डीवीबी-सी प्रसारण टेलीविजन प्रणाली के वर्तमान ट्रांसमिशन इंटरफेस में, दो एमपीईजी -2 वीडियो ट्रांसमिशन इंटरफेस मानक हैं: एसिंक्रोनस सीरियल इंटरफेस मानक एएसआई और सिंक्रोनस समानांतर इंटरफेस एसपीआई। SPI में कुल 11 उपयोगी संकेत हैं, और प्रत्येक संकेत को दो संकेतों में विभेदित किया जाता है ताकि संचरण विरोधी हस्तक्षेप को बेहतर बनाया जा सके। यह भौतिक लिंक पर डीबी 25 द्वारा प्रेषित होता है, इसलिए कनेक्शन कई और जटिल है, संचरण दूरी कम है, और यह विफलता के लिए प्रवण है। हालांकि, एसपीआई सरल प्रसंस्करण और मजबूत मापनीयता के साथ एक समानांतर 11-बिट सिग्नल है। इसलिए, सामान्य एमपीईजी -2 वीडियो एन्कोडर का आउटपुट और वीडियो डिकोडर का इनपुट सभी मानक समानांतर 11-बिट सिग्नल हैं। एएसआई सीरियल ट्रांसमिशन का उपयोग करता है, जिसे ट्रांसमिशन के लिए केवल एक समाक्षीय केबल की आवश्यकता होती है, जो कनेक्ट करने के लिए सरल है और लंबी ट्रांसमिशन दूरी है। एसपीआई और एएसआई के फायदे और नुकसान के अनुसार, ट्रांसमिशन सिग्नल के एसपीआई और एएसआई के बीच कनवर्ट करना आवश्यक है।
1 एसपीआई सिग्नल संरचना
समानांतर ट्रांसमिशन सिस्टम SPI में एक क्लॉक सिग्नल, एक 8-बिट डेटा सिग्नल, एक फ्रेम सिंक्रोनाइज़ेशन सिग्नल PSYNC और एक डेटा वैलिड सिग्नल DVALID शामिल है। फ़्रेम सिंक्रोनाइज़ेशन सिग्नल TS पैकेट के सिंक्रोनाइज़ेशन बाइट 047H से मेल खाता है। DVALID सिग्नल का उपयोग TS पैकेट की लंबाई को 188 बाइट्स या 204 बाइट्स के रूप में अलग करने के लिए किया जाता है। जब TS पैकेट की लंबाई 188 बाइट्स होती है, तो DVALID सिग्नल हमेशा उच्च होता है, और सभी सिग्नल क्लॉक सिग्नल के साथ सिंक्रोनाइज़ होते हैं। SPI डेटा प्रारूप चित्र में दिखाया गया है।
2 एएसआई इंटरफ़ेस
एएसआई ट्रांसपोर्ट स्ट्रीम में अलग-अलग डेटा दरें हो सकती हैं, लेकिन ट्रांसमिशन दर स्थिर है, 270 एमबीपीएस, इसलिए एएसआई अलग-अलग दरों पर एमपीईजी -2 डेटा भेज और प्राप्त कर सकता है। एएसआई ट्रांसमिशन सिस्टम एक स्तरित संरचना है। उच्चतम परत और दूसरी परत MPEG-2 मानक ISO/IEC 13818-(सिस्टम) का उपयोग करती है, और 0वीं और पहली परत ISO/IEO CD 1-14165 पर आधारित FC फाइबर चैनल हैं। एफसी विभिन्न प्रकार के भौतिक संचरण मीडिया का समर्थन करता है, यह समाधान समाक्षीय केबल संचरण का उपयोग करता है।
सबसे पहले, MPEG-8 ट्रांसपोर्ट पैकेट के 2-बिट कोडवर्ड को 10-बिट कोडवर्ड में पैकेट के साथ सिंक्रोनाइज़ करें; फिर, समानांतर/सीरियल रूपांतरण में, जब एक नए शब्द को इनपुट करने की आवश्यकता होती है और डेटा स्रोत अभी तक तैयार नहीं होता है, तो एएसआई की 28.5 एमबीपीएस की निश्चित संचरण दर प्राप्त करने के लिए इसे एक K270 सिंक्रनाइज़ेशन शब्द डाला जाना चाहिए। परिणामी सीरियल बिट स्ट्रीम को बफर/ड्राइव सर्किट और कपलिंग नेटवर्क के माध्यम से समाक्षीय केबल कनेक्टर को भेजा जाएगा। सिंक्रोनाइज़ेशन कोड शब्द डालने के तीन तरीके हैं: ट्रांसमिशन कोड स्ट्रीम का एक बाइट पहले और बाद में सिंक्रोनाइज़ेशन शब्द नहीं हो सकता है; ट्रांसमिशन कोड स्ट्रीम का एक बाइट पहले और बाद में एक सिंक्रोनाइज़ेशन शब्द होना चाहिए; या दोनों का संयोजन।
समाक्षीय केबल पर पहुंचने वाले डेटा को पहले कनेक्टर और कपलिंग नेटवर्क के माध्यम से घड़ी और डेटा को पुनर्प्राप्त करने के लिए सर्किट से जोड़ा जाना चाहिए, और फिर सीरियल/समानांतर रूपांतरण करना चाहिए; बाइट सिंक्रोनाइज़ेशन को पुनर्प्राप्त करने के लिए, एएसआई डिकोडर को पहले K28.5 सिंक्रोनाइज़ेशन वर्ड की खोज करनी चाहिए, एक बार सिंक्रोनाइज़ेशन शब्द खोजे जाने के बाद, बाद में प्राप्त डेटा के लिए सीमा का सीमांकन किया जाता है, जिससे डिकोडर आउटपुट बाइट्स की सही बाइट व्यवस्था स्थापित होती है; अंत में, पैकेट-सिंक्रनाइज़ किए गए MPEG-10 TS कोड स्ट्रीम डेटा को पुनर्स्थापित करने के लिए 8/2-बिट रूपांतरण किया जाता है। लेकिन K28.5 सिंक शब्द मान्य डेटा नहीं है, इसलिए इसे डिकोडिंग के दौरान हटा दिया जाना चाहिए।
3 एएसआई इंटरफेस कार्यान्वयन योजना
इस योजना में, MPEG-2 TS कोड स्ट्रीम सिंगल-चिप MPEG-2 एन्कोडर MB86390 द्वारा प्रदान की जाती है, जो SPI मानक के अनुरूप समानांतर 11-बिट सिग्नल को आउटपुट करता है, और TS पैकेट की लंबाई 188 बाइट्स है। SPI/ASI रूपांतरण योजना में, सरू कंपनी cyb923/cyb933 चिप, एसिंक्रोनस FIFO और लॉजिक प्रोग्रामर CPLD का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है।
cyb923 मुख्य रूप से कोडवर्ड के 8/10 बिट रूपांतरण का एहसास करता है, सिंक्रनाइज़ेशन शब्द K28.5 और समानांतर / सीरियल रूपांतरण सम्मिलित करता है। एएसआई की संचरण दर 270 मेगाहर्ट्ज पर स्थिर है, और इनपुट एमपीईजी -2 टीएस कोड दर अलग है, इसलिए दर मिलान प्राप्त करने के लिए फीफो का उपयोग करने के लिए, इनपुट एसपीआई डेटा, फीफो और साइबर 923 के बीच संचार को तार्किक रूप से नियंत्रित करना आवश्यक है। व्यापक प्रदर्शन, मूल्य और कार्यक्रम की जटिलता को ध्यान में रखते हुए, यह समाधान xilinx के CPLD तर्क प्रोग्रामर XC95108 का उपयोग करता है; VHDL प्रोग्रामिंग का उपयोग उनके तर्क नियंत्रण को महसूस करने के लिए किया जाता है। एएसआई का डिकोडिंग भी एक समान प्रक्रिया है, साइबर 933 मुख्य रूप से 10/8 बिट रूपांतरण, सिंक्रनाइज़ेशन शब्द K28.5 को हटाने और सीरियल-टू-समानांतर रूपांतरण का एहसास करता है।
3.1 एएसआई एन्कोडिंग
एएसआई एन्कोडिंग प्रक्रिया में, एमपीईजी -2 टीएस का केवल आठ-बिट डेटा और एक-बिट टीएस ट्रांसमिशन घड़ी सीपीएलडी में इनपुट होती है। क्योंकि इस योजना में, TS प्रारूप 188 बाइट्स है, डेटा वैध सिग्नल DVALID हमेशा उच्च होता है, और CPLD इस सिग्नल को अनदेखा करता है और TS कोड स्ट्रीम के सिंक्रोनाइज़ेशन हेडर की परवाह किए बिना केवल TS कोड स्ट्रीम डेटा प्राप्त करता है। PSYNC फ्रेम सिंक्रोनाइज़ेशन सिग्नल को भी नजरअंदाज कर दिया जाता है। CPLD प्राप्त डेटा को TS कोड दर घड़ी के साथ FIFO में लिखता है। जब FIFO आधा भरा होता है, CPLD को FIFO का आधा-पूर्ण संकेत प्राप्त होता है, और फिर CPLD FIFO रीड सिग्नल को cyb923 पर भेजता है। साइबर 923 फीफो में 27 एमबीपीएस पर डेटा पढ़ता है; जब CPLD cyb923 की गणना करता है, तो FIFO डेटा की एक निश्चित मात्रा को पढ़ता है, CPLD FIFO को खाली होने से रोकने के लिए cyb923 को FIFO अपठनीय संकेत भेजता है। एमपीईजी -2 ट्रांसमिशन कोड दर की अधिकतम समानांतर गति 27/8 = 3.375 एमबीपीएस है, और पढ़ने वाली फीफो दर 27 एमबीपीएस है, इसलिए फीफो अतिप्रवाह नहीं होगा। देरी को ध्यान में रखते हुए, यह प्रोग्राम एक छोटी क्षमता FIFO7202 का उपयोग करता है। जब FIFO 923Mbps की एक निश्चित संचरण दर बनाए रखने के लिए अपठनीय है, तो cyb28.5 ASI कोड स्ट्रीम को K270 से भर देता है। अंत में, सीरियल डेटा को संचालित होने के बाद समाक्षीय केबल द्वारा प्रेषित किया जा सकता है। इस समाधान में, सिंक्रोनाइज़ेशन शब्द K28.5 का सम्मिलन ट्रांसमिशन कोड स्ट्रीम के एकल बाइट से पहले और बाद में K28.5 सिंक्रोनाइज़ेशन शब्दों की विधि को अपनाता है। अन्य दो योजनाओं की तुलना में, यह योजना न्याय करने और निपटने के लिए अपेक्षाकृत सरल है।
३.२ एएसआई डिकोडिंग
एएसआई के प्राप्त अंत में, इनपुट एएसआई कोड स्ट्रीम को बराबर किया जाता है और फिर साइबर 933 चिप में इनपुट किया जाता है। यह पहले आंतरिक घड़ी चरण-लॉक लूप द्वारा एएसआई कोड स्ट्रीम घड़ी को लॉक करता है, और सिंक्रनाइज़ेशन शब्द K28.5 का पता लगाता है; इसे खोजने के बाद, एएसआई बिट स्ट्रीम अनुक्रम निर्धारित किया जाता है, और फिर धारावाहिक/समानांतर रूपांतरण किया जाता है।
यह देखा जा सकता है कि K28.5 का पता लगाया गया है, अर्थात, एएसआई डिकोडिंग के लिए बाइट संरेखण एक महत्वपूर्ण शर्त है, इसलिए साइबर 933 बाइट सिंक्रोनाइज़ेशन का पता लगाने के तरीकों के एक सेट को परिभाषित करता है। यह ध्यान में रखते हुए कि संचरण त्रुटियां और अन्य कारण गलत K28.5 का कारण बन सकते हैं, cyb933 डबल-बाइट पुष्टिकरण विधि को अपनाता है। यही है, दो लगातार बाइट दोनों K28.5 हैं, और बाइट सिंक्रनाइज़ेशन की पुष्टि की जाती है, और फिर सामान्य सिंगल-बाइट डिकोडिंग स्थिति दर्ज की जाती है। डिकोडिंग स्थिति में, यदि CPLD 16 डिकोडेड बाइट्स में से 64 बाइट्स को गलत मानता है, तो CPLD को cyb933 को सूचना भेजनी होगी, जिसके लिए cyb933 को बाइट्स को फिर से सिंक्रोनाइज़ करने की आवश्यकता होगी।
बाइट सिंक्रोनाइज़ेशन के बाद, क्योंकि K28.5 cyb923 द्वारा डाला गया सिंक बाइट है और इसे मान्य डेटा के रूप में आउटपुट नहीं किया जा सकता है, cyb933 स्वचालित रूप से इन सिंक बाइट्स को अनदेखा कर देता है। जब cyb933 वैध डेटा का पता लगाता है, तो cyb933 एक संकेत देगा कि वर्तमान डेटा मान्य है। यदि इस संकेत को फीफो को लिखने के लिए वैध माना जाता है, तो फीफो में डेटा वैध डेटा होना चाहिए। जब FIFO आधा भरा होता है, CPLD को FIFO का आधा पूर्ण संकेत प्राप्त होने के बाद, CPLD FIFO में डेटा पढ़ता है और TS पैकेट के सिंक्रोनाइज़ेशन बाइट को निर्धारित करता है कि रीड बाइट 047H है या नहीं; यदि TS पैकेट का सिंक्रोनाइज़ेशन शब्द मिलता है, तो यह संबंधित फ्रेम सिंक्रोनाइज़ेशन सिग्नल को पुनर्स्थापित करेगा। इस समय, CPLD काउंट 188 पूरे TS पैकेट को पुनर्स्थापित करता है। यदि अगला बाइट 047H नहीं है, तो इसका मतलब है कि इनपुट डेटा गलत है। CPLD इन डेटा को तब तक त्याग देगा जब तक कि उसे 047H सिंक्रोनाइज़ेशन शब्द नहीं मिल जाता। इस अवधि के दौरान, CPLD TS खाली पैकेज को आउटपुट करता है। पुन: पैकेट सिंक्रनाइज़ेशन के बाद, CPLD सही 188-बाइट MPEG-2 TS पैकेटों को गिनना और आउटपुट करना शुरू कर देता है, जिससे SPI का सही 11-बिट सिग्नल पुनर्प्राप्त हो जाता है। इसी तरह, जब FIFO डेटा अपठनीय होता है, तो CPLD एक निरंतर आउटपुट MPEG-2 कोड दर बनाए रखने के लिए खाली TS पैकेट भी आउटपुट करता है।
एसपीआई से एएसआई रूपांतरण के डिजाइन में, एएसआई एन्कोडिंग सीधे एसपीआई डेटा पर बिट त्रुटियों की समस्या पर विचार किए बिना किया जाता है। मुख्य विचार यह है कि SPI डेटा लंबी दूरी के संचरण के बिना MB390 से सीधे आउटपुट होता है, इस प्रकार ASI एन्कोडिंग तर्क नियंत्रण की जटिलता को कम करता है। एएसआई डिकोडिंग प्रक्रिया में, एएसआई डेटा लंबी दूरी पर प्रसारित होता है, और त्रुटि कारक पर विचार किया जाना चाहिए। इसलिए, एंटी-हस्तक्षेप क्षमता को बढ़ाने के लिए बाइट्स और पैकेट्स के रीसिंक्रनाइज़ेशन डिज़ाइन को जोड़ा जाता है। इस योजना ने व्यावहारिक अनुप्रयोग में एसपीआई/एएसआई के पारस्परिक रूपांतरण को बहुत अच्छी तरह से महसूस किया है।
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