專利名稱：一種dvb碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是一種用于廣播電視臺(tái)和有線電視傳輸及分 配網(wǎng)絡(luò)的對(duì)影響數(shù)字電視信號(hào)質(zhì)量的因素的代表值進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)的專用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
廣播電視系統(tǒng)監(jiān)測(cè)工作是廣播電視事業(yè)的重要組成部分。為了預(yù)防廣播電視節(jié)目 的錯(cuò)播、劣播甚至停播，為了防止非法節(jié)目入侵，保證廣播電視節(jié)目安全、穩(wěn)定、可靠地播出 與傳輸，必須加強(qiáng)廣播電視系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)工作。DVB (數(shù)字視頻廣播，Digital Video Broadcasting)，是由DVB項(xiàng)目維護(hù)的一系列 國(guó)際承認(rèn)的數(shù)字電視公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)。DVB項(xiàng)目是一個(gè)由300多個(gè)成員組成的工業(yè)組織，它是由歐 洲電信標(biāo)準(zhǔn)化組織、歐洲電子標(biāo)準(zhǔn)化組織和歐洲廣播聯(lián)盟聯(lián)合組成的聯(lián)合專家組發(fā)起的。1993年，歐洲成立了國(guó)際數(shù)字視頻廣播組織(DVB組織)，DVB的宗旨是要設(shè)計(jì)一 個(gè)通用的數(shù)字電視系統(tǒng)，在此系統(tǒng)內(nèi)的各種傳輸方式之間的轉(zhuǎn)換有最簡(jiǎn)單的方式，盡可能 的增加通用性。DVB標(biāo)準(zhǔn)提供了一套完整的、適用于不同媒介的數(shù)字電視系統(tǒng)規(guī)范。DVB數(shù) 字廣播傳輸系統(tǒng)利用了包括衛(wèi)星、有線、地面、SMATV、MNDSD在內(nèi)的所有通用電視廣播傳輸 媒體。它們分別對(duì)應(yīng)的 DVB 標(biāo)準(zhǔn)DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS 和 DVB-MC。DVB標(biāo)準(zhǔn)的核心(1)系統(tǒng)采用MPEG-2壓縮的音頻、視頻及資料格式作為資源；(2)系統(tǒng)采用公共MPEG-2傳輸(TS)復(fù)用方式；(3)系統(tǒng)采用公共的用于描述廣播節(jié)目的系統(tǒng)服務(wù)信息(SI)；(4)系統(tǒng)的第1級(jí)信道編碼采用R-S前向糾錯(cuò)編碼保護(hù)；(5)調(diào)制與其他附屬的信道編碼方式，由不同的傳輸媒介來(lái)確定；使用通用的加 擾方法及條件接收接口。 DVB標(biāo)準(zhǔn)的傳輸系統(tǒng)分為信源編解碼(Source Coding)和信道編解碼 (ChannelCoding)兩部分。信源編碼采用MPEG-2碼流，首先對(duì)音頻和視頻進(jìn)行復(fù)用，然后再 將多個(gè)數(shù)字電視節(jié)目流進(jìn)行傳輸復(fù)用。在接受端進(jìn)行相應(yīng)的解復(fù)用和解碼。信道編解碼包括前向糾錯(cuò)編碼、譯碼、調(diào)制、解調(diào)和上、下變頻3部分。衛(wèi)星傳輸 采用QPSK (4相相移鍵控調(diào)制)方式，有線傳輸采用QAM (正交振幅調(diào)制)方式，地面?zhèn)鬏敳?用C0FDM(編碼正交頻分復(fù)用)或16VSB(16電平殘留邊帶調(diào)制)方式。DVB-C數(shù)字有線廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)以有線電視網(wǎng)作為傳輸介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣。 有線電視系統(tǒng)分為兩部分CATV前端和綜合解碼接收機(jī)(IRD)。采用MPEG-2壓縮編碼的傳 輸流，由于傳輸介質(zhì)采用的是同軸電纜，與衛(wèi)星傳輸相比抗外界干擾能力強(qiáng)，信號(hào)強(qiáng)度相對(duì) 較高。調(diào)制方式有16、32、64QAM三種方式，對(duì)于QAM調(diào)制而言，傳輸信息速率越高，抗干擾能 力越低。采用64QAM正交振幅調(diào)制時(shí)，一個(gè)PAL通道的傳輸碼率為41. 34Mb/s，還可供多套 節(jié)目復(fù)用。DVB-C傳輸系統(tǒng)的具有如下幾點(diǎn)主要特點(diǎn)1.可與多種節(jié)目源相適配。DVB-C傳 輸系統(tǒng)所傳送的節(jié)目既可來(lái)源于從衛(wèi)星系統(tǒng)接收下來(lái)的節(jié)目，又可來(lái)源于本地電視節(jié)目，
3以及其它外來(lái)節(jié)目信號(hào)；2.可用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視又可用于HDTV。我國(guó)有線電視系統(tǒng)采用DVB-C數(shù)字有線廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)數(shù)字電視信號(hào)的監(jiān)測(cè)，就是依據(jù)所采用的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)表示數(shù)字電視信號(hào) 性能的因素的代表值進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，來(lái)確定電視播出的質(zhì)量。為了保障監(jiān)測(cè)對(duì)象安全、穩(wěn) 定、可靠地運(yùn)行，碼流監(jiān)測(cè)需要進(jìn)行如下三個(gè)方面的監(jiān)測(cè)工作1.安全監(jiān)測(cè)為了防止節(jié)目錯(cuò)播和非法節(jié)目的侵入必須進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)。通過(guò)PID 號(hào)檢測(cè)、PCR連續(xù)性錯(cuò)誤檢測(cè)、表版本號(hào)變化檢測(cè)、各個(gè)PID碼率上下限及包重復(fù)時(shí)限(即 最大允許包間隔)、表的一致性檢查、ECM流停播檢測(cè)等多項(xiàng)措施綜合進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)實(shí)現(xiàn)播 出安全的監(jiān)測(cè)。安全方面出了問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致該播出的節(jié)目不播出或混亂了，不該播出的節(jié)目播出 了。2.差錯(cuò)監(jiān)測(cè)差錯(cuò)有如下幾種情況由于外界干擾、設(shè)備降質(zhì)、系統(tǒng)軟硬件不完善等原因?qū)е麓a流結(jié)構(gòu)或有關(guān)表格發(fā) 生不符合DVB標(biāo)準(zhǔn)或MPEG 2標(biāo)準(zhǔn)的錯(cuò)誤，如同步字節(jié)錯(cuò)誤、包計(jì)數(shù)器錯(cuò)等等，但這些問(wèn)題都 能夠自行恢復(fù)正常。由于前端設(shè)備的軟硬件不完善等原因?qū)е乱欢ㄇ闆r下碼流不穩(wěn)定或不平穩(wěn)，通過(guò) 連續(xù)監(jiān)測(cè)指定通道所有碼流的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，如當(dāng)前碼率和帶寬、最大最小碼率、最大瞬間碼率 (以毫秒為單位)、最大包間隔等，能夠了解諸如編碼器、復(fù)用器、表生成器和CA生成器等設(shè) 備的輸入輸出狀況和它們之間碼流匹配情況，能夠發(fā)現(xiàn)碼流輸出忽高忽低，甚至丟包斷流 等碼流不穩(wěn)定現(xiàn)象，但這些現(xiàn)象都能夠自行恢復(fù)正常。出現(xiàn)差錯(cuò)會(huì)直接導(dǎo)致節(jié)目播出質(zhì)量下降，如圖像出現(xiàn)馬賽克甚至停頓，聲音發(fā)出 咔咔聲響等。3.故障監(jiān)測(cè)故障有如下幾種情況需要外部干預(yù)才能恢復(fù)正常的差錯(cuò)；連續(xù)發(fā)生差錯(cuò)(出現(xiàn)恢復(fù)又出現(xiàn)又恢復(fù)…)；出現(xiàn)故障會(huì)直接導(dǎo)致節(jié)目中斷。通過(guò)監(jiān)測(cè)可在發(fā)生異常時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、準(zhǔn)確定位問(wèn)題、正確分析問(wèn)題、迅速排除 問(wèn)題，以最快的速度恢復(fù)正常播出。進(jìn)入數(shù)字電視時(shí)代后，碼流監(jiān)測(cè)儀逐漸成為最典型、最關(guān)鍵、最有效的監(jiān)測(cè)設(shè)備。 在廣播電視臺(tái)(站)和有線電視傳輸及分配網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用碼流監(jiān)測(cè)設(shè) 備通過(guò)對(duì)影響數(shù)字電視信號(hào)性能的因素的代表值進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，來(lái)確定電視播出的質(zhì)量， 預(yù)報(bào)或報(bào)告廣播電視節(jié)目的錯(cuò)播、劣播甚至停播以及非法節(jié)目的入侵，保證廣播電視節(jié)目 安全、穩(wěn)定、可靠地播出與傳輸。隨著廣播電視數(shù)字化進(jìn)程的發(fā)展，市場(chǎng)上不斷出現(xiàn)碼流分析儀等產(chǎn)品，但是它們 一般為單路檢測(cè)，且監(jiān)測(cè)指標(biāo)多益于開(kāi)發(fā)廣電設(shè)備或產(chǎn)品用，而對(duì)于廣播電視臺(tái)網(wǎng)的運(yùn)營(yíng) 監(jiān)測(cè)不太實(shí)用。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種可大容量監(jiān)測(cè)、成本低且實(shí)用方便的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括下位機(jī)、交換機(jī)和上位機(jī)，所述下位機(jī)連接所述交換 機(jī)，并通過(guò)所述交換機(jī)連接所述上位機(jī)，所述下位機(jī)包括至少一塊TS碼流采集卡和下位機(jī) CPU ；每塊所述TS碼流采集卡包括至少一組ASI輸入接口，每組ASI輸入接口包括至少 一個(gè)接口，每組所述ASI輸入接口分別依次連接FPGA板、緩存裝置以及PCI橋，輸入碼流數(shù) 據(jù)通過(guò)ASI輸入接口傳輸?shù)剿鯢PGA板進(jìn)行相應(yīng)處理，并通過(guò)所述緩存裝置對(duì)所述FPGA 板處理后的碼流進(jìn)行緩存，并通過(guò)所述PCI橋傳輸?shù)剿鱿挛粰C(jī)CPU中；所述下位機(jī)CPU包括采集裝置、以及連接所述采集裝置的解析裝置和事件監(jiān)測(cè)裝 置、連接所述事件監(jiān)測(cè)裝置的比對(duì)裝置以及連接所述解析裝置和所述對(duì)比裝置的上報(bào)裝 置；所述采集裝置采集所述PCI橋輸入的碼流，并將采集到碼流分為流和表；所述解析裝置接收所述采集裝置發(fā)送的流和表，進(jìn)行解析；所述事件監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)所述采集裝置采集到的數(shù)據(jù)，并判斷是否是事件數(shù)據(jù)，是 事件數(shù)據(jù)，則將事件數(shù)據(jù)發(fā)送到比對(duì)裝置中；所述比對(duì)裝置將事件數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，符合對(duì)事件的定義，則將事件發(fā)送到所述上 報(bào)裝置；所述上報(bào)裝置將所述解析裝置解析后的信息和所述比對(duì)裝置發(fā)送的事件通過(guò)所 述交換機(jī)發(fā)送到上位機(jī)。本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中每臺(tái)所述下位機(jī)包括四塊所述TS碼流采集卡。本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中每塊所述TS碼流采集卡包括兩組ASI輸入 接口，每組ASI輸入接口包括兩個(gè)接口。 本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中所述TS碼流采集卡與所述下位機(jī)CPU通過(guò) PCI總線連接。本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中所述下位機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)連接所述交換機(jī)。通過(guò)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決了單臺(tái)下位機(jī)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)容量 小，不方便的問(wèn)題，可以方便、準(zhǔn)確、及時(shí)地在廣播電視臺(tái)(站)和有線電視傳輸及分配網(wǎng)絡(luò) 的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)廣播電視信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以大容量監(jiān)測(cè)，且每臺(tái)下位機(jī)均采用 TS碼流采集卡采集碼流，每塊TS碼流采集卡包含兩個(gè)ASI輸入接口，采集的通道多，成本低 且實(shí)用方便。

圖1是本實(shí)用新型DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是基于DVB碼流監(jiān)測(cè)原理設(shè)計(jì)而成的專用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括八臺(tái)下位機(jī)(圖中示意出一臺(tái))、每臺(tái)下位機(jī)包括四塊TS碼流采 集卡1和下位機(jī)CPU 2，以及交換機(jī)3和上位機(jī)4。若下位機(jī)多于八臺(tái)，則令多余的下位機(jī) 每八臺(tái)連接另一臺(tái)上位機(jī)，再由多臺(tái)上位機(jī)連接更高層的上位機(jī)，構(gòu)成樹(shù)形結(jié)構(gòu)。待測(cè)設(shè)備連接TS碼流采集卡1的ASI輸入接口 101，以便對(duì)待測(cè)設(shè)備的下述狀況 進(jìn)行監(jiān)測(cè)和顯示。本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)頻道概況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和顯示，即顯示各類流的碼 率統(tǒng)計(jì)餅圖、帶寬統(tǒng)計(jì)餅圖或事件統(tǒng)計(jì)餅圖，例如節(jié)目流、實(shí)用表、其它表、EMM(授權(quán)管理信 息)流、ECM(Entitlement Control Message，授權(quán)控制信息)流、空包、其它流、未知流等。 在進(jìn)入專項(xiàng)監(jiān)測(cè)畫面“端口 x. xPID信息”時(shí)，還可以顯示顯示某PID(包標(biāo)識(shí)符)碼率的實(shí) 時(shí)曲線圖。并顯示出一個(gè)頻道所有的PID包的靜態(tài)信息，包括所有流/表的名稱，PID值、 ID (標(biāo)識(shí)符)值(對(duì)于所有表)/所屬PMT (Program Map Table，節(jié)目映射表)表的PID (對(duì) 于所有節(jié)目流)、流id/表id、流類型、碼率上限(可通過(guò)模板設(shè)定)、碼率下限(可通過(guò)模 板設(shè)定)、重復(fù)時(shí)限、瞬間碼率上限(可通過(guò)模板設(shè)定)、節(jié)目序號(hào)、節(jié)目名稱、節(jié)目提供者、 節(jié)目類型。對(duì)節(jié)目流狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示節(jié)目流的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼 率、最大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大包間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)等信息，并配有直觀的圖 形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯示用戶自己設(shè)定的碼率上下限、瞬 間碼率(以毫秒為單位)上限、包間隔上限等信息。對(duì)PSI (節(jié)目特殊信息表)/SI (業(yè)務(wù)信息表)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)(包括表的正確性和 一致性檢查)，顯示表的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最大瞬間碼率(以毫秒 為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、節(jié)目類型等信息，并配有直 觀的圖形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯示用戶自己設(shè)定的碼率上 下限、瞬間碼率(以毫秒為單位)上限、段間隔上限等信息。并顯示PSI/SI表信息的樹(shù)形 結(jié)構(gòu)，全面、直觀、易懂。對(duì)EMM流狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示EMM的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最 大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、節(jié)目類 型等信息，并配有直觀的圖形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯示用戶 自己設(shè)定的碼率上下限、瞬間碼率(以毫秒為單位)上限、段間隔上限等信息。對(duì)ECM流狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示ECM的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最 大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、節(jié)目類 型等信息，并配有直觀的圖形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯示用戶 自己設(shè)定的碼率上下限、瞬間碼率(以毫秒為單位)上限、段間隔上限等信息。對(duì)其他流狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示其他流的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼 率、最大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、 節(jié)目類型等信息，并配有直觀的圖形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯 示用戶自己設(shè)定的碼率上下限、瞬間碼率(以毫秒為單位)上限、段間隔上限等信息。對(duì)空包狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示空包的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最 大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、節(jié)目類型等信息，并配有直觀的圖形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯示用戶 自己設(shè)定的碼率上下限、瞬間碼率(以毫秒為單位)上限、段間隔上限等信息。對(duì)未知包狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示未知包的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼 率、最大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、 節(jié)目類型等信息，并配有直觀的圖形顯示(包括餅圖和以時(shí)間為橫坐標(biāo)的曲線圖)；還可顯 示用戶自己設(shè)定的碼率上下限、瞬間碼率(以毫秒為單位)上限、段間隔上限等信息。對(duì)節(jié)目的PCR(節(jié)目參考時(shí)鐘)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，顯示PCR抖動(dòng)、PCR間隔等指標(biāo)，并 用圖形直觀顯示。對(duì)事件的記錄、顯示、聲光報(bào)警、日志、查詢；對(duì)ETR各層錯(cuò)誤的記錄、顯示與查詢， 事件管理與模板設(shè)置等。本系統(tǒng)的碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一臺(tái)上位機(jī)4最多可連接八臺(tái)下位機(jī)，每一臺(tái)下位機(jī)最 多可同時(shí)監(jiān)測(cè)八個(gè)通道或頻道的所有節(jié)目或數(shù)據(jù)。上位機(jī)4和下位機(jī)之間利用局域網(wǎng)進(jìn)行 連接，通信協(xié)議為TCP\IP協(xié)議，并設(shè)置交換機(jī)3接收并發(fā)送下位機(jī)傳遞到上位機(jī)的信息。下位機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制機(jī)，可靠穩(wěn)定、易于安裝。每臺(tái)下位機(jī)含有四塊專用TS碼 流采集卡1，這些卡為PCI插卡，每塊TS碼流采集卡1包括兩組符合DVB的標(biāo)準(zhǔn)ASI輸入接 口 101，每組ASI輸入接口 101包括兩個(gè)接口，最大速率為100Mbps，每組ASI輸入接口 101 依次連接FPGA板102、緩存裝置103以及PCI橋104，TS碼流采集卡1內(nèi)設(shè)有內(nèi)置時(shí)鐘，精 度為3ppm，也可外接廣電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，精度由外部時(shí)鐘決定。由于每臺(tái)下位機(jī)設(shè)置四塊TS 碼流采集卡1，每塊TS碼流采集卡1上設(shè)置兩組ASI輸入接口 101，從而使每臺(tái)下位機(jī)能夠 可同時(shí)監(jiān)測(cè)八路輸入碼流。兩組ASI輸入接口 101中的兩個(gè)接口可以分別連接待測(cè)設(shè)備和待測(cè)設(shè)備的備份設(shè) 備，當(dāng)待測(cè)設(shè)備發(fā)生故障啟用待測(cè)設(shè)備的備份設(shè)備時(shí)，工作人員可馬上啟用監(jiān)測(cè)待測(cè)設(shè)備 的備份設(shè)備的接口。這樣既可以省去監(jiān)測(cè)待測(cè)設(shè)備的備份設(shè)備的監(jiān)測(cè)設(shè)備，又可以快速恢 復(fù)監(jiān)測(cè)工作。兩組ASI輸入接口 101中的兩個(gè)接口還可分別連接一個(gè)待測(cè)設(shè)備(或一組設(shè)備) 的輸出、輸入端，當(dāng)在輸出端發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，工作人員可啟用對(duì)待測(cè)設(shè)備輸入端的監(jiān)測(cè)，進(jìn)行 對(duì)比測(cè)試，確定問(wèn)題的位置。這樣在不增加監(jiān)測(cè)設(shè)備的情況下，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍，既可實(shí)現(xiàn)橫 向監(jiān)測(cè)又可實(shí)現(xiàn)縱向監(jiān)測(cè)。一組ASI輸入接口 101連接FPGA板102，F(xiàn)PGA板102用于自動(dòng)識(shí)別ASI輸入接口 101傳來(lái)的輸入碼流的包長(zhǎng)度，將大于188字節(jié)的204字節(jié)或208字節(jié)的后續(xù)多余的字節(jié)去 除，保留188字節(jié)向后傳輸，其內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)收到的數(shù)據(jù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到一定值 時(shí)，將碼流數(shù)據(jù)送入緩存裝置103進(jìn)行緩存，送出數(shù)據(jù)后計(jì)數(shù)器清零，進(jìn)行下一次計(jì)數(shù)。FPGA板102還對(duì)下位機(jī)的接口電路進(jìn)行檢測(cè)，判斷是否異常，異常則進(jìn)行聲光報(bào) 警，并通過(guò)對(duì)下位機(jī)CPU 2定時(shí)向FPGA板102發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行接收，F(xiàn)PGA板102中的計(jì)數(shù) 器在接收到下位機(jī)CPU 2發(fā)送的定時(shí)信號(hào)后重置，并在未接收到下位機(jī)CPU 2發(fā)送的定時(shí) 信號(hào)后，F(xiàn)PGA板102內(nèi)的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值，例如Is后重啟下位機(jī)CPU 2。輸入碼流經(jīng)過(guò)FPGA板102的相應(yīng)處理后，通過(guò)緩存裝置103對(duì)FPGA板102處理 后的輸入碼流進(jìn)行緩存。TS碼流采集卡1與下位機(jī)CPU 2之間通過(guò)PCI總線連接，緩存裝置103對(duì)FPGA板102處理后的輸入碼流進(jìn)行緩存后并將該輸入碼流通過(guò)PCI橋104傳輸?shù)较挛粰C(jī)CPU 2中。另一組的ASI輸入接口 101輸入的碼流數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過(guò)FPGA板102對(duì)大于188字 節(jié)的204字節(jié)或208字節(jié)的后續(xù)多余的字節(jié)去除，保留188字節(jié)向后傳輸，另一個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì) 收到的數(shù)據(jù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到一定值時(shí)，將碼流數(shù)據(jù)送入緩存裝置103進(jìn)行緩存， 數(shù)據(jù)送出后，計(jì)數(shù)器清零，并通過(guò)PCI總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛粰C(jī)CPU 2中。另外三塊TS碼流采集卡1同樣執(zhí)行上述工作，當(dāng)出現(xiàn)同時(shí)送出數(shù)據(jù)時(shí)，由于每塊 TS碼流采集卡1的緩存裝置103對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，可以保證每塊TS碼流采集卡1傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)互不干擾。下位機(jī)CPU 2包括采集裝置201、以及連接采集裝置201的解析裝置202和事件監(jiān) 測(cè)裝置203、連接事件監(jiān)測(cè)裝置203的比對(duì)裝置204以及連接解析裝置202和對(duì)比裝置204 的上報(bào)裝置205。采集裝置201通過(guò)PCI總線連接TS碼流采集卡1上的PCI橋104，采集相應(yīng)的輸 入碼流數(shù)據(jù)，并將采集到碼流數(shù)據(jù)根據(jù)流的PID號(hào)，將輸入的碼流分為流和表，并將流和表 發(fā)送到解析裝置202。解析裝置202采集并計(jì)算流的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最大瞬 間碼率(以毫秒為單位)、最大包間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)等信息，采集并計(jì)算表的類型、狀態(tài)、 當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì) 數(shù)、節(jié)目提供者、節(jié)目名稱、節(jié)目類型等信息。并將上述信息發(fā)送到上報(bào)裝置205。上報(bào)裝置205將解析裝置202解析后的信息發(fā)送到上位機(jī)4，多臺(tái)下位機(jī)，包括的 多個(gè)下位機(jī)CPU 2中的多個(gè)上報(bào)裝置205發(fā)送的上報(bào)信息，通過(guò)交換機(jī)3對(duì)其相應(yīng)處理，發(fā) 送到上位機(jī)4中。下位機(jī)CPU 2中的事件監(jiān)測(cè)裝置203還對(duì)相應(yīng)的事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。事件監(jiān)測(cè)裝置203監(jiān)測(cè)采集裝置201采集到的數(shù)據(jù)信息，檢測(cè)數(shù)據(jù)的PID號(hào)，并 通過(guò)對(duì)PID號(hào)的識(shí)別，判斷是否為事件數(shù)據(jù)，是事件數(shù)據(jù)，則將事件數(shù)據(jù)發(fā)送到比對(duì)裝置 204中將事件數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，符合對(duì)事件的定義，則將比對(duì)裝置204將事件發(fā)送到上報(bào)裝置 205，上報(bào)裝置205將事件上報(bào)到上位機(jī)4。本實(shí)用新型中把性能、差錯(cuò)、故障、安全方面的報(bào)警甚至用戶的操作都定義為事 件，事件數(shù)據(jù)有其特定的PID號(hào)，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)對(duì)它們進(jìn)行記錄和顯示。上位機(jī)4查詢各個(gè)下位機(jī)，看有無(wú)上送數(shù)據(jù)要求，一旦有及時(shí)接收數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù) 性質(zhì)加以顯示、處理或存儲(chǔ)。本實(shí)用新型系統(tǒng)的事件劃分范圍寬、層次多，易于用戶根據(jù)事件及時(shí)進(jìn)行故障定 位和查明故障原因，同時(shí)便于用戶發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱患，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)維修。同時(shí)把事件分為四個(gè)級(jí)別，一級(jí)事件只顯示不記錄，二級(jí)事件不顯示只記錄(存 入事件日志文件)，三級(jí)和四級(jí)事件又顯示又記錄，最嚴(yán)重的四級(jí)事件還可進(jìn)行聲光報(bào)警。以通道即下位機(jī)的TS碼流采集卡的每組ASI輸入接口 101為單位，下位機(jī)CPU 2 還可以進(jìn)行如下事件管理與設(shè)置對(duì)任意通道可設(shè)置每天的開(kāi)始停測(cè)時(shí)間和結(jié)束停測(cè)時(shí)間。例如夜里1點(diǎn)至凌晨6 點(diǎn)一般不需要監(jiān)測(cè)，開(kāi)始停測(cè)時(shí)間和結(jié)束停測(cè)時(shí)間就可分別設(shè)為1點(diǎn)和6點(diǎn)。設(shè)置一個(gè)特定事件，把它作為所有表和流的事件計(jì)數(shù)對(duì)象(也可不設(shè))，即當(dāng)一個(gè)表或一個(gè)流發(fā)生這種事件時(shí)，它的事件計(jì)數(shù)器加一，發(fā)生其他事件時(shí)，它的事件計(jì)數(shù)器不 變。此項(xiàng)功能與設(shè)置時(shí)段功能配合使用，既能減少事件報(bào)告的數(shù)量、突出關(guān)鍵事件的發(fā)生， 又能完全掌握用戶關(guān)心的事件在各個(gè)流中分布的情況，利于分析和查找問(wèn)題。允許為每一個(gè)通道的每一個(gè)事件設(shè)置一個(gè)時(shí)段(1至99秒)，也可不設(shè)(置0，即 無(wú)時(shí)標(biāo)設(shè)定)。在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)若發(fā)生事件，則只在第一次發(fā)生該事件時(shí)和該事件的時(shí)段 結(jié)束時(shí)報(bào)告，在該事件的時(shí)段結(jié)束時(shí)報(bào)告該事件在該時(shí)段內(nèi)總的發(fā)生次數(shù)。為每一個(gè)事件設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，用戶可根據(jù)自身需要啟動(dòng)或關(guān)閉對(duì)某事件的監(jiān) 測(cè)。事件說(shuō)明文件對(duì)用戶開(kāi)放，用戶可按自己的理解習(xí)慣重新書寫事件說(shuō)明。為了防止節(jié)目源丟失、占用帶寬溢出或包間隔的抖動(dòng)值過(guò)大(這些都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng) 工作的不穩(wěn)定、圖像或聲音質(zhì)量的惡化甚至黑屏或無(wú)聲)，利用模板設(shè)置來(lái)設(shè)置帶寬范圍的 門限值和包間隔抖動(dòng)所允許的最小值，以便于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)時(shí)能進(jìn)行碼流帶寬監(jiān)測(cè)和包間隔抖 動(dòng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，當(dāng)帶寬的范圍超出設(shè)定的門限值或當(dāng)包間隔抖動(dòng)值超出設(shè)定的時(shí)間值時(shí)，系 統(tǒng)會(huì)立即產(chǎn)生相應(yīng)的事件?？砂讯?jí)以上事件存入日志文件(文件格式為EXCEL XLS格式)，并可根據(jù)用戶的 要求定制選件，把系統(tǒng)日志文件和用戶特定的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)接。上位機(jī)4為標(biāo)準(zhǔn)配置的PC機(jī)，操作系統(tǒng)為Win XP Professional。通過(guò)上位機(jī)4 實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)監(jiān)測(cè)狀況的顯示并存儲(chǔ)。上位機(jī)顯示畫面的設(shè)計(jì)充分考慮到用戶的方便使 用，在不影響美觀的前提下，每一頁(yè)面信息量盡量大，讓用戶盡量少操作頁(yè)面。比如對(duì)應(yīng)一 個(gè)下位機(jī)的主頁(yè)面，就可同時(shí)監(jiān)測(cè)到本下位機(jī)八路輸入流的主要指標(biāo)，并可同時(shí)觀測(cè)到所 有其它下位機(jī)的故障情況。上位機(jī)4主要用于狀態(tài)監(jiān)視、數(shù)據(jù)記錄、故障報(bào)警等。連接上位機(jī)4和下位機(jī)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)絡(luò)接口(EtherLink 10/100/1000Base-T)，網(wǎng)絡(luò)符合以太網(wǎng)全雙工 IEEE 802. 2 和 IEEE 802. 3 (10BASE-T)、IEEE 802. 3u (100BASE-TX)、IEEE 802. 3ab (1000BASE-T)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)連接器規(guī)格為 RJ-45。下位機(jī)主要用于信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理，并具有ECM流停播檢測(cè)功能，若ECM流內(nèi)容 停止變化或ECM流不再出現(xiàn)都將報(bào)警(若用戶啟動(dòng)此事件)，還具有EIT表各事件開(kāi)始結(jié)束 時(shí)間檢測(cè)功能，若當(dāng)前有效EIT表的事件開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間不符將報(bào)警(若用戶 啟動(dòng)此事件)。本實(shí)用新型的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作過(guò)程為每臺(tái)下位機(jī)實(shí)時(shí)采集所監(jiān)測(cè)對(duì)象的TS碼流數(shù)據(jù)，待測(cè)設(shè)備通過(guò)連接TS碼流采集 卡1的每組ASI輸入接口 101中的一個(gè)，將碼流數(shù)據(jù)發(fā)送到FPGA板102，F(xiàn)PGA板102自動(dòng) 識(shí)別ASI輸入接口 101傳來(lái)的輸入碼流的包長(zhǎng)度，將大于188字節(jié)的204字節(jié)或208字節(jié) 的后續(xù)多余的字節(jié)去除，保留188字節(jié)向后傳輸，F(xiàn)PGA板102內(nèi)部的計(jì)數(shù)器對(duì)收到的數(shù)據(jù) 量進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到一定值時(shí)，將碼流數(shù)據(jù)送入緩存裝置103進(jìn)行緩存，送出數(shù)據(jù)后 計(jì)數(shù)器清零，進(jìn)行下一次計(jì)數(shù)，輸入碼流數(shù)據(jù)通過(guò)緩存裝置103緩存，并通過(guò)PCI橋104傳 輸?shù)较挛粰C(jī)CPU 2中的采集裝置201中，采集裝置201采集相應(yīng)的輸入碼流數(shù)據(jù)，并將采集 到碼流數(shù)據(jù)根據(jù)流的PID號(hào)等信息，將流分為流和表，并將流和表發(fā)送到解析裝置202，解 析裝置202采集并計(jì)算流的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最大瞬間碼率(以 毫秒為單位)、最大包間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)等信息，采集并計(jì)算表的類型、狀態(tài)、當(dāng)前碼率、最大碼率、最小碼率、最大瞬間碼率(以毫秒為單位)、最大段間隔、帶寬、事件計(jì)數(shù)、節(jié)目提 供者、節(jié)目名稱、節(jié)目類型等信息。并將上述信息發(fā)送到上報(bào)裝置205，上報(bào)裝置205將解析 裝置202解析后的信息發(fā)送到上位機(jī)4，上位機(jī)4通過(guò)查詢各個(gè)下位機(jī)的上報(bào)裝置205，看 有無(wú)上送數(shù)據(jù)要求，一旦有及時(shí)接收數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)加以顯示、處理或存儲(chǔ)，上報(bào)裝置 205發(fā)送的上報(bào)信息，通過(guò)交換機(jī)3對(duì)其相應(yīng)處理，傳輸?shù)缴衔粰C(jī)4中。同時(shí)下位機(jī)CPU 2 中的事件監(jiān)測(cè)裝置203還對(duì)相應(yīng)的事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，事件監(jiān)測(cè)裝置203監(jiān)測(cè)采集裝置201采 集到的數(shù)據(jù)，檢測(cè)數(shù)據(jù)的PID號(hào)，并通過(guò)對(duì)PID號(hào)的識(shí)別，判斷是否是事件數(shù)據(jù)，若是事件數(shù) 據(jù)，則將事件數(shù)據(jù)發(fā)送到比對(duì)裝置204中將事件數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，符合對(duì)事件的定義，則將比 對(duì)裝置204將事件發(fā)送到上報(bào)裝置205，上報(bào)裝置205將事件上報(bào)到上位機(jī)4。同樣，上位 機(jī)4通過(guò)查詢各個(gè)下位機(jī)的上報(bào)裝置205，看有無(wú)上送數(shù)據(jù)要求，一旦有及時(shí)接收數(shù)據(jù)，根 據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)加以顯示、處理或存儲(chǔ)。通過(guò)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決了單臺(tái)下位機(jī)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)容量 小，不方便的問(wèn)題，可以方便、準(zhǔn)確、及時(shí)地在廣播電視臺(tái)(站)和有線電視傳輸及分配網(wǎng)絡(luò) 的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)廣播電視信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以大容量監(jiān)測(cè)，且每臺(tái)下位機(jī)均采用 TS碼流采集卡采集碼流，每塊TS碼流采集卡包含兩個(gè)ASI輸入接口，采集的通道多，成本低 且實(shí)用方便。以上的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的 范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí) 用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù) 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括下位機(jī)、交換機(jī)(3)和上位機(jī)(4)，所述下位機(jī)連接所述交換機(jī)(3)，并通過(guò)所述交換機(jī)(3)連接所述上位機(jī)(4)，其特征在于，所述下位機(jī)包括至少一塊TS碼流采集卡(1)和下位機(jī)CPU(2)；每塊所述TS碼流采集卡(1)包括至少一組ASI輸入接口(101)，每組ASI輸入接口(101)包括至少一個(gè)接口，每組所述ASI輸入接口(101)分別依次連接FPGA板(102)、緩存裝置(103)以及PCI橋(104)，輸入碼流數(shù)據(jù)通過(guò)ASI輸入接口(101)傳輸?shù)剿鯢PGA板(102)進(jìn)行相應(yīng)處理，并通過(guò)所述緩存裝置(103)對(duì)所述FPGA板(102)處理后的碼流進(jìn)行緩存，并通過(guò)所述PCI橋(104)傳輸?shù)剿鱿挛粰C(jī)CPU(2)中；所述下位機(jī)CPU(2)包括采集裝置(201)、以及連接所述采集裝置(201)的解析裝置(202)和事件監(jiān)測(cè)裝置(203)、連接所述事件監(jiān)測(cè)裝置(203)的比對(duì)裝置(204)以及連接所述解析裝置(202)和所述對(duì)比裝置(204)的上報(bào)裝置(205)；所述采集裝置(201)采集所述PCI橋(104)輸入的碼流，并將采集到碼流分為流和表；所述解析裝置(202)接收所述采集裝置(201)發(fā)送的流和表，進(jìn)行解析；所述事件監(jiān)測(cè)裝置(203)監(jiān)測(cè)所述采集裝置(201)采集到的數(shù)據(jù)，并判斷是否是事件數(shù)據(jù)，是事件數(shù)據(jù)，則將事件數(shù)據(jù)發(fā)送到比對(duì)裝置(204)中；所述比對(duì)裝置(204)將事件數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，符合對(duì)事件的定義，則將事件發(fā)送到所述上報(bào)裝置(205)；所述上報(bào)裝置(205)將所述解析裝置(202)解析后的信息和所述比對(duì)裝置(204)發(fā)送的事件通過(guò)所述交換機(jī)(3)發(fā)送到上位機(jī)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每臺(tái)所述下位機(jī)包括四塊所 述TS碼流采集卡(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每塊所述TS碼流采集卡(1) 包括兩組ASI輸入接口(101)，每組ASI輸入接口(101)包括兩個(gè)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述TS碼流采集卡(1)與 所述下位機(jī)CPU(2)通過(guò)PCI總線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)連接 所述交換機(jī)(3)。
專利摘要一種DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括下位機(jī)、交換機(jī)和上位機(jī)，所述下位機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)所述交換機(jī)，并通過(guò)所述交換機(jī)連接所述上位機(jī)，所述下位機(jī)包括至少一塊TS碼流采集卡和下位機(jī)CPU；每塊所述TS碼流采集卡包括至少一組ASI輸入接口，每組ASI輸入接口包括至少一個(gè)接口，所述ASI輸入接口分別依次連接FPGA板、緩存裝置以及PCI橋，所述下位機(jī)CPU包括采集裝置、以及連接所述采集裝置的解析裝置和事件監(jiān)測(cè)裝置、連接所述事件監(jiān)測(cè)裝置的比對(duì)裝置以及連接所述解析裝置和所述對(duì)比裝置的上報(bào)裝置；所述上報(bào)裝置通過(guò)所述交換機(jī)將上報(bào)信息發(fā)送到上位機(jī)。從而提供一種可大容量監(jiān)測(cè)、成本低且實(shí)用方便的DVB碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04N7/64GK201585083SQ200920319030
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者姜一鳴, 徐暉, 王燕季, 辛欣, 陳玉萍 申請(qǐng)人:北京牡丹電子集團(tuán)有限責(zé)任公司