DVB-C视频传输接口ASI的实现

DVB-C视频传输接口ASI的实现

1 SPI信号结构

2 ASI接口

图2 基于同轴电缆的ASI传输系统框图

到达同轴电缆的接收数据，首先要经过连接器和耦合网络耦合到恢复时钟和数据的电路上，然后进行串／并变换；为了恢复字节同步，ASI解码器必须先搜寻到K28.5同步字，一旦搜索到该同步字，即为随后接收的数据标定了边界，从而建立了解码器输出字节的正确字节排列；最后进行10/8－bit变换，恢复出包同步的MPEG-2 TS码流数据。但是K28.5同步字不是有效数据，因此解码时必须删除。

3 ASI接口实现方案

cyb923主要实现码字的8/10bit转换、插入同步字K28.5和并／串变换。ASI的传输速率恒定为270MHz，而输入MPEG-2 TS码率是不同的，所以要用FIFO实现速率匹配，需要对输入的SPI数据、FIFO和cyb923之间的通信进行逻辑控制。综合性能、价格和程序复杂度的考虑，本方案采用xilinx公司的CPLD逻辑编程器XC95108;用VHDL编程实现对它们的逻辑控制。ASI的解码也是相似的过程，cyb933主要实现10/8bit转换、去除同步字K28.5和串并变换。

3.1 ASI编码

在ASI的编码过程中，只需将MPEG-2 TS的八位数据和一位TS码率传输时钟输入到CPLD。因为在本方案中，TS格式为188个字节，因此数据有效信号DVALID一直为高，CPLD忽略这个信号，只管接收TS码流数据，而不用关心TS码流的同步头。PSYNC帧同步信号也一样忽略。CPLD将接收到的数据以TS码率时钟写入FIFO。当FIFO半满时，CPLD接收到FIFO的半满信号，然后CPLD给cyb923发FIFO可读信号，cyb923以27Mbps读取FIFO中的数据；当CPLD计数到cyb923读取了一定数量的FIFO数据，CPLD则向cyb923发送FIFO不可读信号，防止FIFO读空。MPEG-2传输码率的并行最大速度为27/8＝3.375Mbps，而读FIFO速率为27Mbps，因此FIFO不会有溢出。考虑到延时，本方案选用较小容量的FIFO7202。cyb923在FIFO不可读时，向ASI码流中填充K28.5以维持270Mbps的固定传输速率。最后串行数据经过驱动就可用同轴电缆传送出去。本方案中，同步字K28.5的插入采用传输码流的单个字节前后不能都是K28.5同步字的方式。这种方案相对其它两种方案来说，判断和处理都相对简单。

3.2 ASI解码

由此可知，检测到K28.5,即字节对齐是ASI解码的重要前提，由此cyb933定义了一套检测字节同步的方法。考虑到传输误码等原因可能造成假K28.5，因此cyb933采用双字节确认方法。即连续两个字节都是K28.5，才确认字节同步了，接着进入正常的单字节解码状态。在解码状态，如果在64个解码字节中,CPLD计数到有16个字节是错误的，则CPLD必须向cyb933发送信息，要求cyb933重新进行字节同步。

字节同步后，因为K28.5是cyb923插入的同步字节，不能作为有效数据输出，cyb933自动略除这些同步字节。当cyb933检测到有效数据时，cyb933将输出一位当前数据有效的指示，如果把这个信号当作FIFO的写有效，则FIFO中的数据一定都是有效数据了。当FIFO半满时，CPLD接收FIFO的半满信号后，CPLD读取FIFO中的数据，并根据读出的字节是否是047H来确定TS包的同步字节；如果找到TS包同步字，将恢复对应的帧同步信号，此时CPLD计数188恢复出完整的TS包，接下来的字节如果不是047H，说明输入数据有误，CPLD将丢弃这些数据直到找到047H同步字，在此期间CPLD输出TS空包。重新包同步后，CPLD才又开始计数输出正确的188字节的MPEG-2 TS包，从而恢复出SPI正确的11位信号。同样，当FIFO数据不可读时，CPLD也输出TS空包，以维持输出的MPEG-2码率恒定。

在SPI转ASI的设计中，直接对SPI数据进行ASI编码，而不考虑误码问题。主要考虑SPI数据直接从MB390输出，没有经过远距离传输，因而降低了ASI编码逻辑控制的复杂度。在ASI解码过程中，ASI数据经过远距离传输，要考虑误码的因素，所以增加了字节和包的重同步设计，以增加抗干扰能力。本方案在实际应用中很好地实现了SPI／ASI的相互转换。

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