节目监视器用于播放指定的相关节目；节目图像监视摄像头用于对节目图像故障(如花屏)进行监控采集；机顶盒+SoC检测系统用于把SoC检测系统和机顶盒集成在一起，由SoC系统对机顶盒进行控制频道切换，并进行监控；上位管理机用于对各下位管理机故障数据进行汇总、统计，并生成报表。

4．2 硬件设计
4．2．1 PA1688介绍
    PA1688是为网络语音通信终端提供的一套完整的解决方案，其针对低成本、高性能的网络语音及视频进行了专门的设计，这里只用到它的CMOS图像接口。
    PA1688是一个双处理器集成芯片，其片内集成控制器、数字信号处理器以及其他必要的接口电路。在设计上不仅保证芯片本身易于开发，成本低，而且保证所有的外围接口芯片都有充分供应并且价格低廉。PA1688的硬件结构如图2所示。
    PA1688芯片的核心主要包括两部分：
    ①控制器。增强的Intel MCS－51指令集兼容控制器，负责系统控制、系统接口等处理，以及各种协议处理(如TCP／IP、H．323等)工作。PA1688芯片一条指令的运行时钟为4～8个时钟周期(平均6个时钟周期)，其最高运行时钟频率为50 MHz，相当于100 MHz的标准MCS－51的运行速度。
    ②DSP。ADSP2181指令集兼容的数字信号处理器，主要执行语音、图像编解码的运算。最高运行时钟频率相当于33 MHz的标准2181。除了上述两部分外，芯片还提供丰富的外围接口，主要包括RS232、USB、SDRAM、AC97codec、SRAM和Key-Pad。其中，具有特色的是USB、SDRAM和AC97codec。
4．2．2 硬件实现
    采用低成本的PA1688双核处理器作为本监控系统的核心器件，硬件实现原理如图3所示。

4．3 软件设计
    本软件采用Keil C51实现下述功能：
    ①完成对音频信号的采集和处理。将音频信号整形后形成TTL电平。正常情况下，整形后的TTL电平为高电平，如果无声则为低电平。利用这个特点对声音进行监控。
    ②完成对图像黑屏或无信号的监控和处理。方法类似于音频信号的故障处理。
    ③对频道节目花屏等问题的监控和处理。这是本系统的一大特色，采用DSP数据采集来判断图像质量的故障。由于对图像采集存储占用大量的存储器空间，考虑到图像的特点，在4 s的时间内，每秒对频道取一帧图像。然后将这4帧图像进行对比，如果数据基本相同，则说明图像有故障需要报警提醒。
    目前，节目源比较丰富，监控频道较多(一般都达到40～50个频道)，每个频道的切换及检测时间在6 s左右。在这种情况下，如果只靠一台检测系统完成频道1到频道50的监控，要花约300 s，大大超过了规定的故障报警时间。为此，采用监控系统分段检测的模式，使监控时间大大缩短。这样的好处是可以根据频道数量的变化增加或减少监控系统的数量，以保证监控的质量和效果。
    软件工作流程如图4所示。该方案在Proteus仿真软件上进行了模拟，基本达到了设计要求。

结 语
    采用低成本的双核处理器PA1688，可以较好地解决数字电视故障监控中存在的工作量大、监控不准确的问题。但电视故障的种类和现象比较多，不单是本文提到的3种情况，这就要求我们建立故障现象数据库。软件经过升级后可以同时处理所有类型的故障。