一種數位電視接收設備的節目自動恢復方法
2023-12-07 04:37:11 2
專利名稱：一種數位電視接收設備的節目自動恢復方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於數位電視接收設備的節目自動恢復方法，特別是涉及在數位電視接收設備中通過軟體主動查詢或利用中斷信號監控通道解碼器的工作狀態，實現數位電視接收設備中射頻輸入信號異常後的信號狀態顯示功能及節目自動恢復的方法。
背景技術：
數位電視接收設備在接收網絡運營商提供的數字業務的時候，射頻信號輸入到接收設備，首先由高頻頭實現射頻信號的調諧工作，將射頻信號調諧到中頻或基帶信號，然後送給通道解碼器，通道解碼器完成通道解碼，將中頻信號或基帶信號轉化為標準傳輸流(TS流)輸出。標準傳輸流經過主晶片相關處理便可以實現節目的接收、播放功能。
節目在正常接收、播放過程中，輸入的射頻信號可能突然中斷或由於受到幹擾噪聲突然上升，導致接收前端通道解碼器失鎖，節目無法正常接收、播放。導致異常的原因消失，可能射頻信號很快又恢復正常，但是，現有的數位電視接收設備沒有對當前輸入射頻信號狀態進行實時監測的功能模塊，一旦出現上述情況，數位電視接收設備無法通知用戶當前節目接收、播放出現異常的原因，也無法在網絡信號恢復正常後及時恢復當前節目的接收及播放。用戶只有復位接收設備並重新搜索當前通道信號來判斷信號是否異常或已恢復正常。
由於有線網絡數位訊號的監測控制裝置設計複雜且成本較高，所以現有的數位電視接收設備中沒有提供對當前網絡數位訊號狀態進行監測的控制模塊。數位電視接收設備在接收當前有線網絡數位訊號時，一旦射頻信號中斷或因瞬間幹擾導致通道解碼失鎖，節目的接收和播放便會終止。如果網絡射頻信號恢復正常，通道解碼器無法恢復正常工作。只有重新設置通道解碼器相關參數並搜索當前信號才能實現通道信號的正常接收。通常，用戶只有重新啟動接收設備重新搜索來實現節目的正常接收，而且，由於沒有對當前網絡數位訊號狀態進行監測的控制裝置，當前通道信號的狀態普通用戶無法知道，用戶無法知道通道信號是否已恢復正常或何時會恢復正常。因此，當網絡信號不穩定時，接收設備幾乎無法正常工作。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提出一種數位電視接收設備的節目自動恢復方法，通過軟體控制方法，實現了數位電視接收設備中射頻輸入信號異常後的信號狀態的顯示，並且射頻輸入信號恢復後，節目能夠自動恢復。
本發明所述方法，包括如下步驟步驟一、啟動監控程序；步驟二、判斷通道解碼器是否鎖定，如果已被鎖定，則轉步驟五；步驟三、進行信號評估，根據當前的AGC信號判斷當前信號電平，評估信號的載噪比C/N和通道解碼誤碼率BER，判斷信號狀態；步驟四、如果信號不正常，向用戶終端顯示相關信息；否則，重新搜索，恢復當前節目，實現節目的自動恢復；步驟五、退出監控程序。
本發明通過軟體方式監測當前通道解碼晶片的控制狀態，來判斷當前輸入網絡信號的狀態；一旦當前網絡中信號出現異常，接收設備的控制軟體便會通過顯示終端立刻通知用戶設備接受異常的原因，如當前網絡信號的狀態電平太低、誤碼太高或噪聲太大等。如果一段時間後，信號恢復正常，接收設備能自動完成節目的重新正常接收、播放並通知用戶；使用戶可以更好的了解出現故障的原因，實現了節目的自動恢復，避免了反覆的關機重啟。
圖1是採用本發明所述方法的機頂盒裝置；圖2為本發明所述節目自動恢復方法的流程圖；圖3為本發明所述節目自動恢復方法的原理示意圖。
具體實施例方式
本發明針對現有的技術不足提出一種節目自動恢復方法，通過對當前網絡信號實時監控，並在網絡信號恢復正常後自動恢復節目正常播放。
圖1給出了採用本發明所述方法的機頂盒裝置，為了方便理解本發明，將圖1中的各個模塊功能簡要描述如下調諧器的主要功能是完成有線電視網絡中輸入的數字射頻信號的下變頻工作，與後端通道解碼器配合，為通道解碼器提供其工作範圍內的中頻或基帶信號。
通道解碼器完成中頻或基帶數位訊號的解調工作，輸出標準傳輸流給主晶片。通道解碼器通過偵測解調輸出傳輸流的包頭(0x47)給出鎖定狀態。通過軟體編程控制可以獲取當前射頻信號的電平、載噪比以及誤碼率等參數，同時可以控制使其在鎖定及失鎖狀態變化時，產生中斷請求信號給主晶片。
通道解碼器在鎖定和失鎖情況下，其狀態發生變化，通過硬體讓其產生一個中斷請求信號提供給主晶片，這樣一旦通道信號發生變化導致通道解碼器失鎖時，即找不到解調輸出傳輸流的包頭(0x47)，便會通知主晶片通道解碼失鎖。
主晶片用來完成傳輸流的接收、處理以及播放功能，同時控制軟體的整個工作流程。顯示終端是最終的用戶界面。
本發明利用接收設備前端通道解碼晶片的部分控制功能結合軟體控制，實現當前通道信號基本狀態的監測，在信道解碼器失鎖後，一旦信號恢復正常，接收設備自動恢復當前節目的順利接收、播放並將當前網絡信號狀態實時反饋給用戶。
圖2為本發明所述節目自動恢復方法的原理示意圖，其中，節目自動恢復控制單元用來完成通道解碼的重新鎖定、節目的重新接收及播放；終端顯示控制單元完成用戶界面的終端顯示；通道解碼器鎖定狀態實時監測模塊完成對通道解碼器鎖定狀態的實時監測。
信號質量綜合評估控制單元用來完成對當前通道信號質量的綜合評估，AGC實時監測模塊完成對當前信號AGC的實時監測；C/N實時監測模塊完成對當前信號C/N的實時監測；BER實時監測模塊完成對當前信號BER的實時監測。
圖2中的四個實時監測模塊(即AGC實時監測模塊、C/N實時監測模塊、BER實時監測模塊、通道解碼器鎖定狀態實時監測模塊)在信號質量綜合評估控制單元的控制下，各自獨立完成自己相關的狀態監測。
監測模塊將所得的監測信息提交給信號質量綜合評估控制單元，信號質量綜合評估控制單元完成對當前網絡信號的實時綜合評估，評估結果提交給終端顯示控制單元及節目自動恢復控制單元，終端顯示控制單元控制顯示終端顯示信號狀態或信號不好的原因；節目自動恢復控制單元負責視頻的恢復。
根據圖2的設計原理，本發明進一步提出了如圖3所示的節目自動恢復方法的流程圖。具體步驟說明如下步驟一、啟動監控程序；步驟二、判斷通道解碼器是否鎖定，如果已被鎖定，則轉步驟五；步驟三、進行信號評估，根據當前的AGC信號判斷當前信號電平，評估信號的載噪比C/N和通道解碼誤碼率BER，判斷信號狀態；步驟四、如果信號不正常，向用戶終端顯示相關信息；否則，重新搜索，恢復當前節目，實現節目的自動恢復；步驟五、退出監控程序。
本發明所述方法中，首先要啟動監控程序。
啟動監控程序可以採用兩種方式，其一是主動方式，即主晶片通過任務機制每隔一段時間啟動監控程序；其二是被動方式，通過檢測中斷信號來啟動監控程序，以數位電視機頂盒為例，首先需要在硬體上從通道解碼器引中斷控制信號線到主晶片中斷控制口，如圖1所示。
主動啟動的方式中，主晶片通過任務機制每隔一段時間啟動監控程序，監控程序首先判斷通道解碼器是否鎖定，如果鎖定則退出監控程序，否則開始當前信號狀態的評估並在用戶終端顯示相關評估信息。如果信號狀態良好，重新搜索當前節目，節目恢復則退出監控程序；如果信號異常，則顯示當前信號相關信息並退出監控程序。
被動啟動的方式中，通道解碼器一旦失鎖，就會產生中斷請求，本發明則利用了該中斷請求來啟動監測程序，主晶片無需頻繁查詢當前通道解碼器鎖定狀態，因此中斷方式相對主動啟動方式而言，能夠節約CPU資源，之後的流程完全相同。
為了實現對信號的實時監控，獲得當前信號的狀態信息，本發明採用了主動和被動兩種方式同時存在的啟動方式即通過被動方式第一次啟動監控程序以後，打開主動方式，此時兩種啟動方式同時存在，每隔一段時間就通過主動方式啟動監控程序，對當前信號進行評估，由此實現信號的實時監測；直到節目恢復正常，再關閉主動方式，轉入單一被動啟動方式，直到通道解碼器再次失鎖。
通道解碼器在鎖定和失鎖狀態間變化時，軟體查詢器的狀態發生變化；被動啟動方式時，通道解碼器在鎖定和失鎖狀態間變化時，硬體產生一個中斷請求信號提供給主晶片，這樣一旦通道信號發生變化導致通道解碼器失鎖(同步頭0x47沒有找到)，便會通知主晶片通道解碼失鎖。
監控程序啟動後，先要判斷通道解碼器是否鎖定，判斷信號是否已經恢復正常，這樣可以避免誤操作，減少運行監控程序的開銷。監控程序通過通道解碼器監控模塊，檢測通道解碼器軟體查詢器的狀態，依此來判斷通道解碼器是否鎖定。
當通道解碼器處於失鎖狀態時，便要開始評估當前網絡信號。首先要判斷信號電平值否正常，此時信號電平如果異常，則無需再判斷其它信號的相關信息，直接進行評估，給用戶顯示相關信息並退出監控程序。因為造成通道解碼器失鎖的最主要的原因就是沒有信號，反映到監控程序中，就會發現電平異常(偏低)；因此，對這種情況最先單獨進行處理。
由於按需要配置好通道解碼器AGC模塊後，射頻信號經過前端調諧後，轉換成中頻信號傳輸給通道解碼器，通道解碼器內部的AGC模塊會根據輸入中頻信號的幅度調整前端射頻及中頻信號的放大係數。因此，可以利用內部AGC的值與輸入射頻信號電平值的對應關係或映射表及AGC模塊的實時自適應性，通過實時讀取內部AGC寄存器值，計算出當前輸入射頻信號的電平。監控程序根據該電平值，即可判斷當前信號是否正常。數字射頻信號正常時電平範圍40dBuV---100dBuV。如果信號電平≤40dBuV，則表示信號電平太低；如果信號電平≥100dBuV，則表示信號電平太高，以上兩種情況下通道解碼器都無法正常工作。
如果信號電平在正常範圍內，此時啟動後臺監控程序來評估通道解碼器的當前誤碼率和載噪比；通道解碼器帶有一個噪聲評估積累器，在通道解碼過程中，它通過比較信號星座圖的實際位置與理想信號星座中的偏差來實時記錄當前信號的參考噪聲。因此，可以利用該模塊提供的參考噪聲與當前信號實際載噪比的對應關係(或映射表)找出二者的關係，由此，監控程序便可以判斷當前信號的載噪比是否正常。數字射頻信號正常時載噪比範圍為23dB以上，如果當前信號的載噪比小於或等於22dB，則表示信號噪聲太大，通道解碼器無法正常工作。
通道解碼器帶有誤碼測試模塊，可以根據需要使該模塊記錄一段時間內誤碼的字節數(byte)或位數(bit)及所有信息包的字節數或位數，因此，通過誤碼實時監測模塊進行軟體統計，就可以求出當前信號的誤碼率。數字射頻信號誤碼範圍在≤5×10-4時，通道解碼器能完成糾錯；如果誤碼率≥1×10-4，部分信號無法糾錯，會影響節目的接收及播放。所以，如果誤碼率在1×10-3數量級上，便可以認為信號質量太差，後端接收及播放無法正常工作。
監控程序根據以上相關信息來綜合判斷當前失鎖的原因並將相關信息通過用戶界面反饋給用戶，並控制是否啟動節目自動恢復控制模塊。
當信號恢復正常以後，主動和被動方式都可以啟動監控程序，監測模塊獲得信號的實時信息，信號質量綜合評估控制單元便能及時通知節目自動恢復模塊讓其重新搜索，完成節目的自動恢復；這樣便可以實現在射頻信號中斷或其他原因導致通道解碼器失鎖後信號一旦恢復正常，接收設備監測模單元能及時恢復當前信號的接收、播放。
通過上述兩種方式在機頂盒平臺上，實現了節目自動恢復功能。在信號中斷或不穩定等情況下，實現對信號的實時監控，信號一旦恢復正常，機頂盒的節目便能及時恢復。
最後所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和範圍的任何修改或局部替換，其均涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於包括如下步驟步驟一、啟動監控程序；步驟二、判斷通道解碼器是否鎖定，如果已被鎖定，則轉步驟五；步驟三、進行信號評估，根據當前的AGC信號判斷當前信號電平，評估信號的載噪比C/N和通道解碼誤碼率BER，判斷信號狀態；步驟四、如果信號不正常，向用戶終端顯示相關信息；否則，重新搜索，恢復當前節目，實現節目的自動恢復；步驟五、退出監控程序。
2.根據權利要求1所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的步驟一中，啟動監控程序的方式為主動方式，即主晶片通過任務機制，每隔一段時間自動啟動監控程序。
3.根據權利要求1或2所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的步驟一中，啟動監控程序的方式為被動方式，即如果通道解碼器在鎖定和失鎖狀態間變化時，通過硬體產生一個中斷請求信號提供給主晶片，主晶片啟動監控程序。
4.根據權利要求3所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於採用產生中斷請求信號的被動方式啟動監控程序，在步驟一之前包括如下過程從通道解碼器引控制信號線到主晶片中斷控制口來傳輸中斷控制信號。
5.根據權利要求1所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的步驟二中，判斷通道解碼器是否鎖定，具體包括如下過程通過軟體查詢通道解碼器的鎖定狀態寄存器，檢測通道解碼器鎖定或失鎖。
6.根據權利要求1所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的步驟三，具體包括如下步驟步驟30判斷當前信號電平是否正常；如果正常，執行步驟31；否則，執行步驟32；步驟31進一步判斷當前信號的載噪比和誤碼率是否正常；執行步驟32；步驟32結束步驟三。
7.根據權利要求6所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的判斷當前電平信號是否正常，具體包括如下過程通過實時讀取內部AGC寄存器值，計算出當前輸入信號的電平；根據該電平值是否在正常時數位訊號的電平範圍40dBuV-100dBuV內，即可判斷當前信號電平是否正常。
8.根據權利要求6所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的判斷當前信號的載噪比是否正常，具體為包括如下過程通過通道解碼器的噪聲評估積累器獲得參考噪聲，根據參考噪聲計算出當前信號的載噪比；根據當前信號的載噪比是否在正常時載噪比範圍內，即23dB以上，判斷當前信號的載噪比是否正常。
9.根據權利要求6所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的判斷當前誤碼率是否正常，具體為包括如下過程通過通道解碼器的誤碼實時監測模塊，以軟體統計的方式求出當前信號的誤碼率；根據當前信號的誤碼率是否在信號正常時誤碼範圍，即5×10-4以下，判斷當前信號的誤碼率是否正常。
10.根據權利要求1所述的數位電視接收設備的節目自動恢復方法，其特徵在於所述的步驟四，具體包括如下過程根據步驟三的結果，評估網絡信號狀態；如果信號不正常，通過顯示終端向用戶顯示信號不正常的原因，退出監控程序；否則信號正常，則重新搜索，恢復當前節目，實現節目的自動恢復後退出監控程序。
全文摘要
本發明公開了一種數位電視接收設備的節目自動恢復方法，通過主晶片每隔一定時間主動啟動監控程序或通過被動的接收通道解碼器的中斷信號來啟動監控程序；然後，判斷通道解碼器是否鎖定，如果已被鎖定，則退出監控程序；否則，進行信號評估，判斷信號狀態；如果信號正常，則退出監控程序；否則，重新搜索當前節目，節目恢復後，向用戶終端顯示相關信息；如果節目不能恢復，則退出監控程序；本發明通過軟體方式來判斷當前輸入網絡信號的狀態；信號出現異常，接收設備的控制軟體會通知用戶設備接收異常的原因。信號恢復正常後，接收設備能自動完成節目的重新正常接收、播放並通知用戶，實現了節目的自動恢復，避免了反覆的關機重啟。
文檔編號H04N7/015GK1606346SQ20031010002
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月8日 優先權日2003年10月8日
發明者柴勇 申請人:北京中視聯數字系統有限公司