1、摘要文章针对有线数字电视信号的传输特点，应用 CPCI 架构技术搭建有线数字电视信号传输的 质量监测系统，以解决在 PCI 架构的监测系统遇到的难以克服的问题，更好地提升系统性能。文中 着重阐述构成监测系统的各个模块的功能和具体的实现。详细介绍无视频、无音频、图像静止、黑 场、彩条等异态视音频的判别方法。 关键词 CPCI；嵌入式；音视频监测；TS 流；编码解码；POWERPC；FPGA 一、引言 随着全国各地广播电视有线网络数字化整体平台的转换，有线数字电视信号已进入千家万户， 如何保障节目信号的安全传输，是广电网络传输部门和广电监管部门必须要考虑的事情，建立一套 运行稳定、及时准确、高效率
2、的监测系统势在必行。 目前，我国在对广播电视信号监测方面还广泛采用的是 PCI 架构的通用工控机与 Windows 操作 系统以及测量板卡组建的专用监测系统，这样的系统存在如下问题： 1.Windows 操作系统的安全漏洞、内存溢出等问题。 2.通用硬件的稳定性、可靠性不能够满足长期全天候运行。 3.系统硬盘长时间工作反复读写对硬盘的机械磨损容易损坏磁盘。 4.IPC 机的硬件和软件冗余使系统效率低、可靠性差、功耗大。 5.IPC 机内的功能板卡不支持热插拔，维护时，必须要关机。 为解决 PCI 架构存在的缺陷，当前的发展趋势是采用 CPCI 架构研究方向发展。 采用标准的 CPCI 架构，具
3、有如下优点： 1.CPCI 开放的总线技术，有利于各类系统集成，可以随时增加具有不同功能的板卡放入一套 机箱。 2.抛弃 IPC 传统机械结构,改用可靠的欧洲卡结构，改善了散热条件，提高了抗振动冲击能力， 符合电磁兼容性要求。 3.灵活的连接方式，2mm 密度的针孔连接器，具有气密性、防腐性、可靠性、高负载能力。 4.高效的热插拔技术，在系统运行没有断电的情况下，插拔功能模块板，而不破坏系统的正常 运行。 CPCI 所具有高开放性、高可靠性、可热插拔的特点，使该技术除了可以广泛应用在通讯、网 络、计算机、电话整合，也适合实时系统控制、产业自动化、实时数据采集、军事系统等需要高速 运算、智能交通
4、、航空航天、医疗器械、水利等模块留学生代写站 化及高可靠度、可长期使用的应用领域。由于 CPCI 拥有较高的带宽，它也适用于一些高速数据通信 的应用，包括服务器、路由器、交换机等。 现在超大规模的集成电路飞速发展，嵌入式计算机的应用领域越来越广泛，构建基于 CPCI 嵌 入式系统具有体积小、结构紧凑、可靠性高的优点。 嵌入式系统采用模块化的设计思想，根据有线数字电视信号监测系统功能及其应用环境的特定 要求，制作各种特定功能的板卡，安装在机箱内，通过 CPCI 总线与主板相连，完成系统功能。 二、广电有线数字电视传输信号特点 目前我国数字有线电视系统采用 DVB-C 标准。在前端编码器将各种设备
5、输出的视音频信号按照 MPEG-2 的编码标准，对 A/D 输出信号进行压缩编码，送入复用器完成多套节目的复用，通过 QAM 调 制，形成 TS 流或 PS 流 。在一个 8MHz 电视频道内传输多套（目前国内采用 QAM64 调制方式，最多 包含 8 套）数字电视节目。 TS 流中业务信息具有特殊重要作用，它关系到嵌入式监测系统的频道调谐、节目选择和定位、 电子节目指南、解码。 三、系统技术原理 （一）原理框架图（图 1） （二）功能模块原理分析 本方案由四部分组成，分别是：有线数字信号接口模块、码流分析模块、解码模块、编码模块。 1.有线数字信号接口模块 该模块主要由调谐器（TUNER）和
6、 CAM 卡及各种内部总线组成。 基本原理：调谐器接收射频信号并下行变频为中频信号，接收的射频信号的频率是码流分析模 块控制设定要接收的频率。码流分析模块中的 CPU（PowerPC）通过外部总线与 FLASH、SDRAM 相连， 从 FLASH 中读取应用程序指令，如给调谐器设置频率指令，然后从 SDRAM 读取所需的数据，如频率 参数，通过 I2C 总线控制调谐器。调谐器输出的中频信号，通过 QAM 解调成 TS 流，送入 CAM 卡专用 芯片，得到解 CA 的 TS 流。CAM 卡芯片通过 PCI 总线与码流分析模块的 PowerPC 处理器连接。 解 CA 的 TS 流通过并行数据总线
7、输入到解码模块的 8 块解码芯片，完成一个频点的 8 套节目 PES 流的分离。 2.码流分析模块 该模块主要由 CPU、FPGA、FLASH、SDRAM 及各种内部总线组成。 FPGA（FieldProgrammable Gate Array），即现场可编程门阵列。它是作为专用集成电路 （ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件 门电路数有限的缺点。FPGA 的基本特点： （1）采用 FPGA 设计 ASIC 电路(专用集成电路)，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。 （2）FPGA 可做其他全定制或半定制 ASIC 电路的中试样片。 （3）FPGA 内部有丰富的触发器和 I/O 引脚。
