引言：

    保證廣播電視安全播出是至關重要的，如今廣電總局、電臺、電視臺對安全播出的要求是零秒停播，特別是重大事件安全播出的要求更高，其責任可謂是重于泰山。隨著有線前端系統數字化改造的步伐加快，數字電視前端安全播出的復雜性越來越明顯，除了要考慮到人為的因素，還要考慮設備故障和自然災害對安全播出造成的影響。

    一直以來，播出單位都是通過增加人員值班，24小時不間斷工作的方式來保證安全播出，但是很多事故是突發的，比如設備故障是不可避免的。當事故發生時，怎樣以最快的時間切換到備用設備或系統，以保證不出現停播現象，這些是需要完善的監測系統來保障。

    一個完善的數字前端系統，除了要對系統中的核心設備、唯一設備、易發故障設備進行重點備份外，必要的監測手段也是不可缺少的。廣電總局對各個播出單位的要求是至少要對三個點進行監測：1.節目輸入信號監測；2.節目輸出信號監測；3.受眾接收端的接收監測。通過監測可以迅速有效的確定故障源，對其進行快速處置。但是如何對數字電視前端系統進行監測呢？

    一般數字電視前端系統的監測分為兩個層次：

    （1）碼流分析：側重點是碼流深度分析，需完成MPEG2和DVB標準各個層次的分析，甚至要求精確到BIT位，以便在必要時候按照標準和規范對碼流進行逐位分析，以定位和解決問題，保障前端系統的標準性和開放性。

    （2）TS流監測：重點是系統的安全播出，要求做到快速反應，快速定位故障點，縮短排除故障時間。

    對于多數數字電視前端系統而言，碼流分析這一層次較易達到，而TS（傳輸）流監測則較為困難，理論上衛星接收機、編碼器、復用器、加擾器、適配器、調制器的輸出信號都需要被監測，監測點較多。考慮到監測設備的價格較為昂貴，因此在系統設計時，通常對系統中重要的通道、重要的設備輸出信號進行實時分析、監測和自動應急切換，而其他通道只做簡單的實時監測，并自動應急切換，不對其進行深層次的分析，這樣可以控制系統建設成本，使系統設計更加合理。

    在數字電視前端系統中信源和復用是最重要的兩個環節，從安全的角度考慮，必須對其進行設備備份，并對輸出的TS流（傳輸流）進行實時監測，一旦TS流出現錯誤，應立即切換到備用設備，保證安全播出。

    TS流的監測應符合TR101-290監測標準，該標準分為三級錯誤檢測：第一級監測（第一級錯誤包括：同步丟失錯誤、同步字節錯誤、PAT 錯誤、連續計數錯誤、PMT錯誤及 PID錯誤）集中了所有基本的參數，這些參數保證TS流能夠被解碼；第二級（第二級錯誤包括：傳輸錯誤、CRC 錯誤、PCR 間隔錯誤、PCR 抖動錯誤、PTS 錯誤及CAT 錯誤）集中了一些附加參數，這些參數推薦用來進行連續性監測；第三級（第三級錯誤包括：NIT 錯誤、SI重復率錯誤、緩沖器錯誤、非指定 PID錯誤、SDT錯誤、EIT 錯誤、RST 錯誤、TDT 錯誤、空緩沖器錯誤及數據延遲錯誤）是依賴于應用的幾個參數。其中第一級錯誤會導致下游設備無法對TS流進行正常解碼，該錯誤屬于致命錯誤，會影響播出機構的安全播出，而第二、三級錯誤是不會影響到下游設備的正常解碼，不會導致播出事故。

    在數字電視前端系統的重要通道中，既要保證對TS流進行實時監測，又要保證監測發現問題后，立即切換到備用設備，保證安全播出。基于PC硬件平臺來完成TS流監測的設備，可以實現TR101-290的三級錯誤監測，但是無法滿足長期安全穩定的工作，而且價格不菲；以FPGA為基礎的純硬件平臺可以對TR101-290的第一級錯誤進行完全檢測，其檢測和應急切換的時間可以縮短到毫秒等級，唯一缺點是無法實現TR101290的第二、三級檢測，但是由于TR101290的第二、三級錯誤不會影響到安全播出。綜合考慮，依靠硬件來實現監測和切換更加適合系統安全播出的要求。

    大連捷成在其i-MOD智能信號處理平臺上新推出一款TDS-5103 TS流智能監測應急切換模塊，它是基于FPGA來實現對輸入的TS流進行實時監測和自動應急切換，此功能模塊不僅具有較好的系統穩定性、安全性，同時還具有較高的性價比。其功能框圖如下：