Dalam antara muka penghantaran semasa sistem televisyen penyiaran DVB-C, terdapat dua standard antara muka penghantaran video MPEG-2: standard antara muka bersiri ASI tak segerak dan antara muka selari selari SPI. SPI mempunyai sejumlah 11 isyarat berguna, dan setiap isyarat dibezakan menjadi dua isyarat untuk meningkatkan penghantaran anti-gangguan. Ia dihantar oleh DB25 pada pautan fizikal, jadi sambungannya banyak dan rumit, jarak transmisi pendek, dan rentan terhadap kegagalan. Walau bagaimanapun, SPI adalah isyarat 11-bit yang selari dengan pemprosesan sederhana dan skalabiliti yang kuat. Oleh itu, output pengekod video MPEG-2 umum dan input penyahkod video adalah semua isyarat 11-bit selari standard. ASI menggunakan transmisi bersiri, yang hanya memerlukan kabel sepaksi untuk penghantaran, yang mudah disambungkan dan mempunyai jarak transmisi yang panjang. Mengikut kelebihan dan kekurangan SPI dan ASI, perlu menukar antara SPI dan ASI isyarat penghantaran.
1 struktur isyarat SPI
Sistem penghantaran selari SPI merangkumi isyarat jam, isyarat data 8-bit, isyarat penyegerakan bingkai PSYNC dan isyarat data yang sah DVALID. Isyarat penyegerakan bingkai sesuai dengan bait penyegerakan 047H dari paket TS. Isyarat DVALID digunakan untuk membezakan panjang paket TS sebagai 188 bait atau 204 bait. Apabila panjang paket TS adalah 188 bait, isyarat DVALID selalu tinggi, dan semua isyarat disegerakkan dengan isyarat jam. Format data SPI ditunjukkan dalam gambar.
2 antara muka ASI
Aliran pengangkutan ASI dapat memiliki kadar data yang berbeza, tetapi laju transmisi tetap, 270Mbps, jadi ASI dapat mengirim dan menerima data MPEG-2 pada kadar yang berbeza. Sistem penghantaran ASI adalah struktur berlapis. Lapisan tertinggi dan lapisan kedua menggunakan MPEG-2 standard ISO / IEC 13818- (Systems), dan lapisan 0 dan 1 adalah saluran serat FC berdasarkan ISO / IEO CD 14165-1. FC menyokong pelbagai media transmisi fizikal, penyelesaian ini menggunakan transmisi kabel sepaksi.
Mula-mula, tukarkan codeword 8-bit dari paket pengangkutan MPEG-2 yang diselaraskan dengan paket menjadi 10-bit codeword; kemudian, dalam penukaran selari / bersiri, apabila kata baru diperlukan untuk dimasukkan dan sumber data belum siap, ia harus dimasukkan kata penyegerakan K28.5 untuk mencapai kadar penghantaran tetap ASI 270Mbps. Aliran bit bersiri yang dihasilkan akan dihantar ke penyambung kabel sepaksi melalui rangkaian penyangga / pemacu dan rangkaian gandingan. Terdapat tiga cara untuk memasukkan kata kod penyegerakan: satu bait aliran kod penghantaran tidak boleh menjadi kata penyegerakan sebelum dan sesudah; satu bait aliran kod penghantaran mestilah perkataan penyegerakan sebelum dan selepas; atau gabungan kedua-duanya.
Data yang diterima yang tiba di kabel sepaksi mesti terlebih dahulu digabungkan ke litar untuk mendapatkan semula jam dan data melalui penyambung dan rangkaian gandingan, dan kemudian melakukan penukaran bersiri / selari; untuk memulihkan penyegerakan byte, penyahkod ASI mesti terlebih dahulu mencari Kata penyegerakan K28.5, setelah kata penyegerakan dicari, batasnya dibatasi untuk data yang diterima kemudian, dengan demikian menetapkan susunan bait yang betul dari bait output penyahkod; akhirnya, penukaran 10/8-bit dilakukan untuk memulihkan data aliran kod MPEG-2 TS yang diselaraskan paket. Tetapi kata penyegerakan K28.5 bukan data yang sah, jadi mesti dihapuskan semasa penyahkodan.
3 Skim pelaksanaan antara muka ASI
Dalam skema ini, aliran kod TS MPEG-2 disediakan oleh pengekod MPEG-2 cip tunggal MB86390, yang mengeluarkan isyarat 11-bit selari yang mematuhi standard SPI, dan panjang paket TS adalah 188 bait. Dalam skema penukaran SPI / ASI, cip syarikat cyb923 / cyb933 cip, FIFO tak segerak dan pengaturcara logik CPLD digunakan terutamanya.
cyb923 terutamanya menyedari penukaran 8 / 10bit dari codeword, memasukkan perkataan penyegerakan K28.5 dan penukaran selari / bersiri. Kadar penghantaran ASI adalah tetap pada 270MHz, dan kadar kod input MPEG-2 TS berbeza, jadi untuk menggunakan FIFO untuk mencapai pemadanan kadar, perlu secara logik mengendalikan komunikasi antara data SPI input, FIFO dan cyb923. Memandangkan prestasi, harga dan kerumitan program yang komprehensif, penyelesaian ini menggunakan pengaturcara logik CPLD Xilinx XC95108; Pengaturcaraan VHDL digunakan untuk mewujudkan kawalan logiknya. Penyahkodan ASI juga merupakan proses yang serupa, cyb933 terutamanya menyedari penukaran 10 / 8Bit, penghapusan kata penyegerakan K28.5 dan penukaran siri-ke-selari.
3.1 Pengekodan ASI
Dalam proses pengekodan ASI, hanya data lapan bit MPEG-2 TS dan jam transmisi TS satu bit yang dimasukkan ke CPLD. Kerana dalam skema ini, format TS adalah 188 bait, isyarat sah data DVALID selalu tinggi, dan CPLD mengabaikan isyarat ini dan hanya menerima data aliran kod TS tanpa mempedulikan tajuk penyegerakan aliran kod TS. Isyarat penyegerakan bingkai PSYNC juga tidak diendahkan. CPLD menulis data yang diterima ke dalam FIFO dengan jam kadar kod TS. Apabila FIFO separuh penuh, CPLD menerima isyarat separuh penuh FIFO, dan kemudian CPLD menghantar isyarat baca FIFO ke cyb923. The cyb923 membaca data dalam FIFO pada 27Mbps; apabila CPLD mengira cyb923 membaca sejumlah data FIFO, CPLD Hantar isyarat FIFO yang tidak dapat dibaca ke cyb923 untuk mengelakkan FIFO kosong. Kelajuan selari maksimum kadar kod penghantaran MPEG-2 adalah 27/8 = 3.375Mbps, dan kadar FIFO yang dibaca adalah 27Mbps, sehingga FIFO tidak akan melimpah. Dengan mengambil kira kelewatan, program ini menggunakan kapasiti FIFO7202 yang lebih kecil. cyb923 mengisi aliran kod ASI dengan K28.5 apabila FIFO tidak dapat dibaca untuk mengekalkan kadar penghantaran tetap 270Mbps. Akhirnya, data bersiri dapat dihantar melalui kabel sepaksi setelah dipacu. Dalam penyelesaian ini, penyisipan kata penyegerakan K28.5 menggunakan kaedah kata-kata penyegerakan K28.5 sebelum dan sesudah satu bait aliran kod penghantaran. Berbanding dengan dua skema yang lain, skema ini agak mudah untuk dinilai dan ditangani.
3.2 Penyahkodan ASI
Pada akhir penerimaan ASI, aliran kod ASI input disamakan dan kemudian dimasukkan ke cip cyb933. Mula-mula mengunci jam aliran kod ASI oleh gelung terkunci fasa jam dalaman, dan mengesan kata penyegerakan K28.5; setelah menjumpainya, urutan aliran bit ASI ditentukan, dan kemudian penukaran bersiri / selari dilakukan.
Dapat dilihat bahawa K28.5 dikesan, iaitu, penjajaran bait adalah prasyarat penting untuk penyahkodan ASI, jadi cyb933 menentukan satu set kaedah untuk mengesan penyegerakan bait. Memandangkan kesalahan penghantaran dan sebab lain boleh menyebabkan K28.5 palsu, cyb933 menggunakan kaedah pengesahan dua byte. Maksudnya, dua bait berturut-turut kedua-duanya adalah K28.5, dan penyegerakan byte disahkan, dan kemudian keadaan penyahkodan byte tunggal biasa dimasukkan. Dalam keadaan penyahkodan, jika CPLD mengira 16 bait daripada 64 bait yang dikodkan menjadi salah, CPLD mesti menghantar maklumat ke cyb933, yang memerlukan cyb933 untuk menyegerakkan semula bait.
Selepas penyegerakan byte, kerana K28.5 adalah bait penyegerakan yang dimasukkan oleh cyb923 dan tidak dapat dihasilkan sebagai data yang sah, cyb933 secara automatik mengabaikan bait penyegerakan ini. Apabila cyb933 mengesan data yang sah, cyb933 akan mengeluarkan petunjuk bahawa data semasa adalah sah. Sekiranya isyarat ini dianggap sah untuk ditulis ke FIFO, data dalam FIFO mestilah data yang sah. Apabila FIFO separuh penuh, setelah CPLD menerima isyarat separuh penuh FIFO, CPLD membaca data dalam FIFO dan menentukan bait penyegerakan paket TS mengikut sama ada bait baca adalah 047H; jika kata penyelarasan paket TS dijumpai, ia akan Memulihkan isyarat penyegerakan bingkai yang sesuai. Pada masa ini, jumlah CPLD 188 mengembalikan paket TS yang lengkap. Sekiranya bait seterusnya tidak 047H, ini bermaksud bahawa data input tidak betul. CPLD akan membuang data ini sehingga ia menemui kata penyegerakan 047H. Dalam tempoh ini, CPLD mengeluarkan pakej kosong TS. Setelah penyegerakan semula paket, CPLD mula mengira dan mengeluarkan paket MPEG-188 TS 2-byte yang betul, dengan itu mendapatkan semula isyarat SPI 11-bit yang betul. Begitu juga, apabila data FIFO tidak dapat dibaca, CPLD juga mengeluarkan paket TS kosong untuk mengekalkan kadar kod MPEG-2 keluaran tetap.
Dalam reka bentuk penukaran SPI ke ASI, pengekodan ASI dilakukan secara langsung pada data SPI tanpa mempertimbangkan masalah kesalahan bit. Pertimbangan utama adalah bahawa data SPI secara langsung dikeluarkan dari MB390 tanpa penghantaran jarak jauh, sehingga mengurangkan kerumitan kawalan logik pengekodan ASI. Dalam proses penyahkodan ASI, data ASI dihantar dalam jarak jauh, dan faktor kesalahan mesti dipertimbangkan. Oleh itu, reka bentuk penyegerakan semula byte dan paket ditambahkan untuk meningkatkan keupayaan anti-gangguan. Skim ini telah mewujudkan penukaran bersama SPI / ASI dengan baik dalam aplikasi praktikal.
produk kami yang lain:
