I den nuværende transmissionsgrænseflade for DVB-C-broadcast-tv-systemet er der to MPEG-2 videotransmissionsgrænsefladestandarder: asynkron seriel grænsefladestandard ASI og synkron parallelgrænseflade SPI. SPI har i alt 11 nyttige signaler, og hvert signal er differentieret til to signaler for at forbedre transmissions-anti-interferens. Det transmitteres af DB25 på den fysiske forbindelse, så forbindelsen er mange og komplicerede, transmissionsdistancen er kort, og den er tilbøjelig til at fejle. SPI er dog et parallelt 11-bit signal med enkel behandling og stærk skalerbarhed. Derfor er outputtet fra den generelle MPEG-2 videokoder og indgangen fra videodekoderen alle standard parallelle 11-bit signaler. ASI anvender seriel transmission, som kun behøver et koaksialkabel til transmission, som er enkel at tilslutte og har en lang transmissionsafstand. Ifølge fordelene og ulemperne ved SPI og ASI er det nødvendigt at konvertere mellem SPI og ASI af transmissionssignalet.
1 SPI signal struktur
Det parallelle transmissionssystem SPI inkluderer et kloksignal, et 8-bit datasignal, et rammesynkroniseringssignal PSYNC og et datagyldigt signal DVALID. Rammesynkroniseringssignalet svarer til synkroniseringsbyte 047H af TS-pakken. DVALID-signalet bruges til at skelne længden af TS-pakken som 188 bytes eller 204 bytes. Når TS-pakkelængden er 188 bytes, er DVALID-signalet altid højt, og alle signaler synkroniseres med clock-signalet. SPI-dataformatet er vist i figuren.
2 ASI interface
ASI-transportstrøm kan have forskellige datahastigheder, men transmissionshastigheden er konstant, 270 Mbps, så ASI kan sende og modtage MPEG-2-data med forskellige hastigheder. ASI-transmissionssystemet er en lagdelt struktur. Det højeste lag og det andet lag bruger MPEG-2-standarden ISO/IEC 13818-(Systems), og det 0. og 1. lag er FC-fiberkanaler baseret på ISO/IEO CD 14165-1. FC understøtter en række fysiske transmissionsmedier, denne løsning bruger koaksialkabeltransmission.
Konverter først 8-bit kodeordet for MPEG-2-transportpakken, der er synkroniseret med pakken, til 10-bit kodeord; derefter, i parallel/seriel konvertering, når et nyt ord skal indtastes og datakilden endnu ikke er klar, skal det indsættes Et K28.5 synkroniseringsord for at opnå ASI's faste transmissionshastighed på 270Mbps. Den resulterende serielle bitstrøm vil blive sendt til koaksialkabelstikket gennem buffer/drevkredsløbet og koblingsnetværket. Der er tre måder at indsætte et synkroniseringskodeord på: en enkelt byte af transmissionskodestrømmen kan ikke være et synkroniseringsord før og efter; en enkelt byte af en transmissionskodestrøm skal være et synkroniseringsord før og efter; eller en kombination af de to.
De modtagne data, der ankommer til koaksialkablet, skal først kobles til kredsløbet til gendannelse af ur og data gennem stikket og koblingsnetværket og derefter udføre seriel/parallel konvertering; for at genoprette bytesynkronisering skal ASI-dekoderen først søge efter K28.5 synkroniseringsord, når først synkroniseringsordet er søgt, afgrænses grænsen for de efterfølgende modtagne data, hvorved det korrekte bytearrangement af dekoderens outputbytes etableres; til sidst udføres 10/8-bit-konverteringen for at gendanne de pakkesynkroniserede MPEG-2 TS-kodestrømdata. Men synkroniseringsordet K28.5 er ikke gyldige data, så det skal slettes under afkodningen.
3 ASI interface implementeringsskema
I dette skema leveres MPEG-2 TS-kodestrømmen af single-chip MPEG-2-koderen MB86390, som udsender et parallelt 11-bit signal, der er i overensstemmelse med SPI-standarden, og TS-pakkelængden er 188 bytes. I SPI/ASI-konverteringsskemaet bruges hovedsageligt cypresfirmaet cyb923/cyb933-chip, asynkron FIFO og logisk programmør CPLD.
cyb923 realiserer hovedsageligt 8/10bit konverteringen af kodeordet, indsætter synkroniseringsordet K28.5 og parallel/seriel konvertering. Transmissionshastigheden for ASI er konstant på 270MHz, og input MPEG-2 TS kodehastigheden er anderledes, så for at bruge FIFO til at opnå hastighedsmatchning, er det nødvendigt at logisk kontrollere kommunikationen mellem input SPI data, FIFO og cyb923. I betragtning af omfattende ydeevne, pris og programkompleksitet bruger denne løsning Xilinx's CPLD logiske programmør XC95108; VHDL-programmering bruges til at realisere deres logiske kontrol. Afkodningen af ASI er også en lignende proces, cyb933 realiserer hovedsageligt 10/8Bit konvertering, fjernelse af synkroniseringsord K28.5 og seriel-til-parallel konvertering.
3.1 ASI-kodning
I ASI-kodningsprocessen indlæses kun otte-bit data fra MPEG-2 TS og en-bit TS transmissionsur til CPLD. Fordi i dette skema er TS-formatet 188 bytes, er det datagyldige signal DVALID altid højt, og CPLD ignorerer dette signal og modtager kun TS-kodestrømdata uden at bekymre sig om synkroniseringshovedet for TS-kodestrømmen. PSYNC-rammesynkroniseringssignalet ignoreres også. CPLD skriver de modtagne data ind i FIFO med TS-kodehastighedsur. Når FIFO'en er halvfuld, modtager CPLD'en det halvfulde signal fra FIFO'en, og derefter sender CPLD'en FIFO-læsesignalet til cyb923. cyb923 læser dataene i FIFO'en ved 27 Mbps; når CPLD tæller til cyb923 læser en vis mængde FIFO data, sender CPLD FIFO ulæsbart signal til cyb923 for at forhindre FIFO i at være tom. Den maksimale parallelle hastighed for MPEG-2-transmissionskodehastigheden er 27/8=3.375 Mbps, og den læste FIFO-hastighed er 27 Mbps, så FIFO'en vil ikke flyde over. Under hensyntagen til forsinkelsen bruger dette program en mindre kapacitet FIFO7202. cyb923 fylder ASI-kodestrømmen med K28.5, når FIFO'en er ulæselig for at opretholde en fast transmissionshastighed på 270 Mbps. Endelig kan de serielle data overføres med koaksialkabel efter at være blevet drevet. I denne løsning anvender indsættelsen af synkroniseringsordet K28.5 metoden med K28.5 synkroniseringsord før og efter en enkelt byte af transmissionskodestrømmen. Sammenlignet med de to andre ordninger er denne ordning forholdsvis enkel at bedømme og håndtere.
3.2 ASI-afkodning
I den modtagende ende af ASI'en udlignes input-ASI-kodestrømmen og indlæses derefter til cyb933-chippen. Den låser først ASI-kodestrømmens ur af den interne clock faselåste sløjfe og detekterer synkroniseringsordet K28.5; efter at have fundet det, bestemmes ASI bitstrømsekvensen, og derefter udføres seriel/parallel konvertering.
Det kan ses, at K28.5 er detekteret, det vil sige, at byte-justering er en vigtig forudsætning for ASI-afkodning, så cyb933 definerer et sæt metoder til at detektere byte-synkronisering. I betragtning af at transmissionsfejl og andre årsager kan forårsage falsk K28.5, anvender cyb933 dobbeltbyte-bekræftelsesmetoden. Det vil sige, at de to på hinanden følgende bytes begge er K28.5, og byte-synkroniseringen bekræftes, og derefter indtastes den normale enkeltbyte-dekodningstilstand. I afkodningstilstanden, hvis CPLD'en tæller 16 bytes ud af de 64 afkodede bytes for at være forkerte, skal CPLD'en sende information til cyb933, hvilket kræver, at cyb933 gensynkroniserer bytes.
Efter bytesynkronisering, fordi K28.5 er synkroniseringsbyten indsat af cyb923 og ikke kan udlæses som gyldige data, ignorerer cyb933 automatisk disse synkroniseringsbytes. Når cyb933 detekterer gyldige data, vil cyb933 udsende en indikation af, at de aktuelle data er gyldige. Hvis dette signal anses for at være gyldigt til at skrive til FIFO'en, skal dataene i FIFO'en være gyldige data. Når FIFO'en er halvfuld, efter at CPLD'en har modtaget det halvt fulde signal fra FIFO'en, læser CPLD'en dataene i FIFO'en og bestemmer synkroniseringsbyten for TS-pakken i overensstemmelse med, om læsebyten er 047H; hvis synkroniseringsordet for TS-pakken findes, vil det gendanne det tilsvarende rammesynkroniseringssignal. På dette tidspunkt gendanner CPLD-tællingen 188 den komplette TS-pakke. Hvis den næste byte ikke er 047H, betyder det, at inputdataene er forkerte. CPLD'en vil kassere disse data, indtil den finder 047H-synkroniseringsordet. I denne periode udsender CPLD'en TS tom pakke. Efter re-pakkesynkronisering begynder CPLD at tælle og udsende de korrekte 188-byte MPEG-2 TS-pakker, hvorved det korrekte 11-bit signal fra SPI gendannes. På samme måde, når FIFO-data er ulæselige, udsender CPLD også tomme TS-pakker for at opretholde en konstant output MPEG-2-kodehastighed.
I designet af SPI til ASI-konvertering udføres ASI-kodning direkte på SPI-data uden at overveje problemet med bitfejl. Den vigtigste overvejelse er, at SPI-data udsendes direkte fra MB390 uden langdistancetransmission, hvilket reducerer kompleksiteten af ASI-kodningslogikkontrol. I ASI-afkodningsprocessen transmitteres ASI-data over en lang afstand, og fejlfaktoren skal tages i betragtning. Derfor tilføjes resynkroniseringsdesignet af bytes og pakker for at øge anti-interferensevnen. Denne ordning har realiseret den gensidige konvertering af SPI/ASI meget godt i praktisk anvendelse.
Vores andet produkt:
