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隨著數(shù)字化進(jìn)程的推進(jìn)，我國對數(shù)字電視領(lǐng)域也給予了高度重視。雖然相較于其他發(fā)達(dá)國家來說，我國在數(shù)字電視領(lǐng)域起步較晚，目前還沒有非常成熟的技術(shù)，但發(fā)展速度依然極快。為更好地適應(yīng)數(shù)字化發(fā)展趨勢，國內(nèi)各大電視臺逐漸對機(jī)構(gòu)內(nèi)部的播控系統(tǒng)進(jìn)行了更新和改造，盡可能與數(shù)字化發(fā)展同步進(jìn)行。在數(shù)字化趨勢的大背景下，數(shù)字電視信號的檢測和管理也成為所有數(shù)字電視參與機(jī)構(gòu)需要共同解決的問題。電視行業(yè)內(nèi)已經(jīng)意識到，高質(zhì)量的檢測系統(tǒng)可以檢測出數(shù)字電視節(jié)目素材存在的問題，讓設(shè)計人員在節(jié)目播出之前做出及時調(diào)整，這也是優(yōu)化數(shù)字電視技術(shù)水平的重要途徑之一。在數(shù)字電視播出系統(tǒng)中，過去的磁帶播出方式已逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕募橹鳌⒁源艓浞轂檩o的形式，節(jié)目素材檢測，包含上載節(jié)目源的素材、上載服務(wù)器經(jīng)編碼后的素材以及節(jié)目待播素材的檢測，可以有效確保節(jié)目質(zhì)量，也是把控節(jié)目質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1數(shù)字電視中的SDI信號自動檢測報警

數(shù)字電視中所涉及的SDI視音頻信號屬于高效傳輸?shù)男盘柫鳌DI信號的質(zhì)量檢測所適用的設(shè)備處理量極大且實時性要求較高。SDI視音頻檢測系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)核部分為嵌入式計算機(jī)，該系統(tǒng)主要由SDI接口、高性能數(shù)字信號處理器DSP、可編程邏輯器件FPGA等部分所組成，可以對視音頻信號進(jìn)行檢測，并且其檢測精準(zhǔn)度及穩(wěn)定性可以有效降低錯誤警報的發(fā)生，進(jìn)而提高系統(tǒng)使用效率。

2數(shù)字電視中視音頻自動檢測軟件設(shè)計

在檢測主機(jī)中運行的視音頻程序，可以用于對節(jié)目素材進(jìn)行上載動作時，對視音頻模塊進(jìn)行控制，以此來檢測系統(tǒng)中包含的SDI信號。這種檢測過程會持續(xù)到上載動作的流程結(jié)束，視音頻檢測模塊中發(fā)出的檢測SDI信號的命令會被中止。通過檢測來判斷視音頻故障出現(xiàn)的時間、故障類型以及故障發(fā)生的時碼和路徑，并控制觸發(fā)報警的裝置。事實上，視音頻的檢測軟件主要還是對檢測之后通過檢測板發(fā)來的報警數(shù)據(jù)做出判斷、分析和綜合等處理，主要可以考慮以下幾個方面。2.1設(shè)計用戶界面。首先，需要設(shè)計一個用戶界面，它可以滿足用戶的需求，并且能夠提取用戶在系統(tǒng)中設(shè)定的信息。圖形化的界面更加方便用戶進(jìn)行操作，因此，在設(shè)計中可以加入兩個或以上的GUI，即圖形用戶界面，以此來提升界面使用效率。2.2判斷和記錄錯誤信息。在C語言的設(shè)計內(nèi)容中，捕捉并處理錯誤信息在視音頻系統(tǒng)中尤為重要。只有從檢測出的錯誤信號中才能快速且準(zhǔn)確地了解信號錯誤的來源，并確定錯誤類型，將錯誤的具體信息記錄下來有針對性地加以解決。2.3同時接受多個數(shù)據(jù)源。多線程機(jī)制的作用下可以將多個數(shù)據(jù)源進(jìn)行同步處理。根據(jù)數(shù)據(jù)源出現(xiàn)的數(shù)量，在主控線程中建立相關(guān)的線程，每個線程都有其相互對應(yīng)接收的數(shù)據(jù)源。當(dāng)然，這些接收數(shù)據(jù)源的線程相互獨立，并不會產(chǎn)生相互聯(lián)系，通過設(shè)立線程的主要目的就是接收來自不同視頻終端的數(shù)據(jù)。利用不同地址的緩沖區(qū)設(shè)立在每個線程動態(tài)中，便可以解決上述問題。另外，在創(chuàng)建線程的過程中，將其中的dwCreateFlags參數(shù)設(shè)置成CREATE_SUSPEN，可以實現(xiàn)對指定的線程優(yōu)先掛起。再對一些變量進(jìn)行賦值處理，完成初始階段的工作。最后，可以調(diào)動線程類的函數(shù)，如ResumeThread來啟動多個線程。2.4執(zhí)行任務(wù)。當(dāng)某個數(shù)據(jù)源中接收到了相應(yīng)數(shù)據(jù)，則針對接收的數(shù)據(jù)需要執(zhí)行不同的處理任務(wù)。在各項任務(wù)處理時需要做好任務(wù)之間的同步和互斥，讓每項任務(wù)能夠并行完成。在數(shù)據(jù)源接收到視頻數(shù)據(jù)時，需要對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行多項處理。由于系統(tǒng)的實時處理時間有限且對設(shè)備的性能要求極高，因此，當(dāng)某種數(shù)據(jù)需要較長的處理時間且任務(wù)復(fù)雜時，便可以采用多線程來處理，這樣在同一個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)中便形成了多個線程任務(wù)。2.5視音頻檢測軟件需提供更多的功能。用戶利用視音頻檢測軟件可以將接收到的報警數(shù)據(jù)隨機(jī)的儲存到相應(yīng)線程中，并以此來制定相應(yīng)的計劃來保存線程。在設(shè)計過程中，不同的處理線程可以通過細(xì)分封裝到類中，進(jìn)而強(qiáng)化程序的可擴(kuò)展性，這樣用戶只需將相關(guān)的可視化控件和線程類進(jìn)行結(jié)合形成自定義部件，便可快速實現(xiàn)圖形界面的開發(fā)，并提高對代碼的復(fù)用率。

3視頻服務(wù)器中的檢測系統(tǒng)概述

視頻服務(wù)器是一種專用計算機(jī)，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲并處理相關(guān)視音頻數(shù)據(jù)。這種設(shè)備的構(gòu)成部分包括大容量的存儲設(shè)備、視音頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口、協(xié)議接口、視音頻交叉點矩陣等，且可以提供視頻處理的功能。筆者通過總結(jié)，認(rèn)為主要可以從以下幾方面闡述。3.1視頻服務(wù)器主要功能。第一，視頻服務(wù)器可以利用FC和以太網(wǎng)接收來自播控系統(tǒng)的指令以及狀態(tài)檢測信息。第二，利用磁盤陣列來讀取視頻流。第三，利用ASI進(jìn)行視頻流輸入。第四，將實時傳輸?shù)囊曨l流進(jìn)行播出可以有多種選擇，比如，直接播出、存儲到磁盤陣列中、延時處理等。第五，可以實現(xiàn)對節(jié)目流進(jìn)行解復(fù)用、復(fù)用等功能。第六，將輸入的視頻流進(jìn)行重新打包，然后在多個節(jié)目傳輸流中進(jìn)行輸出。3.2視頻服務(wù)器的主要特點。第一，視頻服務(wù)器支持對MPEC-2、H.264/AVS、DVB-ASI以及TCP/IP等標(biāo)準(zhǔn)的傳輸。第二，64位的播出卡設(shè)計被應(yīng)用到設(shè)備中，且滿足PICM2.1的標(biāo)準(zhǔn)。第三，運用磁盤調(diào)度算法可以確保磁盤被掃描時實現(xiàn)優(yōu)先實行的EDF策略。第四，服務(wù)器中最高可支持12路的ASI輸出。第五，設(shè)備適用FC光纖通道。第六，節(jié)目的碼流可以無縫拼接，確保兩個節(jié)目之間的切換保持平穩(wěn)過度的狀態(tài)。第七，通過以太網(wǎng)來發(fā)送IP多播的型號，并且能夠遠(yuǎn)程點播和監(jiān)控。第八，設(shè)備也支持第三方的管理軟件監(jiān)控。3.3MPEG-2的優(yōu)點。目前，視頻服務(wù)器主要使用的兩種技術(shù)是M-JPEG和MPEG-2。前者是把播放的視頻分解成多個靜止圖形，精確壓縮每一幀圖像，但這種模式只是對圖象的壓縮并沒有考慮到時間上的特征，因此，實際的壓縮率并不高。而MPEG-2相對于它來說具有其特有優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾方面。3.3.1內(nèi)容的交互性。MPEG-2是一種天然合成的高效多媒體數(shù)據(jù)編碼模式。MPEG-2為視頻提供了索引、超鏈接、下載等數(shù)據(jù)訪問的工具。利用這些功能可以幫助用戶選擇合適的多媒體數(shù)據(jù)庫并找到自己想要的內(nèi)容。在多媒體數(shù)據(jù)庫中具有位流編輯的功能，可以實現(xiàn)家庭互動式購物等效果。3.3.2高效的壓縮性。相比其他類型的標(biāo)準(zhǔn)來說，MPEG-2具有較高的編碼效率。在比特率一定的情況下，系統(tǒng)的視覺聽覺質(zhì)量極為優(yōu)秀，即使在低帶寬的信道上也能保證視音頻的有效傳送。MPEG-2的另外一項優(yōu)勢在于其可以同時編碼并行發(fā)生的數(shù)據(jù)流。3.3.3通用的訪問性。MPEG-2技術(shù)提出了一種易出錯環(huán)境的魯棒性，無論是多個無線網(wǎng)絡(luò)還是有線網(wǎng)絡(luò)，該項技術(shù)都可以得到有效應(yīng)用。MPEG-2技術(shù)中內(nèi)容具備可分級的屬性，它可以將內(nèi)容、質(zhì)量等分成不同的小塊更好地適應(yīng)用戶需求，而這種功能可以支持不同帶寬以及存儲容量情況下的信道傳輸。MPEG-2的特殊性可以加速多媒體在視頻中的應(yīng)用，目前，已經(jīng)在多個領(lǐng)域，包括廣播電視、交互式存儲媒體、實時可視通訊等領(lǐng)域，以及遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、多媒體郵件、因特網(wǎng)多媒體等方面都得到了廣泛應(yīng)用，并且具有發(fā)展前景良好。

4FPGA架構(gòu)的系統(tǒng)

在具體的實踐中，F(xiàn)PGA可以有效接收標(biāo)清的SDI，但由于頻率上升，F(xiàn)PGA的處理將會變得不太穩(wěn)定，而IP核價格較高，因此，采用現(xiàn)有接收芯片是目前較好的選擇。利用Windows系統(tǒng)，基于VC搭建的系統(tǒng)判斷視音頻故障產(chǎn)生的時間、類型、發(fā)生的路徑等，在熟悉了Cerify原理之后可以進(jìn)行視音頻文件檢測。當(dāng)然，在實踐過程中，F(xiàn)PGA子系統(tǒng)中的資源還沒有得到充分運用，并且該系統(tǒng)目前還只能檢測音頻中的雜音、黑場、無聲靜幀等問題，因此，需要在FPGA中增加對視頻質(zhì)量檢測的功能，以進(jìn)一步優(yōu)化檢測系統(tǒng)的功能。由于存在時間上的限制，VC設(shè)計還需要深入分析和優(yōu)化代碼來達(dá)到最佳的優(yōu)化模式，以提高執(zhí)行效率。

5結(jié)語

目前，電視廣播以及有線電視領(lǐng)域的競爭市場已經(jīng)逐步進(jìn)入到數(shù)字業(yè)務(wù)的競爭中。隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，M-JPEG/DV等數(shù)字壓縮技術(shù)在電視節(jié)目的制作中得到了廣泛應(yīng)用。為進(jìn)一步提高視頻節(jié)目的質(zhì)量，數(shù)字技術(shù)的使用是目前行業(yè)內(nèi)較為關(guān)注的一種方法。因此，做好數(shù)字電視中節(jié)目素材的檢測，作為節(jié)目播控之前的重要環(huán)節(jié)，各個數(shù)字電視機(jī)構(gòu)需要對上載的節(jié)目源素材以及編碼后的素材的檢測技術(shù)做好定期更新和維護(hù)，把控好節(jié)目播出之前的防御，避免出現(xiàn)重大視頻播放事故而造成嚴(yán)重后果。隨著國內(nèi)技術(shù)的頻繁更新，數(shù)字電視的檢測技術(shù)也會根據(jù)當(dāng)前的社會需求做出改進(jìn)，從而提高國內(nèi)數(shù)字電視應(yīng)用的整體水平。

作者:白月文 單位:安徽廣播電視臺播出部

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