در رابط انتقال فعلی سیستم پخش تلویزیونی DVB-C ، دو استاندارد رابط انتقال ویدیو MPEG-2 وجود دارد: استاندارد رابط سریال ناهمزمان ASI استاندارد و رابط موازی همزمان SPI. SPI در مجموع 11 سیگنال مفید دارد و هر سیگنال به منظور بهبود ضد تداخل انتقال به دو سیگنال تقسیم می شود. این توسط DB25 بر روی پیوند فیزیکی منتقل می شود ، بنابراین اتصال زیاد و پیچیده است ، فاصله انتقال کوتاه است و مستعد خرابی است. با این حال ، SPI یک سیگنال 11 بیتی موازی با پردازش ساده و مقیاس پذیری قوی است. بنابراین ، خروجی رمزگذار کلی MPEG-2 و ورودی رمزگشای ویدئو همه سیگنال های استاندارد موازی 11 بیتی هستند. ASI از انتقال سریال استفاده می کند که برای انتقال فقط به کابل کواکسیال نیاز دارد که اتصال آن ساده است و فاصله انتقال طولانی دارد. با توجه به مزایا و معایب SPI و ASI ، لازم است بین SPI و ASI سیگنال انتقال تبدیل شود.
1 ساختار سیگنال SPI
سیستم انتقال موازی SPI شامل یک سیگنال ساعت ، یک سیگنال داده 8 بیتی ، یک سیگنال همگام سازی فریم PSYNC و یک سیگنال معتبر داده DVALID است. سیگنال همگام سازی فریم مربوط به بایت همگام سازی 047H بسته TS است. سیگنال DVALID برای تشخیص طول بسته TS به عنوان 188 بایت یا 204 بایت استفاده می شود. وقتی طول بسته TS 188 بایت باشد ، سیگنال DVALID همیشه بالا است و همه سیگنال ها با سیگنال ساعت هماهنگ می شوند. فرمت داده SPI در شکل نشان داده شده است.
2 رابط ASI
جریان انتقال ASI می تواند سرعت داده های متفاوتی داشته باشد ، اما سرعت انتقال ثابت است ، 270 مگابیت بر ثانیه ، بنابراین ASI می تواند داده های MPEG-2 را با سرعت های مختلف ارسال و دریافت کند. سیستم انتقال ASI یک ساختار لایه ای است. بالاترین لایه و لایه دوم از استاندارد MPEG-2 ISO/IEC 13818- (Systems) و لایه های 0 و 1 از کانال های فیبر FC بر اساس ISO/IEO CD 14165-1 استفاده می کنند. FC از انواع رسانه های انتقال فیزیکی پشتیبانی می کند ، این راه حل از انتقال کابل کواکسیال استفاده می کند.
ابتدا ، رمز رمز 8 بیتی بسته حمل و نقل MPEG-2 را که با بسته همگام سازی شده است به کلمه رمز 10 بیتی تبدیل کنید. سپس ، در تبدیل موازی/سریال ، هنگامی که یک کلمه جدید باید وارد شود و منبع داده هنوز آماده نشده است ، باید یک کلمه همگام سازی K28.5 درج شود تا سرعت انتقال ثابت ASI 270 مگابیت بر ثانیه را بدست آورد. جریان بیت سریال حاصل از طریق بافر/درایو و شبکه اتصال به اتصال کابل کواکسیال ارسال می شود. سه راه برای قرار دادن یک کلمه کد همگام سازی وجود دارد: یک بایت جریان کد انتقال نمی تواند یک کلمه همگام سازی قبل و بعد باشد. یک بایت جریان کد انتقال باید یک کلمه همگام سازی قبل و بعد باشد. یا ترکیبی از این دو.
داده های دریافتی که به کابل کواکسیال می رسد ابتدا باید به مدار برای بازیابی ساعت و داده ها از طریق کانکتور و شبکه اتصال متصل شود و سپس تبدیل سریال/موازی را انجام دهد. برای بازیابی همگام سازی بایت ، رمزگشای ASI ابتدا باید کلمه همگام سازی K28.5 را جستجو کند ، هنگامی که کلمه همگام سازی جستجو شد ، مرز داده های دریافتی بعدی مشخص می شود ، در نتیجه ترتیب بایت صحیح بایت های خروجی رمزگشایی ایجاد می شود. سرانجام ، تبدیل 10/8 بیتی برای بازیابی داده های جریان کد کد TSEG MPEG-2 TS انجام می شود. اما کلمه همگام سازی K28.5 داده معتبری نیست ، بنابراین باید هنگام رمزگشایی حذف شود.
3 طرح پیاده سازی رابط ASI
در این طرح ، جریان کد MPEG-2 TS توسط رمزگذار MP2-86390 تک تراشه MB11 ارائه می شود که یک سیگنال موازی 188 بیتی مطابق با استاندارد SPI خروجی می دهد و طول بسته TS 923 بایت است. در طرح تبدیل SPI/ASI ، عمدتا از تراشه شرکت سرو cyb933/cybXNUMX ، FIFO ناهمزمان و برنامه نویس منطقی CPLD استفاده می شود.
cyb923 عمدتا تبدیل 8/10bit کلمه رمز را درک می کند ، کلمه همگام سازی K28.5 و تبدیل موازی/سریال را وارد می کند. نرخ انتقال ASI در 270 مگاهرتز ثابت است و نرخ کد ورودی MPEG-2 TS متفاوت است ، بنابراین برای استفاده از FIFO برای دستیابی به تطابق نرخ ، لازم است ارتباط بین داده های SPI ورودی ، FIFO و cyb923 به طور منطقی کنترل شود. با توجه به عملکرد جامع ، قیمت و پیچیدگی برنامه ، این راه حل از برنامه نویس منطقی CPLD xilinx XC95108 استفاده می کند. برنامه نویسی VHDL برای درک کنترل منطقی آنها استفاده می شود. رمزگشایی ASI نیز یک فرآیند مشابه است ، cyb933 عمدتا تبدیل 10/8Bit ، حذف کلمه همگام سازی K28.5 و تبدیل سریال به موازی را متوجه می شود.
3.1 کدگذاری ASI
در فرایند کدگذاری ASI ، فقط داده های هشت بیتی MPEG-2 TS و ساعت انتقال TS یک بیتی به CPLD وارد می شوند. از آنجا که در این طرح ، فرمت TS 188 بایت است ، سیگنال معتبر داده DVALID همیشه بالا است و CPLD این سیگنال را نادیده می گیرد و فقط داده های جریان کد TS را بدون توجه به هدر همگام سازی جریان کد TS دریافت می کند. سیگنال همگام سازی فریم PSYNC نیز نادیده گرفته می شود. CPLD داده های دریافتی را با ساعت نرخ کد TS در FIFO می نویسد. وقتی FIFO نیمه پر شد ، CPLD سیگنال نیمه کامل FIFO را دریافت می کند و سپس CPLD سیگنال خواندن FIFO را به cyb923 ارسال می کند. cyb923 داده ها را در FIFO با سرعت 27 مگابیت بر ثانیه می خواند. وقتی CPLD در cyb923 شمارش می کند مقدار مشخصی از داده های FIFO را می خواند ، CPLD سیگنال FIFO غیر قابل خواندن را به cyb923 می فرستد تا از خالی ماندن FIFO جلوگیری کند. حداکثر سرعت موازی سرعت ارسال MPEG-2 27/8 = 3.375 مگابیت بر ثانیه و نرخ خواندن FIFO 27 مگابیت بر ثانیه است ، بنابراین FIFO سرریز نمی شود. با در نظر گرفتن تاخیر ، این برنامه از ظرفیت کوچکتر FIFO7202 استفاده می کند. cyb923 جریان کد ASI را با K28.5 پر می کند در صورتی که FIFO قابل خواندن نیست تا سرعت انتقال ثابتی برابر با 270 مگابیت بر ثانیه را حفظ کند. در نهایت ، داده های سریال می توانند پس از رانندگی توسط کابل کواکسیال منتقل شوند. در این راه حل ، درج کلمه همگام سازی K28.5 از روش کلمات همگام سازی K28.5 قبل و بعد از یک بایت واحد از جریان کد انتقال استفاده می کند. در مقایسه با دو طرح دیگر ، قضاوت و برخورد با این طرح نسبتاً ساده است.
3.2 رمزگشایی ASI
در انتهای دریافت ASI ، جریان کد ASI ورودی برابر می شود و سپس به تراشه cyb933 وارد می شود. ابتدا ساعت جریان کد ASI را توسط حلقه داخلی قفل فاز داخلی قفل می کند و کلمه همگام سازی K28.5 را تشخیص می دهد. پس از یافتن آن ، توالی جریان بیت ASI تعیین می شود و سپس تبدیل سریال/موازی انجام می شود.
مشاهده می شود که K28.5 تشخیص داده می شود ، یعنی تراز بایت پیش نیاز مهمی برای رمزگشایی ASI است ، بنابراین cyb933 مجموعه ای از روش ها را برای تشخیص همگام سازی بایت تعریف می کند. با توجه به اینکه خطاهای انتقال و دلایل دیگر ممکن است باعث ایجاد K28.5 کاذب شوند ، cyb933 از روش تأیید دو بایت استفاده می کند. یعنی دو بایت متوالی هر دو K28.5 هستند و همگام سازی بایت تأیید می شود و سپس حالت رمزگشایی معمولی تک بایت وارد می شود. در حالت رمزگشایی ، اگر CPLD 16 بایت از 64 بایت رمزگشایی شده را اشتباه حساب کند ، CPLD باید اطلاعات را به cyb933 ارسال کند ، و cyb933 را ملزم به همگام سازی مجدد بایت ها می کند.
پس از همگام سازی بایت ، زیرا K28.5 بایت همگام سازی است که توسط cyb923 درج شده است و نمی تواند به عنوان داده معتبر خروجی داده شود ، cyb933 به طور خودکار این بایت های همگام سازی را نادیده می گیرد. هنگامی که cyb933 داده های معتبر را تشخیص می دهد ، cyb933 نشاندهنده اعتبار داده های فعلی است. اگر این سیگنال برای نوشتن در FIFO معتبر تلقی شود ، داده های FIFO باید داده های معتبر باشند. هنگامی که FIFO نیمه پر است ، پس از دریافت CPLD سیگنال نیمه کامل FIFO ، CPLD داده ها را در FIFO می خواند و بایت همگام سازی بسته TS را با توجه به این که بایت خوانده شده 047H است تعیین می کند. اگر کلمه همگام سازی بسته TS پیدا شود ، سیگنال همگام سازی قاب مربوطه را بازیابی می کند. در این زمان ، CPLD count 188 بسته کامل TS را بازیابی می کند. اگر بایت بعدی 047H نباشد ، بدین معنی است که داده های ورودی نادرست است. CPLD تا زمانی که کلمه همگام سازی 047H را پیدا نکند ، این داده ها را کنار می گذارد. در این دوره ، CPLD بسته TS خالی را خروجی می دهد. پس از همگام سازی مجدد بسته ها ، CPLD شروع به شمارش و خروجی بسته های صحیح 188 بایت MPEG-2 TS می کند ، در نتیجه سیگنال درست 11 بیتی SPI را بازیابی می کند. به طور مشابه ، هنگامی که داده های FIFO قابل خواندن نیستند ، CPLD بسته های خالی TS را نیز برای خروجی ثابت نرخ کد MPEG-2 خروجی می دهد.
در طراحی تبدیل SPI به ASI ، کدگذاری ASI مستقیماً بر روی داده های SPI بدون در نظر گرفتن مشکل خطاهای بیت انجام می شود. نکته اصلی این است که داده های SPI مستقیماً از MB390 بدون انتقال از راه دور خروجی می گیرند ، بنابراین پیچیدگی کنترل منطقی کدگذاری ASI را کاهش می دهد. در فرایند رمزگشایی ASI ، داده های ASI در مسافت طولانی منتقل می شود و باید عامل خطا در نظر گرفته شود. بنابراین ، طراحی مجدد بایت ها و بسته ها به منظور افزایش قابلیت ضد تداخل اضافه می شود. این طرح تبدیل متقابل SPI/ASI را در کاربردهای عملی بسیار خوب درک کرده است.
محصول دیگر ما:
