi)星與有線視頻網(wǎng)絡傳輸?shù)男旁淳幋a都采用MPEG-2格式。數(shù)字信號采用的標準是AES3或者AES/EBU數(shù)字接口的互連標準，基于線性數(shù)字聲頻數(shù)據(jù)川行傳輸?shù)那闆r下，兩通道的數(shù)字聲頻得以傳輸。電視臺一般采用的是SMPTE259標準，這是為了匹配演播室標準，一般電纜的信號衰減在30Db以內(nèi)。

3 信號源的智能判斷

3.1 視頻信號智能判斷

其判斷原理是基于對每路信號源所設的一個記錄，同時在原有的模擬切換系統(tǒng)中添加音頻采集模塊，實現(xiàn)對源頭信號的對比，從中發(fā)現(xiàn)信號源的異常，同時進行大戶數(shù)智能分析研判。基于當前幀數(shù)據(jù)，對比前一幀數(shù)據(jù)，差值大于異常判斷值，證明電視數(shù)字信號源正常，反之則表明信號源異常，有故障風險。

視頻信號存在長時間的定格，所以要針對不同信號源進行對比，并考量不同信源路徑的延時的特性。如果其它信號源SourceDelay之后，幀間差大于；若是主用通道幀間差大于異常判斷并持續(xù)一定時長后恢復，那么則會發(fā)送正常命令，將信號切換到主通道。這樣基于信號源的對比和分析研判，可以實現(xiàn)對視頻同步頭進行判斷，對比當前幀和前一幀，從而判斷異常現(xiàn)場，快速的定位到原因并進行排查，

3.2 音頻信號智能判斷

音頻信號波動大，呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，基于這一特點，統(tǒng)計一定時間內(nèi)波形的變化規(guī)律可以實現(xiàn)對音頻信號的判斷。如果音頻信號波動頻繁的出現(xiàn)在警告區(qū)域內(nèi)，表明音頻信號將發(fā)生大概率的故障。實踐中常見的有正常音頻、靜音和解碼器死機三種表征音頻的波形狀態(tài)。通過音頻簡單判斷和區(qū)間統(tǒng)計兩種方法來進行研判。

3.2.1 簡單判斷

正常情況下的音頻波形起伏劇烈，音頻電平高于告警門限，基于其音頻波形特點，當出現(xiàn)音頻電平低于告警門限，可以做出研判，認為音頻信號存在異常故障問題。

靜音情況下的音頻波形十分平穩(wěn)，鮮有起伏，音頻電平低于告警門限，基于其音頻波形特點，當音頻電平低于告警門限，可以做出研判，認為音頻信號存在異常故障問題。

當解碼器死機的情況下，其波形表現(xiàn)出規(guī)律性，類似正弦曲線，音頻電平低于告警門限為正常，反之則可以認定為信號異常。

3.2.2 音頻區(qū)間統(tǒng)計分析

針對正常情況下的音頻，雖然信號波形起伏較大，但音頻的峰值應很少會出現(xiàn)在警告區(qū)域內(nèi)，基于這一特點，如果音頻波形峰值高頻率的出現(xiàn)在警告區(qū)內(nèi)，則表明信號異常。

針對靜音音頻，波形圖幾乎沒有起伏，其音頻峰值平均曲線如果是在警告區(qū)域內(nèi)，表明異常，反之則是正常。

針對編碼死機情況，音頻峰值如果落在警告區(qū)內(nèi)，表明信號異常。

以上是通過區(qū)間統(tǒng)計的方法來判斷和描述信號是否異常，相比計較普通的判斷，統(tǒng)計區(qū)分的優(yōu)勢在于其準確性上，能夠快速的響應并發(fā)現(xiàn)異常。

3.3 信號智能化監(jiān)測系統(tǒng)

智能化監(jiān)測系統(tǒng)采用網(wǎng)絡化結構，實現(xiàn)對播出系統(tǒng)內(nèi)的信號進行綜合智能監(jiān)控。包括各頻率信號的實時狀況，信號流程的顯示和監(jiān)測，故障的智能分析，直播間、總控、分控的音頻信號，視頻進行可視化操作，直觀的發(fā)現(xiàn)信號源的運行情況。

音頻信號傳輸中應急情況下可以手動切換和自動切換，因此智能化的實現(xiàn)切換過程十分關鍵。通過音頻矩陣算法可以針對信號傳輸切換進行網(wǎng)絡化監(jiān)測、監(jiān)聽，進而對所有節(jié)目信號進行全程智能跟蹤，對信號流向路由切換和控制，提高信號源的整體安全性，保障節(jié)目信號正常并順利播出。

智能化監(jiān)測系統(tǒng)具備一定的靈活性，在任意的信道都可以建立監(jiān)控計劃，設定故障報警語音提示，基于以上的智能判斷技術的分析，自動找到故障原因和故障點，并提供決策服務，幫助工作人員快速的實現(xiàn)故障應急處理，在中心控制臺顯示故障詳細信息，基于可視化的操作，技術人員可以分析研判，降低信號源故障發(fā)生率。

4 結語

智能信號源判斷，是基于一定的分析技術，綜合分析對比找到信號異常，切換信號源并發(fā)出預警提示。基于這一分析技術，借助智能化的監(jiān)測系統(tǒng)，大大的節(jié)省人力分析，通過前端可視化來快速的定位和處理，及時發(fā)現(xiàn)、及時處理，保障播出的信號安全。

參考文獻

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