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数字电视节目素材研究

随着数字化进程的推进,我国对数字电视领域也给予了高度重视。虽然相较于其他发达国家来说,我国在数字电视领域起步较晚,目前还没有非常成熟的技术,但发展速度依然极快。为更好地适应数字化发展趋势,国内各大电视台逐渐对机构内部的播控系统进行了更新和改造,尽可能与数字化发展同步进行。在数字化趋势的大背景下,数字电视信号的检测和管理也成为所有数字电视参与机构需要共同解决的问题。电视行业内已经意识到,高质量的检测系统可以检测出数字电视节目素材存在的问题,让设计人员在节目播出之前做出及时调整,这也是优化数字电视技术水平的重要途径之一。在数字电视播出系统中,过去的磁带播出方式已逐步转变为以文件为主、以磁带备份为辅的形式,节目素材检测,包含上载节目源的素材、上载服务器经编码后的素材以及节目待播素材的检测,可以有效确保节目质量,也是把控节目质量的重要环节。

1数字电视中的SDI信号自动检测报警

数字电视中所涉及的SDI视音频信号属于高效传输的信号流。对SDI信号的质量检测所适用的设备处理量极大且实时性要求较高。SDI视音频检测系统,其系统内核部分为嵌入式计算机,该系统主要由SDI接口、高性能数字信号处理器DSP、可编程逻辑器件FPGA等部分所组成,可以对视音频信号进行检测,并且其检测精准度及稳定性可以有效降低错误警报的发生,进而提高系统使用效率。

2数字电视中视音频自动检测软件设计

在检测主机中运行的视音频程序,可以用于对节目素材进行上载动作时,对视音频模块进行控制,以此来检测系统中包含的SDI信号。这种检测过程会持续到上载动作的流程结束,视音频检测模块中发出的检测SDI信号的命令会被中止。通过检测来判断视音频故障出现的时间、故障类型以及故障发生的时码和路径,并控制触发报警的装置。事实上,视音频的检测软件主要还是对检测之后通过检测板发来的报警数据做出判断、分析和综合等处理,主要可以考虑以下几个方面。2.1设计用户界面。首先,需要设计一个用户界面,它可以满足用户的需求,并且能够提取用户在系统中设定的信息。图形化的界面更加方便用户进行操作,因此,在设计中可以加入两个或以上的GUI,即图形用户界面,以此来提升界面使用效率。2.2判断和记录错误信息。在C语言的设计内容中,捕捉并处理错误信息在视音频系统中尤为重要。只有从检测出的错误信号中才能快速且准确地了解信号错误的来源,并确定错误类型,将错误的具体信息记录下来有针对性地加以解决。2.3同时接受多个数据源。多线程机制的作用下可以将多个数据源进行同步处理。根据数据源出现的数量,在主控线程中建立相关的线程,每个线程都有其相互对应接收的数据源。当然,这些接收数据源的线程相互独立,并不会产生相互联系,通过设立线程的主要目的就是接收来自不同视频终端的数据。利用不同地址的缓冲区设立在每个线程动态中,便可以解决上述问题。另外,在创建线程的过程中,将其中的dwCreateFlags参数设置成CREATE_SUSPEN,可以实现对指定的线程优先挂起。再对一些变量进行赋值处理,完成初始阶段的工作。最后,可以调动线程类的函数,如ResumeThread来启动多个线程。2.4执行任务。当某个数据源中接收到了相应数据,则针对接收的数据需要执行不同的处理任务。在各项任务处理时需要做好任务之间的同步和互斥,让每项任务能够并行完成。在数据源接收到视频数据时,需要对收到的数据进行多项处理。由于系统的实时处理时间有限且对设备的性能要求极高,因此,当某种数据需要较长的处理时间且任务复杂时,便可以采用多线程来处理,这样在同一个数据源的数据中便形成了多个线程任务。2.5视音频检测软件需提供更多的功能。用户利用视音频检测软件可以将接收到的报警数据随机的储存到相应线程中,并以此来制定相应的计划来保存线程。在设计过程中,不同的处理线程可以通过细分封装到类中,进而强化程序的可扩展性,这样用户只需将相关的可视化控件和线程类进行结合形成自定义部件,便可快速实现图形界面的开发,并提高对代码的复用率。

3视频服务器中的检测系统概述

视频服务器是一种专用计算机,可以对数据进行压缩、存储并处理相关视音频数据。这种设备的构成部分包括大容量的存储设备、视音频接口、网络接口、协议接口、视音频交叉点矩阵等,且可以提供视频处理的功能。笔者通过总结,认为主要可以从以下几方面阐述。3.1视频服务器主要功能。第一,视频服务器可以利用FC和以太网接收来自播控系统的指令以及状态检测信息。第二,利用磁盘阵列来读取视频流。第三,利用ASI进行视频流输入。第四,将实时传输的视频流进行播出可以有多种选择,比如,直接播出、存储到磁盘阵列中、延时处理等。第五,可以实现对节目流进行解复用、复用等功能。第六,将输入的视频流进行重新打包,然后在多个节目传输流中进行输出。3.2视频服务器的主要特点。第一,视频服务器支持对MPEC-2、H.264/AVS、DVB-ASI以及TCP/IP等标准的传输。第二,64位的播出卡设计被应用到设备中,且满足PICM2.1的标准。第三,运用磁盘调度算法可以确保磁盘被扫描时实现优先实行的EDF策略。第四,服务器中最高可支持12路的ASI输出。第五,设备适用FC光纤通道。第六,节目的码流可以无缝拼接,确保两个节目之间的切换保持平稳过度的状态。第七,通过以太网来发送IP多播的型号,并且能够远程点播和监控。第八,设备也支持第三方的管理软件监控。3.3MPEG-2的优点。目前,视频服务器主要使用的两种技术是M-JPEG和MPEG-2。前者是把播放的视频分解成多个静止图形,精确压缩每一帧图像,但这种模式只是对图象的压缩并没有考虑到时间上的特征,因此,实际的压缩率并不高。而MPEG-2相对于它来说具有其特有优势,主要表现在以下几方面。3.3.1内容的交互性。MPEG-2是一种天然合成的高效多媒体数据编码模式。MPEG-2为视频提供了索引、超链接、下载等数据访问的工具。利用这些功能可以帮助用户选择合适的多媒体数据库并找到自己想要的内容。在多媒体数据库中具有位流编辑的功能,可以实现家庭互动式购物等效果。3.3.2高效的压缩性。相比其他类型的标准来说,MPEG-2具有较高的编码效率。在比特率一定的情况下,系统的视觉听觉质量极为优秀,即使在低带宽的信道上也能保证视音频的有效传送。MPEG-2的另外一项优势在于其可以同时编码并行发生的数据流。3.3.3通用的访问性。MPEG-2技术提出了一种易出错环境的鲁棒性,无论是多个无线网络还是有线网络,该项技术都可以得到有效应用。MPEG-2技术中内容具备可分级的属性,它可以将内容、质量等分成不同的小块更好地适应用户需求,而这种功能可以支持不同带宽以及存储容量情况下的信道传输。MPEG-2的特殊性可以加速多媒体在视频中的应用,目前,已经在多个领域,包括广播电视、交互式存储媒体、实时可视通讯等领域,以及远程视频监控业务、多媒体邮件、因特网多媒体等方面都得到了广泛应用,并且具有发展前景良好。

4FPGA架构的系统

在具体的实践中,FPGA可以有效接收标清的SDI,但由于频率上升,FPGA的处理将会变得不太稳定,而IP核价格较高,因此,采用现有接收芯片是目前较好的选择。利用Windows系统,基于VC搭建的系统判断视音频故障产生的时间、类型、发生的路径等,在熟悉了Cerify原理之后可以进行视音频文件检测。当然,在实践过程中,FPGA子系统中的资源还没有得到充分运用,并且该系统目前还只能检测音频中的杂音、黑场、无声静帧等问题,因此,需要在FPGA中增加对视频质量检测的功能,以进一步优化检测系统的功能。由于存在时间上的限制,VC设计还需要深入分析和优化代码来达到最佳的优化模式,以提高执行效率。

5结语

目前,电视广播以及有线电视领域的竞争市场已经逐步进入到数字业务的竞争中。随着数字技术的进步与发展,M-JPEG/DV等数字压缩技术在电视节目的制作中得到了广泛应用。为进一步提高视频节目的质量,数字技术的使用是目前行业内较为关注的一种方法。因此,做好数字电视中节目素材的检测,作为节目播控之前的重要环节,各个数字电视机构需要对上载的节目源素材以及编码后的素材的检测技术做好定期更新和维护,把控好节目播出之前的防御,避免出现重大视频播放事故而造成严重后果。随着国内技术的频繁更新,数字电视的检测技术也会根据当前的社会需求做出改进,从而提高国内数字电视应用的整体水平。

作者:白月文 单位:安徽广播电视台播出部

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