PA1688雙核處理囂的 電視播放故障監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

節(jié)目監(jiān)視器用于播放指定的相關(guān)節(jié)目；節(jié)目圖像監(jiān)視攝像頭用于對(duì)節(jié)目圖像故障(如花屏)進(jìn)行監(jiān)控采集；機(jī)頂盒+SoC檢測(cè)系統(tǒng)用于把SoC檢測(cè)系統(tǒng)和機(jī)頂盒集成在一起，由SoC系統(tǒng)對(duì)機(jī)頂盒進(jìn)行控制頻道切換，并進(jìn)行監(jiān)控；上位管理機(jī)用于對(duì)各下位管理機(jī)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)，并生成報(bào)表。

4．2 硬件設(shè)計(jì)
4．2．1 PA1688介紹
PA1688是為網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通信終端提供的一套完整的解決方案，其針對(duì)低成本、高性能的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音及視頻進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，這里只用到它的CMOS圖像接口。
PA1688是一個(gè)雙處理器集成芯片，其片內(nèi)集成控制器、數(shù)字信號(hào)處理器以及其他必要的接口電路。在設(shè)計(jì)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(yīng)并且價(jià)格低廉。PA1688的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
PA1688芯片的核心主要包括兩部分：
①控制器。增強(qiáng)的Intel MCS－51指令集兼容控制器，負(fù)責(zé)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(yùn)行時(shí)鐘為4～8個(gè)時(shí)鐘周期(平均6個(gè)時(shí)鐘周期)，其最高運(yùn)行時(shí)鐘頻率為50 MHz，相當(dāng)于100 MHz的標(biāo)準(zhǔn)MCS－51的運(yùn)行速度。
②DSP。ADSP2181指令集兼容的數(shù)字信號(hào)處理器，主要執(zhí)行語(yǔ)音、圖像編解碼的運(yùn)算。最高運(yùn)行時(shí)鐘頻率相當(dāng)于33 MHz的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shí)現(xiàn)原理如圖3所示。

4．3 軟件設(shè)計(jì)
本軟件采用Keil C51實(shí)現(xiàn)下述功能：
①完成對(duì)音頻信號(hào)的采集和處理。將音頻信號(hào)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(gè)特點(diǎn)對(duì)聲音進(jìn)行監(jiān)控。
②完成對(duì)圖像黑屏或無信號(hào)的監(jiān)控和處理。方法類似于音頻信號(hào)的故障處理。
③對(duì)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(duì)圖像采集存儲(chǔ)占用大量的存儲(chǔ)器空間，考慮到圖像的特點(diǎn)，在4 s的時(shí)間內(nèi)，每秒對(duì)頻道取一幀圖像。然后將這4幀圖像進(jìn)行對(duì)比，如果數(shù)據(jù)基本相同，則說明圖像有故障需要報(bào)警提醒。
目前，節(jié)目源比較豐富，監(jiān)控頻道較多(一般都達(dá)到40～50個(gè)頻道)，每個(gè)頻道的切換及檢測(cè)時(shí)間在6 s左右。在這種情況下，如果只靠一臺(tái)檢測(cè)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(bào)警時(shí)間。為此，采用監(jiān)控系統(tǒng)分段檢測(cè)的模式，使監(jiān)控時(shí)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(jìn)行了模擬，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

結(jié) 語(yǔ)
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(zhǔn)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(kù)。軟件經(jīng)過升級(jí)后可以同時(shí)處理所有類型的故障。