У цяперашнім інтэрфейсе перадачы сістэмы вяшчання DVB-C існуе два стандарты інтэрфейсу перадачы відэа MPEG-2: стандарт асінхроннага паслядоўнага інтэрфейсу ASI і сінхронны паралельны інтэрфейс SPI. SPI мае ў агульнай складанасці 11 карысных сігналаў, і кожны сігнал дыферэнцыруецца на два сігналы для паляпшэння перашкод пры перадачы. Ён перадаецца DB25 па фізічнай лініі сувязі, таму сувязь мноства і складаная, адлегласць перадачы невялікая, і яна схільная да збою. Аднак SPI - гэта паралельны 11-бітны сігнал з простай апрацоўкай і моцнай маштабаванасцю. Такім чынам, выхад агульнага відэакодэра MPEG-2 і ўваход відэадэкодэра з'яўляюцца стандартнымі паралельнымі 11-бітнымі сігналамі. ASI выкарыстоўвае паслядоўную перадачу, для перадачы якой патрэбен толькі кааксіяльны кабель, які лёгка падключаецца і мае вялікую адлегласць перадачы. У адпаведнасці з перавагамі і недахопамі SPI і ASI неабходна пераўтвараць паміж SPI і ASI сігнал перадачы.
1 Структура сігналу SPI
Сістэма паралельнай перадачы SPI уключае тактавы сігнал, 8-бітны сігнал дадзеных, сігнал сінхранізацыі кадра PSYNC і сапраўдны сігнал DVALID. Сігнал сінхранізацыі кадра адпавядае байту сінхранізацыі 047H пакета TS. Сігнал DVALID выкарыстоўваецца для адрознення даўжыні пакета TS як 188 байт альбо 204 байтаў. Калі даўжыня пакета TS складае 188 байт, сігнал DVALID заўсёды высокі, і ўсе сігналы сінхранізуюцца з сігналам тактавай частоты. Фармат дадзеных SPI паказаны на малюнку.
2 Інтэрфейс ASI
Транспартны паток ASI можа мець розную хуткасць перадачы дадзеных, але хуткасць перадачы сталая, 270 Мбіт / с, таму ASI можа адпраўляць і атрымліваць дадзеныя MPEG-2 з рознай хуткасцю. Сістэма перадачы ASI - гэта шматслаёвая структура. У самым верхнім і другім пластах выкарыстоўваецца стандарт MPEG-2 ISO / IEC 13818- (Сістэмы), а 0-ы і 1-шы пласты - гэта валаконныя каналы FC на аснове ISO / IEO CD 14165-1. FC падтрымлівае розныя фізічныя носьбіты перадачы, у гэтым рашэнні выкарыстоўваецца кааксіяльная кабельная перадача.
Спачатку пераўтварыце 8-бітнае кодавае слова транспартнага пакета MPEG-2, якое сінхранізуецца з пакетам, у 10-бітнае кодавае слова; затым, пры паралельным / паслядоўным пераўтварэнні, калі трэба ўвесці новае слова, а крыніца дадзеных яшчэ не гатовы, трэба ўставіць слова сінхранізацыі K28.5 для дасягнення фіксаванай хуткасці перадачы ASI ў 270 Мбіт / с. Атрыманы паслядоўны бітавы паток будзе накіраваны ў раз'ём кааксіяльнага кабеля праз ланцуг буфера / прывада і сетку сувязі. Ёсць тры спосабы ўстаўкі кода сінхранізацыі: адзін байт патокавага кода перадачы не можа быць словам сінхранізацыі да і пасля; адзін байт патокавага кода перадачы павінен быць словам сінхранізацыі да і пасля; альбо іх спалучэнне.
Атрыманыя дадзеныя, якія паступаюць на кааксіяльны кабель, спачатку павінны быць звязаны са схемай для аднаўлення гадзінніка і дадзеных праз раздым і сетку сувязі, а затым выканаць паслядоўнае / паралельнае пераўтварэнне; для таго, каб аднавіць байтавую сінхранізацыю, дэшыфратар ASI павінен спачатку шукаць слова сінхранізацыі K28.5, пасля пошуку слова сінхранізацыі мяжа размежавана для атрыманых пасля дадзеных, устанаўліваючы тым самым правільнае размяшчэнне байтаў выходных байтаў дэкодэра; нарэшце, 10/8-бітнае пераўтварэнне выконваецца для аднаўлення сінхранізаваных пакетамі дадзеных MPEG-2 TS. Але слова сінхранізацыі K28.5 не з'яўляецца сапраўднымі дадзенымі, таму яго трэба выдаліць падчас дэкадавання.
3 Схема рэалізацыі інтэрфейсу ASI
У гэтай схеме паток кода MPEG-2 TS забяспечваецца адначыпавым кадавальнікам MPEG-2 MB86390, які выводзіць паралельны 11-бітны сігнал, які адпавядае стандарту SPI, а даўжыня пакета TS складае 188 байт. У схеме пераўтварэння SPI / ASI у асноўным выкарыстоўваюцца чып cypress кампаніі cyb923 / cyb933, асінхронны FIFO і лагічны праграміст CPLD.
cyb923 у асноўным рэалізуе 8/10-бітнае пераўтварэнне кодавага слова, устаўляе слова сінхранізацыі K28.5 і паралельнае / паслядоўнае пераўтварэнне. Хуткасць перадачы ASI пастаянная на ўзроўні 270 МГц, а ўваходная хуткасць MPEG-2 TS іншая, таму, каб выкарыстоўваць FIFO для дасягнення адпаведнасці хуткасці, неабходна лагічна кантраляваць сувязь паміж уваходнымі дадзенымі SPI, FIFO і cyb923. Улічваючы ўсебаковую прадукцыйнасць, цану і складанасць праграмы, у гэтым рашэнні выкарыстоўваецца лагічны праграміст CPLD ад Xilinx XC95108; Для рэалізацыі іх лагічнага кіравання выкарыстоўваецца праграмаванне VHDL. Расшыфроўка ASI - гэта таксама аналагічны працэс, cyb933 у асноўным рэалізуе пераўтварэнне 10/8 біт, выдаленне слова сінхранізацыі K28.5 і паслядоўнае пераўтварэнне.
3.1 кадаванне ASI
У працэсе кадавання ASI ў CPLD ўводзяцца толькі васьмібітныя дадзеныя MPEG-2 TS і аднабітныя такты перадачы TS. Паколькі ў гэтай схеме фармат TS складае 188 байт, сапраўдны сігнал DVALID дадзеных заўсёды высокі, і CPLD ігнаруе гэты сігнал і атрымлівае толькі дадзеныя патокавага кода TS, не клапоцячыся пра загаловак сінхранізацыі патокавага кода TS. Сігнал сінхранізацыі кадра PSYNC таксама ігнаруецца. CPLD запісвае атрыманыя дадзеныя ў FIFO з тактавай частатой кода TS. Калі FIFO запоўнены напалову, CPLD атрымлівае напалову поўны сігнал FIFO, а затым CPLD адпраўляе сігнал чытання FIFO на cyb923. Cyb923 счытвае дадзеныя ў FIFO з хуткасцю 27 Мбіт / с; калі CPLD лічыць, што cyb923 счытвае пэўную колькасць дадзеных FIFO, CPLD адпраўляе нечытэльны сігнал FIFO на cyb923, каб прадухіліць пустату FIFO. Максімальная паралельная хуткасць хуткасці перадачы MPEG-2 складае 27/8 = 3.375 Мбіт / с, а хуткасць чытання FIFO - 27 Мбіт / с, таму FIFO не перапоўніцца. Улічваючы затрымку, гэтая праграма выкарыстоўвае FIFO7202 меншай ёмістасці. cyb923 запаўняе код кода ASI K28.5, калі FIFO нечытэльны для падтрымання фіксаванай хуткасці перадачы 270 Мбіт / с. Нарэшце, паслядоўныя дадзеныя пасля перадачы могуць быць перададзены кааксіяльным кабелем. У гэтым рашэнні ўстаўка слова сінхранізацыі K28.5 прымае метад слоў сінхранізацыі K28.5 да і пасля аднаго байта патокавага кода перадачы. У параўнанні з астатнімі двума схемамі па гэтай схеме параўнальна проста судзіць і мець справу.
3.2 Расшыфроўка ASI
На прыёмным канцы ASI зыходны паток кода ASI выраўноўваецца, а затым паступае на чып cyb933. Спачатку ён блакуе тактавы код кода ASI унутраным фазавым цыклам і выяўляе слова сінхранізацыі K28.5; пасля яго знаходжання вызначаецца паслядоўнасць бітавых патокаў ASI, а затым выконваецца паслядоўнае / паралельнае пераўтварэнне.
Бачна, што выяўлены K28.5, гэта значыць, выраўноўванне байтаў з'яўляецца важнай перадумовай дэкадавання ASI, таму cyb933 вызначае набор метадаў для выяўлення байтавай сінхранізацыі. Улічваючы, што памылкі перадачы і іншыя прычыны могуць выклікаць ілжывы K28.5, cyb933 выкарыстоўвае двухбайтавы спосаб пацверджання. Гэта значыць, два паслядоўных байта - гэта і K28.5, і байтавая сінхранізацыя пацвярджаецца, і тады ўводзіцца звычайны стан аднабайтнага дэкадавання. У стане дэкадавання, калі CPLD лічыць 16 байт з 64 дэкадаваных байтаў няправільнымі, CPLD павінен адправіць інфармацыю на cyb933, патрабуючы cyb933 для паўторнай сінхранізацыі байтаў.
Пасля байтавай сінхранізацыі, паколькі K28.5 - гэта байт сінхранізацыі, устаўлены cyb923 і не можа быць выведзены ў якасці сапраўдных дадзеных, cyb933 аўтаматычна ігнаруе гэтыя байты сінхранізацыі. Калі cyb933 выяўляе сапраўдныя дадзеныя, cyb933 выдасць сігнал аб сапраўднасці бягучых дадзеных. Калі гэты сігнал лічыцца сапраўдным для запісу ў FIFO, дадзеныя ў FIFO павінны быць сапраўднымі дадзенымі. Калі FIFO запоўнены напалову, пасля таго, як CPLD атрымлівае напалову поўны сігнал FIFO, CPLD счытвае дадзеныя ў FIFO і вызначае байт сінхранізацыі пакета TS у залежнасці ад таго, ці з'яўляецца прачытаны байт 047H; калі слова сінхранізацыі пакета TS знойдзена, яно адновіць адпаведны сігнал сінхранізацыі кадра. У гэты час колькасць CPLD 188 аднаўляе поўны пакет TS. Калі наступны байт не 047H, гэта азначае, што ўводныя дадзеныя няслушныя. CPLD будзе адкідваць гэтыя дадзеныя, пакуль не знойдзе слова сінхранізацыі 047H. У гэты перыяд CPLD выводзіць пусты пакет TS. Пасля паўторнай сінхранізацыі пакетаў CPLD пачынае лічыць і выводзіць правільныя 188-байтавыя пакеты MPEG-2 TS, тым самым аднаўляючы правільны 11-бітны сігнал SPI. Сапраўды гэтак жа, калі дадзеныя FIFO нечытэльныя, CPLD таксама выводзіць пустыя пакеты TS для падтрымання пастаяннай хуткасці вываду MPEG-2.
Пры распрацоўцы пераўтварэння SPI ў ASI кадаванне ASI непасрэдна выконваецца на дадзеных SPI без уліку праблемы бітавых памылак. Асноўнае меркаванне заключаецца ў тым, што дадзеныя SPI непасрэдна выводзяцца з MB390 без перадачы на вялікія адлегласці, тым самым памяншаючы складанасць лагічнага кіравання кадаваннем ASI. У працэсе дэкадавання ASI дадзеныя ASI перадаюцца на вялікую адлегласць, і трэба ўлічваць каэфіцыент памылкі. Такім чынам, дызайн рэсінхранізацыі байтаў і пакетаў дадаецца для павелічэння здольнасці супраць перашкод. Гэтая схема вельмі добра рэалізавала ўзаемнае пераўтварэнне SPI / ASI ў практычным прымяненні.
Наш іншы прадукт:
