[实用新型]电视信号质量实时监测设备

说明书

1.概述

为了解决有线电视播出中经常出现的劣播、停播等故障，电视信号质量实时监测设备通过实时监测射频输出端的信号，实现对有线电视台播出的每套节目的实时监测报警，并统一管理监测报警结果。该设备从功能上看，具有多种信号输入方式，即可以输入射频信号，又可以输入音、视频信号。其技术特征主要体现在实时性、监测项目多样性和可扩展性等方面。该设备适用于各有线电视台、监测台(站)，以满足建立电视信号质量实时监测自动化的需要。2.功能设计说明

根据系统的设计需求，硬件应完成的功能有：

对伴音信号的监测，当无伴音信号时应上报伴音故障消息；

对场同步信号的监测，当场同步信号丢失时应上报场同步故障消息；

对行同步信号的监测，当行同步信号丢失时应上报行同步故障消息；

对图像信号的监测，当图像画面发生静止时应上报图像故障消息；

与通信转接板的通信功能实现，完成故障消息和控制消息的传送；3.功能实现说明

根据系统功能的实现要求，系统的具体实现框图见说明书附图1所示。3.1本设备的工作过程如下：1)输入信号为音频和视频信号或已调制的射频信号，其中的射频信号经电子调谐器解调出  音频和视频信号。根据监测的需要，选择其中的一路输出给后续的处理电路；2)选择的视频信号输入到视频同步提取电路和视频模/数变换电路。选择的音频信号输入  到音频检测电路；3)从视频信号中提取出的同步信号输入到模/数变换控制电路，用于控制采样过程；从视  频模/数变换电路输出的采样数据在控制电路的控制下，顺序存入图像存储器，用于与  后续图像的比较判别图像变化否；4)从视频信号中提取出的同步信号输入到同步检测电路，判别同步信号的有无，结果输入  到模/数控制电路，以备微处理器读取；5)选择的音频信号输入到音频检测电路，判别音频信号的有无，结果输入到模/数控制电  路，以备微处理器读取；6)微处理器读取各种判别结果，判断出信号的状态，并通过通信接口电路上报故障状态；  系统的原理电路图见说明书附图4～7。3.2以下就系统的具体实现详细说明如下：1)同步提取的实现

系统需要对同步信号进行监测，所以需要从复合视频信号中提取并分离出场同步信号、行同步信号、奇/偶场信号。具体的分离电路见说明书附图4的第3部分所示。

复合视频信号进入到同步提取集成电路U3的输入端，完成同步信号的分离。其中输出的信号有：复合同步信号SYNC、场同步信号VSYNC、奇偶场信号ODD/EVEN。U3的信号输入输出关系见说明书附图2所示。

由同步提取电路提取出的同步信号需要适当的展宽，为达到脉冲的展宽目的，应用单稳态触发电路来实现。具体的展宽电路由单稳态触发器U4和与之相应的阻容定时网络构成。其中行同步脉冲的展宽常数由R13，C7决定，其中场同步脉冲的展宽常数由R14，C8决定。2)同步信号的检测实现

同步信号的检测的具体实现见说明书附图5的第5部分电路。

行同步检测电路原理为：利用单稳电路U9，通过RC设置触发器的延时时间，行同步脉冲输入单稳态触发器的清除端，定时清除单稳态触发器；如果在所设定的时间内仍未有清除信号，单稳态触发器的输出将产生跳变，该跳变信号即为行同步信号故障的中断触发信号，用于通知单片机，单片机响应该中断后将产生行同步故障消息，并上报PC机；

场同步检测电路的原理类似。3)音频信号的检测实现

音频信号的检测的具体实现见说明书附图5的第5部分电路。

由于音频信号是模拟信号，当要检测其有无时，需要对其进行放大、限幅后变成脉冲信号，输入到可重触发的单稳态触发器的输入端，用以完成检测。由音频输入端或高频头输入的音频信号需要经过运算放大器U7的放大和整形，经整形后成为一连串的方波信号。该方波信号输入到单稳态触发器U8的清除端，不断地对触发器清除。如果在一定时间内仍未清除，则单稳输出端的电平将发生变化(由0电平变为1电平)。单片机每10mS对该电平采样。如果在一定时间内该端均保持1电平，则说明无音频信号，单片机产生无伴音消息并上报。4)图像停止故障的检测实现

视频采样电路见说明书附图4的第2部分；

图像存储电路见说明书附图5的第4部分；

模/数变换控制电路见说明书附图7；