PA1688雙核處理囂的 電視播放故障監(jiān)控系統(tǒng)設計

節(jié)目監(jiān)視器用于播放指定的相關節(jié)目；節(jié)目圖像監(jiān)視攝像頭用于對節(jié)目圖像故障(如花屏)進行監(jiān)控采集；機頂盒+SoC檢測系統(tǒng)用于把SoC檢測系統(tǒng)和機頂盒集成在一起，由SoC系統(tǒng)對機頂盒進行控制頻道切換，并進行監(jiān)控；上位管理機用于對各下位管理機故障數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計，并生成報表。

4．2 硬件設計
4．2．1 PA1688介紹
PA1688是為網(wǎng)絡語音通信終端提供的一套完整的解決方案，其針對低成本、高性能的網(wǎng)絡語音及視頻進行了專門的設計，這里只用到它的CMOS圖像接口。
PA1688是一個雙處理器集成芯片，其片內(nèi)集成控制器、數(shù)字信號處理器以及其他必要的接口電路。在設計上不僅保證芯片本身易于開發(fā)，成本低，而且保證所有的外圍接口芯片都有充分供應并且價格低廉。PA1688的硬件結構如圖2所示。
PA1688芯片的核心主要包括兩部分：
①控制器。增強的Intel MCS－51指令集兼容控制器，負責系統(tǒng)控制、系統(tǒng)接口等處理，以及各種協(xié)議處理(如TCP／IP、H．323等)工作。PA1688芯片一條指令的運行時鐘為4～8個時鐘周期(平均6個時鐘周期)，其最高運行時鐘頻率為50 MHz，相當于100 MHz的標準MCS－51的運行速度。
②DSP。ADSP2181指令集兼容的數(shù)字信號處理器，主要執(zhí)行語音、圖像編解碼的運算。最高運行時鐘頻率相當于33 MHz的標準2181。除了上述兩部分外，芯片還提供豐富的外圍接口，主要包括RS232、USB、SDRAM、AC97codec、SRAM和Key-Pad。其中，具有特色的是USB、SDRAM和AC97codec。
4．2．2 硬件實現(xiàn)
采用低成本的PA1688雙核處理器作為本監(jiān)控系統(tǒng)的核心器件，硬件實現(xiàn)原理如圖3所示。

4．3 軟件設計
本軟件采用Keil C51實現(xiàn)下述功能：
①完成對音頻信號的采集和處理。將音頻信號整形后形成TTL電平。正常情況下，整形后的TTL電平為高電平，如果無聲則為低電平。利用這個特點對聲音進行監(jiān)控。
②完成對圖像黑屏或無信號的監(jiān)控和處理。方法類似于音頻信號的故障處理。
③對頻道節(jié)目花屏等問題的監(jiān)控和處理。這是本系統(tǒng)的一大特色，采用DSP數(shù)據(jù)采集來判斷圖像質(zhì)量的故障。由于對圖像采集存儲占用大量的存儲器空間，考慮到圖像的特點，在4 s的時間內(nèi)，每秒對頻道取一幀圖像。然后將這4幀圖像進行對比，如果數(shù)據(jù)基本相同，則說明圖像有故障需要報警提醒。
目前，節(jié)目源比較豐富，監(jiān)控頻道較多(一般都達到40～50個頻道)，每個頻道的切換及檢測時間在6 s左右。在這種情況下，如果只靠一臺檢測系統(tǒng)完成頻道1到頻道50的監(jiān)控，要花約300 s，大大超過了規(guī)定的故障報警時間。為此，采用監(jiān)控系統(tǒng)分段檢測的模式，使監(jiān)控時間大大縮短。這樣的好處是可以根據(jù)頻道數(shù)量的變化增加或減少監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)量，以保證監(jiān)控的質(zhì)量和效果。
軟件工作流程如圖4所示。該方案在Proteus仿真軟件上進行了模擬，基本達到了設計要求。

結 語
采用低成本的雙核處理器PA1688，可以較好地解決數(shù)字電視故障監(jiān)控中存在的工作量大、監(jiān)控不準確的問題。但電視故障的種類和現(xiàn)象比較多，不單是本文提到的3種情況，這就要求我們建立故障現(xiàn)象數(shù)據(jù)庫。軟件經(jīng)過升級后可以同時處理所有類型的故障。