[发明专利]一种保证视音频正常播出的三级故障检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保证视音频正常播出的三级故障检测系统和方法，是一种数字处理技术，是一种用于计算机视频处理的方法，是一种保证视频正常播出的系统和保护方法。

背景技术

电视台在正常播出的时候常常会因为某种原因播出信号突然中断。使用传统的电视台播出设备，出现这种情况的原因最常见的是断电。解决也比较简单，可以使用备份电源或使用一套另外供电的备份演播设备，一旦断电，进行电源切换或者切换至备份的演播设备上。随着电视台演播设备的数字化，计算机成为演播设备的主角，而计算机出现播出信号突然中断的原因更为复杂。除了断电以外，计算机还有因某种原因出现死机，而无法正常工作。当前通用的解决办法就是在视音频I/O板卡上加入继电器，在播出系统正常时继电器断开，信号播出端口输出的是来播出系统自身的视音频信号；一旦出现断电情况，继电器自动吸合，将来自播出系统外的一路备播信号环通到信号输出端口，以保证信号的正常播出。但是这种解决方案存在一定的局限性，首先导致视音频信号播出异常的情况来自系统的各个层面，系统掉电造成整个播出系统不能正常运行，操作系统的崩溃以及驱动程序的异常可能造成系统不能正常运行，视音频播出软件被挂起、意外退出或者被强行杀死同样也会使视音频不能正常播出。而使用一种检测及应对机制显然不能很好的保证视音频播出系统在各种意外情况出现时依旧可以在输出端口安全可靠的播出。因此，需要一种综合方案，能够通过多种检测机制实时地发现播出系统中各层面的故障，以及时采取一系列应对措施，例如立即向备份信号进行无缝切换，来解决计算机为中心的演播系统突然中断的问题，保证视音频稳定、正常的播出。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种保证视音频正常播出的三级故障检测系统和方法。所述的系统和方法能够对造成播出系统突然中断的多级别突发事件进行实时检测，并及时告知检测结果以采取不同应对措施。在不需要人工干预的情况下，维持整个播出过程的稳定、安全。

本发明的目的是这样实现的：一种保证视音频正常播出的三级故障检测系统，所述系统包括视音频播出服务器，所述的视音频播出服务器包括视音频I/O板卡、应用软件故障检测装置、操作系统、板卡驱动程序，以及视音频播出应用程序，其特征在于：

所述的视音频I/O板卡包括：板载信号切换器、硬件故障检测装置、板卡硬件寄存器、板卡硬件控制模块、信号输入接口、信号输出端口；

其中，

板载信号切换器：用于针对掉电故障进行实时检测和自动应对，当视音频播出服务器掉电时，通过板载信号切换器的自动吸合，将通过信号输入接口输入的备份播出信号直接连通到信号输出端口，实现备份播出信号的环通，则视音频正常播出；

硬件故障检测装置：用于针对操作系统或板卡驱动程序故障的实时检测，并在检测到故障后自动将视音频播出服务器置为故障状态，使其可以采取合适的应对措施使视音频信号正常播出；其中，板卡驱动程序在操作系统和板卡驱动程序正常工作时定时刷新硬件故障检测装置，当操作系统或板卡驱动程序出现异常没有正常刷新硬件故障检测装置，会导致硬件故障检测装置触发，产生的触发信号使视音频播出服务器进入故障状态；

板卡硬件寄存器：用于记录故障状态情况；

板卡硬件控制模块：用于在每个帧中断来临时，查询故障状态情况，以控制视音频服务器采取相应的工作过程；其中，板卡硬件控制模块在每次帧中断到来时检查视音频I/O板卡是否处于故障状态，如果不是处于故障状态，则执行视音频播出正常运行时的工作过程；如果处于故障状态，执行向备份信号无缝切换等故障应对措施；

信号输入接口：用于作为采集外部备份播出信号的输入接口；

信号输出端口：用于输出播出信号；

软件故障检测装置：用于针对视音频播出应用程序故障的实时检测，并在检测到故障后自动将视音频播出服务器置为故障状态，使其可以采取合适的应对措施使视音频信号正常播出；其中，视音频播出应用程序在每次请求板卡驱动程序播出一帧视音频数据时刷新软件故障检测装置，以表明视音频播出应用程序正常工作，当视音频播出应用程序进入死循环或者被挂起时，无法正常刷新软件故障检测装置，会导致软件故障检测装置触发，产生的触发命令使视音频播出服务器进入故障状态。

进一步的，所述的硬件故障检测装置包括了计时器模块、检测模块、阈值设置模块，其特征在于，所述的阈值设置模块设置阈值不大于视音频播出信号帧或场间隔时间的一半。

进一步的，所述的检测模块为时序电路，利用脉冲信号上升沿检测计时器模块当前状态，超过阈值时产生触发信号。