V súčasnom prenosovom rozhraní systému televízneho vysielania DVB-C existujú dva štandardy rozhrania prenosu videa MPEG-2: štandard asynchrónneho sériového rozhrania ASI a synchrónne paralelné rozhranie SPI. SPI má celkom 11 užitočných signálov a každý signál je rozlíšený na dva signály, aby sa zlepšilo rušenie prenosu. Prenáša ho DB25 na fyzickom spojení, takže pripojenie je veľa a komplikované, prenosová vzdialenosť je krátka a je náchylný na zlyhanie. SPI je však paralelný 11-bitový signál s jednoduchým spracovaním a silnou škálovateľnosťou. Preto výstup všeobecného video kodéra MPEG-2 a vstup video dekodéra sú všetky štandardné paralelné 11-bitové signály. ASI používa sériový prenos, ktorý potrebuje na prenos iba koaxiálny kábel, ktorý sa ľahko pripája a má veľkú prenosovú vzdialenosť. Podľa výhod a nevýhod SPI a ASI je potrebné prevádzať medzi SPI a ASI prenosového signálu.
1 Štruktúra signálu SPI
Paralelný prenosový systém SPI obsahuje hodinový signál, 8-bitový dátový signál, rámcový synchronizačný signál PSYNC a dátovo platný signál DVALID. Rámcový synchronizačný signál zodpovedá synchronizačnému bajtu 047H paketu TS. Signál DVALID sa používa na rozlíšenie dĺžky paketu TS ako 188 bajtov alebo 204 bajtov. Keď je dĺžka paketu TS 188 bajtov, signál DVALID je vždy vysoký a všetky signály sú synchronizované s hodinovým signálom. Dátový formát SPI je znázornený na obrázku.
2 Rozhranie ASI
Transportný tok ASI môže mať rôzne rýchlosti prenosu dát, ale prenosová rýchlosť je konštantná, 270 Mb / s, takže ASI môže odosielať a prijímať údaje MPEG-2 s rôznymi rýchlosťami. Prenosový systém ASI je vrstvená štruktúra. Najvyššia vrstva a druhá vrstva používajú normu MPEG-2 ISO/IEC 13818- (systémy) a 0. a 1. vrstva sú vláknové kanály FC založené na ISO/IEO CD 14165-1. FC podporuje rôzne fyzické prenosové médiá, toto riešenie používa prenos koaxiálnym káblom.
Najprv konvertujte 8-bitové kódové slovo transportného paketu MPEG-2, ktoré je synchronizované s paketom, na 10-bitové kódové slovo; potom, pri paralelnom/sériovom prevode, keď sa požaduje zadanie nového slova a zdroj údajov ešte nie je pripravený, by malo byť vložené synchronizačné slovo K28.5, aby sa dosiahla pevná prenosová rýchlosť ASI 270 Mb/s. Výsledný sériový bitový tok bude odoslaný do konektora koaxiálneho kábla cez obvod vyrovnávacej pamäte/pohonu a spojovaciu sieť. Existujú tri spôsoby vloženia synchronizačného kódového slova: jeden bajt prúdu prenosového kódu nemôže byť synchronizačným slovom pred a za; jeden bajt toku prenosového kódu musí byť synchronizačné slovo pred a za; alebo ich kombináciu.
Prijaté údaje prichádzajúce na koaxiálny kábel sa musia najskôr prepojiť s obvodom na obnovu hodín a údajov prostredníctvom konektorovej a spojovacej siete a potom vykonať sériový/paralelný prevod; aby sa obnovila synchronizácia bajtov, dekodér ASI musí najskôr vyhľadať synchronizačné slovo K28.5, akonáhle sa vyhľadá synchronizačné slovo, ohraničí sa hranica pre následne prijaté dáta, čím sa stanoví správne usporiadanie bajtov výstupných bajtov dekodéra; nakoniec sa vykoná 10/8-bitová konverzia na obnovenie dát toku toku kódu MPEG-2 TS synchronizovaného paketmi. Synchronizačné slovo K28.5 však nie sú platné údaje, preto ho počas dekódovania musíte vymazať.
3 Schéma implementácie rozhrania ASI
V tejto schéme je tok kódu MPEG-2 TS zabezpečovaný jednočipovým kódovačom MPEG-2 MB86390, ktorý vydáva paralelný 11-bitový signál zodpovedajúci štandardu SPI a dĺžka paketu TS je 188 bajtov. V schéme prevodu SPI/ASI sa používa hlavne čip cyb923/cyb933 spoločnosti cypress, asynchrónny FIFO a logický programátor CPLD.
cyb923 realizuje hlavne 8/10bitovú konverziu kódového slova, vkladá synchronizačné slovo K28.5 a paralelnú/sériovú konverziu. Prenosová rýchlosť ASI je konštantná na 270 MHz a vstupná kódová rýchlosť MPEG-2 TS je odlišná, takže na použitie FIFO na dosiahnutie zhody frekvencií je potrebné logicky ovládať komunikáciu medzi vstupnými údajmi SPI, FIFO a cyb923. Vzhľadom na komplexný výkon, cenu a komplexnosť programu toto riešenie používa logický programátor xilinx CPLD XC95108; Programovanie VHDL sa používa na realizáciu ich logického riadenia. Podobným procesom je aj dekódovanie ASI, cyb933 realizuje hlavne konverziu 10/8Bit, odstránenie synchronizačného slova K28.5 a konverziu sériovo-paralelne.
3.1 ASI kódovanie
V procese kódovania ASI sú do CPLD vstupované iba osembitové údaje MPEG-2 TS a jednobitové prenosové hodiny TS. Pretože v tejto schéme je formát TS 188 bajtov, signál DVALID údajov platný pre dáta je vždy vysoký a CPLD tento signál ignoruje a prijíma iba dáta toku kódu TS bez toho, aby sa staral o synchronizačnú hlavičku toku kódu TS. Signál synchronizácie rámca PSYNC je tiež ignorovaný. CPLD zapisuje prijaté údaje do formátu FIFO s hodinovým kódom TS. Keď je FIFO napoly plný, CPLD prijme poloplný signál FIFO a potom CPLD pošle čítací signál FIFO do cyb923. Cyb923 číta údaje vo FIFO rýchlosťou 27 Mbps; keď CPLD počíta do cyb923, číta určité množstvo dát FIFO, CPLD vyšle do cyb923 nečitateľný signál FIFO, aby sa zabránilo vyprázdneniu FIFO. Maximálna paralelná rýchlosť prenosového kódu MPEG-2 je 27/8 = 3.375 Mb/s a načítaná rýchlosť FIFO je 27 Mb/s, takže FIFO nepretečie. Vzhľadom na oneskorenie tento program používa menšiu kapacitu FIFO7202. cyb923 napĺňa tok kódu ASI kódom K28.5, keď je FIFO nečitateľný, aby udržal pevnú prenosovú rýchlosť 270 Mbps. Nakoniec môžu byť sériové údaje po jazde prenášané koaxiálnym káblom. V tomto riešení vkladanie synchronizačného slova K28.5 preberá spôsob synchronizačných slov K28.5 pred a za jeden bajt toku prenosového kódu. V porovnaní s ostatnými dvoma schémami je táto schéma relatívne jednoduchá na posúdenie a riešenie.
3.2 Dekódovanie ASI
Na prijímacom konci ASI sa vstupný tok kódu ASI vyrovná a potom sa vloží do čipu cyb933. Najprv uzamkne hodiny toku kódu ASI vnútornou hodinovou fázovo uzamknutou slučkou a detekuje synchronizačné slovo K28.5; po jeho nájdení sa určí sekvencia bitových tokov ASI a potom sa vykoná sériová/paralelná konverzia.
Je vidieť, že je detegovaný K28.5, to znamená, že zarovnanie bajtov je dôležitým predpokladom dekódovania ASI, takže cyb933 definuje sadu metód na detekciu synchronizácie bytov. Vzhľadom na to, že chyby prenosu a iné dôvody môžu spôsobiť falošný K28.5, cyb933 používa metódu dvojbajtového potvrdenia. To znamená, že dva po sebe idúce bajty sú K28.5 a synchronizácia bytov je potvrdená a potom je zadaný normálny jednobajtový dekódovací stav. V stave dekódovania, ak CPLD počíta 16 bajtov zo 64 dekódovaných bajtov ako chybných, CPLD musí odoslať informácie na cyb933, čo vyžaduje, aby cyb933 znova synchronizovala bajty.
Po synchronizácii bajtov, pretože K28.5 je synchronizačný bajt vložený cyb923 a nemôže byť odoslaný ako platné údaje, cyb933 tieto synchronizačné bajty automaticky ignoruje. Keď cyb933 zistí platné údaje, cyb933 vydá signál, že aktuálne údaje sú platné. Ak sa tento signál považuje za platný na zápis do FIFO, údaje vo FIFO musia byť platnými údajmi. Keď je FIFO napoly plný, potom, čo CPLD prijme signál poloplného signálu FIFO, CPLD načíta údaje vo FIFO a určí synchronizačný bajt paketu TS podľa toho, či je načítaný bajt 047H; ak sa nájde synchronizačné slovo paketu TS, obnoví zodpovedajúci synchronizačný signál rámca. V súčasnej dobe počet CPLD 188 obnoví kompletný paket TS. Ak nasledujúci bajt nie je 047H, znamená to, že vstupné údaje sú nesprávne. CPLD zahodí tieto údaje, kým nenájde synchronizačné slovo 047H. Počas tohto obdobia CPLD vydáva prázdny balík TS. Po synchronizácii opätovného paketu začne CPLD počítať a vydávať správne 188-bajtové pakety MPEG-2 TS, čím obnoví správny 11-bitový signál SPI. Podobne, keď sú údaje FIFO nečitateľné, CPLD tiež vydáva prázdne pakety TS, aby sa udržala konštantná výstupná rýchlosť kódu MPEG-2.
Pri návrhu konverzie SPI na ASI sa kódovanie ASI vykonáva priamo na údajoch SPI bez ohľadu na problém bitových chýb. Hlavnou úvahou je, že údaje SPI sú priamo vyvedené z MB390 bez diaľkového prenosu, čím sa znižuje zložitosť logického riadenia kódovania ASI. V procese dekódovania ASI sa údaje ASI prenášajú na veľkú vzdialenosť a je potrebné vziať do úvahy faktor chyby. Preto je pridaný návrh resynchronizácie bajtov a paketov, aby sa zvýšila schopnosť proti rušeniu. Táto schéma veľmi dobre realizovala vzájomnú konverziu SPI/ASI v praktickej aplikácii.
Náš ďalší produkt:
