În interfața de transmisie actuală a sistemului de televiziune prin difuzare DVB-C, există două standarde de interfață de transmisie video MPEG-2: interfață serială asincronă standard ASI și interfață paralelă sincronă SPI. SPI are un total de 11 semnale utile și fiecare semnal este diferențiat în două semnale pentru a îmbunătăți anti-interferența transmisiei. Este transmis de DB25 pe legătura fizică, deci conexiunea este multă și complicată, distanța de transmisie este scurtă și este predispusă la eșec. Cu toate acestea, SPI este un semnal paralel de 11 biți cu procesare simplă și scalabilitate puternică. Prin urmare, ieșirea codificatorului video general MPEG-2 și intrarea decodorului video sunt toate semnale standard de 11 biți paralele. ASI folosește transmisie serial, care are nevoie doar de un cablu coaxial pentru transmisie, care este ușor de conectat și are o distanță mare de transmisie. Conform avantajelor și dezavantajelor SPI și ASI, este necesar să faceți conversia între SPI și ASI a semnalului de transmisie.
1 structura semnalului SPI
Sistemul de transmisie paralel SPI include un semnal de ceas, un semnal de date pe 8 biți, un semnal de sincronizare a cadrelor PSYNC și un semnal valid de date DVALID. Semnalul de sincronizare a cadrului corespunde octetului de sincronizare 047H al pachetului TS. Semnalul DVALID este utilizat pentru a distinge lungimea pachetului TS ca 188 octeți sau 204 octeți. Când lungimea pachetului TS este de 188 de octeți, semnalul DVALID este întotdeauna ridicat și toate semnalele sunt sincronizate cu semnalul de ceas. Formatul de date SPI este prezentat în figură.
2 interfață ASI
Fluxul de transport ASI poate avea rate de date diferite, dar rata de transmisie este constantă, 270 Mbps, astfel încât ASI poate trimite și primi date MPEG-2 la rate diferite. Sistemul de transmisie ASI este o structură stratificată. Cel mai înalt strat și cel de-al doilea strat utilizează standardul MPEG-2 ISO / IEC 13818- (Sisteme), iar straturile 0 și 1 sunt canale de fibră FC bazate pe ISO / IEO CD 14165-1. FC acceptă o varietate de medii de transmisie fizice, această soluție utilizează transmisie prin cablu coaxial.
Mai întâi, convertiți cuvântul de cod pe 8 biți al pachetului de transport MPEG-2 care este sincronizat cu pachetul în cuvânt de cod pe 10 biți; apoi, în paralel / conversie în serie, când este necesar să fie introdus un nou cuvânt și sursa de date nu este încă gata, ar trebui să fie inserat un cuvânt de sincronizare K28.5 pentru a atinge rata de transmisie fixă ASI de 270 Mbps. Fluxul de biți serial rezultat va fi trimis la conectorul cablului coaxial prin circuitul tampon / unitate și rețeaua de cuplare. Există trei moduri de a insera un cuvânt de cod de sincronizare: un singur octet al fluxului de cod de transmisie nu poate fi un cuvânt de sincronizare înainte și după; un singur octet al unui flux de cod de transmisie trebuie să fie un cuvânt de sincronizare înainte și după; sau o combinație a celor două.
Datele primite care sosesc la cablul coaxial trebuie mai întâi să fie cuplate la circuit pentru recuperarea ceasului și a datelor prin conector și rețeaua de cuplare, și apoi să efectueze conversie serial / paralel; pentru a recupera sincronizarea octeților, decodorul ASI trebuie mai întâi să caute Word de sincronizare K28.5, odată căutat cuvântul de sincronizare, limita este delimitată pentru datele primite ulterior, stabilind astfel aranjarea corectă a octeților octetilor de ieșire a decodorului; în cele din urmă, conversia de 10/8 biți se efectuează pentru a restabili datele fluxului de cod MPEG-2 TS sincronizat cu pachete. Dar cuvântul de sincronizare K28.5 nu este o dată validă, deci trebuie șters în timpul decodării.
3 Schema de implementare a interfeței ASI
În această schemă, fluxul de cod TS MPEG-2 este furnizat de codificatorul MPEG-2 MB86390 cu un singur cip, care emite un semnal paralel de 11 biți conform standardului SPI, iar lungimea pachetului TS este de 188 de octeți. În schema de conversie SPI / ASI, se utilizează în principal cipul cyb923 / cyb933 al companiei chiparoase, FIFO asincron și programatorul logic CPLD.
cyb923 realizează în principal conversia de 8/10 biți a cuvântului cod, inserează cuvântul de sincronizare K28.5 și conversia paralelă / serie. Rata de transmisie a ASI este constantă la 270MHz, iar rata codului de intrare MPEG-2 TS este diferită, deci pentru a utiliza FIFO pentru a obține potrivirea ratei, este necesar să controlați logic comunicația dintre datele SPI de intrare, FIFO și cyb923. Având în vedere performanța cuprinzătoare, prețul și complexitatea programului, această soluție folosește programatorul logic CPLD xilinx XC95108; Programarea VHDL este utilizată pentru a realiza controlul lor logic. Decodarea ASI este, de asemenea, un proces similar, cyb933 realizează în principal conversia 10 / 8Bit, eliminarea cuvântului de sincronizare K28.5 și conversia serial-paralel.
3.1 Codificare ASI
În procesul de codificare ASI, numai datele pe opt biți ale MPEG-2 TS și ceasul de transmisie TS pe un bit sunt introduse în CPLD. Deoarece în această schemă, formatul TS este de 188 de octeți, semnalul valid DVALID de date este întotdeauna ridicat, iar CPLD ignoră acest semnal și primește doar date de flux de cod TS fără să se preocupe de antetul de sincronizare al fluxului de cod TS. Semnalul de sincronizare a cadrelor PSYNC este, de asemenea, ignorat. CPLD scrie datele primite în FIFO cu ceasul ratei codului TS. Când FIFO este pe jumătate plin, CPLD primește semnalul pe jumătate complet al FIFO, iar apoi CPLD trimite semnalul de citire FIFO către cyb923. Cyb923 citește datele din FIFO la 27 Mbps; când CPLD numără către cyb923 citește o anumită cantitate de date FIFO, CPLD trimite semnalul ilizibil FIFO către cyb923 pentru a împiedica FIFO să fie gol. Viteza maximă paralelă a ratei codului de transmisie MPEG-2 este de 27/8 = 3.375 Mbps, iar rata FIFO citită este de 27 Mbps, deci FIFO nu se va revărsa. Luând în considerare întârzierea, acest program folosește o capacitate mai mică FIFO7202. cyb923 umple fluxul de cod ASI cu K28.5 atunci când FIFO este ilizibil pentru a menține o rată de transmisie fixă de 270 Mbps. În cele din urmă, datele seriale pot fi transmise prin cablu coaxial după ce au fost conduse. În această soluție, inserarea cuvântului de sincronizare K28.5 adoptă metoda cuvintelor de sincronizare K28.5 înainte și după un singur octet al fluxului de cod de transmisie. Comparativ cu celelalte două scheme, această schemă este relativ simplă de judecat și de tratat.
3.2 Decodare ASI
La capătul receptor al ASI, fluxul de cod ASI de intrare este egalizat și apoi intrat în cipul cyb933. Mai întâi blochează ceasul fluxului de cod ASI de bucla internă blocată în fază și detectează cuvântul de sincronizare K28.5; după găsire, se determină secvența fluxului de biți ASI și apoi se efectuează conversia serial / paralel.
Se poate observa că K28.5 este detectat, adică alinierea octeților este o condiție prealabilă importantă pentru decodarea ASI, astfel încât cyb933 definește un set de metode pentru detectarea sincronizării octeților. Având în vedere că erorile de transmisie și alte motive pot cauza K28.5 fals, cyb933 adoptă metoda de confirmare pe doi octeți. Adică, cei doi octeți consecutivi sunt ambii K28.5, iar sincronizarea octetului este confirmată, iar apoi este introdusă starea normală de decodare cu un singur octet. În starea de decodare, dacă CPLD numără 16 octeți din cei 64 de octeți decodificați ca fiind greșiți, CPLD trebuie să trimită informații către cyb933, cerând cyb933 să resincronizeze octeții.
După sincronizarea octeților, deoarece K28.5 este octetul de sincronizare inserat de cyb923 și nu poate fi transmis ca date valide, cyb933 ignoră automat acești octeți de sincronizare. Când cyb933 detectează date valide, cyb933 va emite o indicație că datele actuale sunt valide. Dacă acest semnal este considerat valid pentru scrierea pe FIFO, datele din FIFO trebuie să fie date valide. Când FIFO este pe jumătate plin, după ce CPLD primește semnalul pe jumătate complet al FIFO, CPLD citește datele din FIFO și determină octetul de sincronizare al pachetului TS în funcție de dacă octetul citit este 047H; dacă se găsește cuvântul de sincronizare al pachetului TS, acesta va restabili semnalul de sincronizare a cadrelor corespunzător. În acest moment, numărul CPLD 188 restabilește pachetul TS complet. Dacă următorul octet nu este 047H, înseamnă că datele de intrare sunt incorecte. CPLD va arunca aceste date până când va găsi cuvântul de sincronizare 047H. În această perioadă, CPLD scoate pachetul gol TS. După sincronizarea re-pachetelor, CPLD începe să numere și să scoată pachetele corecte MPEG-188 TS de 2 de octeți, recuperând astfel semnalul corect de 11 biți al SPI. În mod similar, atunci când datele FIFO sunt ilizibile, CPLD scoate și pachete TS goale pentru a menține o rată de cod MPEG-2 de ieșire constantă.
În proiectarea conversiei SPI în ASI, codificarea ASI este realizată direct pe datele SPI fără a lua în considerare problema erorilor de biți. Principala considerație este că datele SPI sunt transmise direct de pe MB390 fără transmisie pe distanțe lungi, reducând astfel complexitatea controlului logic de codificare ASI. În procesul de decodare ASI, datele ASI sunt transmise pe o distanță mare, iar factorul de eroare trebuie luat în considerare. Prin urmare, designul de resincronizare a octeților și pachetelor este adăugat pentru a crește capacitatea anti-interferență. Această schemă a realizat conversia reciprocă a SPI / ASI foarte bine în aplicații practice.
alt produs nostru:
