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　　在目前的DVB-C廣播電視系統的傳輸接口中，有兩種MPEG-2視頻傳輸接口標準：異步串行接口標準 ASI和同步并行接口SPI。SPI一共有11位有用信號，每位信號差分成兩個信號用來提高傳輸抗干擾性，在物理鏈接上用DB25傳輸，因此連線多且復雜，傳輸距離短，容易出現故障。但SPI是并行11位信號，處理簡單且擴展性強，因此目前一般的MPEG-2視頻編碼器的輸出和視頻解碼器的輸入都是標準的并行11位信號。ASI用串行傳輸，只需一根同軸電纜線傳輸，連線簡單，傳輸距離長。根據SPI和ASI的優缺點，需要傳輸信號的SPI和ASI的互相轉換。

　　1 SPI信號結構

　　并行傳輸系統SPI包括一位時鐘信號、8位數據信號、一位幀同步信號PSYNC和一位數據有效信號DVALID。幀同步信號對應TS包的同步字節047H，DVALID信號用來區分TS包的長度為188個字節或204個字節。當TS包長為188字節時，DVALID信號一直為高，同時所有信號都與時鐘信號保持同步。SPI數據格式如圖所示。

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　　2 ASI接口

　　ASI傳輸流可以有不同數據速率，但傳輸速率恒定，為270Mbps，因此ASI可以發送和接收不同速率的MPEG-2數據。ASI傳輸系統為分層結構。最高層、第2層使用MPEG-2標準ISO/IEC 13818-1(Systems)，第0層和第1層是基于ISO/IEO CD 14165-1的FC纖維信道。FC支持多種物理傳輸媒介，本方案選用同軸電纜傳輸，圖2是基于同軸電纜的ASI傳輸系統框圖。

　　首先將包同步的MPEG-2傳送包的8-bit碼字轉換成10-bit碼字;接著在并/串轉換時，當要求輸入一個新字、而數據源還沒有準備好時，應插入一個K28.5的同步字，以達到ASI的固定270Mbps傳輸速率。所形成的串行比特流將通過緩沖/驅動電路和耦合網絡，送到同軸電纜連接器上。插入同步碼字可以有三種方法：傳輸碼流的單個字節前后不能都是同步字;傳輸碼流的單個字節前后必須都是同步字;或者是兩者的組合。

　　到達同軸電纜的接收數據，首先要經過連接器和耦合網絡耦合到恢復時鐘和數據的電路上，然后進行串/并變換;為了恢復字節同步，ASI解碼器必須先搜尋到K28.5同步字，一旦搜索到該同步字，即為隨后接收的數據標定了邊界，從而建立了解碼器輸出字節的正確字節排列;最后進行10/8-bit變換，恢復出包同步的MPEG-2 TS碼流數據。但是K28.5同步字不是有效數據，因此解碼時必須刪除。

　　3 ASI接口實現方案

　　在本方案中，MPEG-2 TS碼流由單片MPEG-2編碼器MB86390提供，它輸出符合SPI標準的并行11位信號，TS包長度為188個字節。在SPI/ASI轉換方案中，主要選用CYPRESS公司cyb923/cyb933芯片、異步FIFO和邏輯編程器CPLD實現。

　　cyb923主要實現碼字的8/10bit轉換、插入同步字K28.5和并/串變換。ASI的傳輸速率恒定為270MHz，而輸入MPEG-2 TS碼率是不同的，所以要用FIFO實現速率匹配，需要對輸入的SPI數據、FIFO和cyb923之間的通信進行邏輯控制。綜合性能、價格和程序復雜度的考慮，本方案采用xilinx公司的CPLD邏輯編程器XC95108;用VHDL編程實現對它們的邏輯控制。ASI的解碼也是相似的過程，cyb933主要實現10/8bit轉換、去除同步字K28.5和串并變換。

　　3.1 ASI編碼

　　在ASI的編碼過程中，只需將MPEG-2 TS的八位數據和一位TS碼率傳輸時鐘輸入到CPLD。因為在本方案中，TS格式為188個字節，因此數據有效信號DVALID一直為高，CPLD忽略這個信號，只管接收TS碼流數據，而不用關心TS碼流的同步頭。PSYNC幀同步信號也一樣忽略。CPLD將接收到的數據以TS碼率時鐘寫入FIFO。當FIFO半滿時，CPLD接收到FIFO的半滿信號，然后CPLD給cyb923發FIFO可讀信號，cyb923以27Mbps讀取FIFO中的數據;當CPLD計數到cyb923讀取了一定數量的FIFO數據，CPLD則向cyb923發送FIFO不可讀信號，防止FIFO讀空。MPEG-2傳輸碼率的并行最大速度為27/8=3.375Mbps，而讀FIFO速率為27Mbps，因此FIFO不會有溢出。考慮到延時，本方案選用較小容量的FIFO7202。cyb923在FIFO不可讀時，向ASI碼流中填充K28.5以維持270Mbps的固定傳輸速率。最后串行數據經過驅動就可用同軸電纜傳送出去。本方案中，同步字K28.5的插入采用傳輸碼流的單個字節前后不能都是K28.5同步字的方式。這種方案相對其它兩種方案來說，判斷和處理都相對簡單。

　　3.2 ASI解碼

　　在ASI的接收端，輸入的ASI碼流經過均衡后，輸入到cyb933芯片。它由內部的時鐘鎖相環首先鎖定ASI碼流時鐘，檢測同步字K28.5;找到后即確定了ASI比特流順序，然后進行串/并轉換。

　　由此可知，檢測到K28.5,即字節對齊是ASI解碼的重要前提，由此cyb933定義了一套檢測字節同步的方法。考慮到傳輸誤碼等原因可能造成假K28.5，因此cyb933采用雙字節確認方法。即連續兩個字節都是K28.5，才確認字節同步了，接著進入正常的單字節解碼狀態。在解碼狀態，如果在64個解碼字節中,CPLD計數到有16個字節是錯誤的，則CPLD必須向cyb933發送信息，要求cyb933重新進行字節同步。

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　　字節同步后，因為K28.5是cyb923插入的同步字節，不能作為有效數據輸出，cyb933自動略除這些同步字節。當cyb933檢測到有效數據時，cyb933將輸出一位當前數據有效的指示，如果把這個信號當作FIFO的寫有效，則FIFO中的數據一定都是有效數據了。當FIFO半滿時，CPLD接收FIFO的半滿信號后，CPLD讀取FIFO中的數據，并根據讀出的字節是否是047H來確定TS包的同步字節;如果找到TS包同步字，將恢復對應的幀同步信號，此時CPLD計數188恢復出完整的TS包，接下來的字節如果不是047H，說明輸入數據有誤，CPLD將丟棄這些數據直到找到047H同步字，在此期間CPLD輸出TS空包。重新包同步后，CPLD才又開始計數輸出正確的188字節的MPEG-2 TS包，從而恢復出SPI正確的11位信號。同樣，當FIFO數據不可讀時，CPLD也輸出TS空包，以維持輸出的MPEG-2碼率恒定。

　　在SPI轉ASI的設計中，直接對SPI數據進行ASI編碼，而不考慮誤碼問題。主要考慮SPI數據直接從MB390輸出，沒有經過遠距離傳輸，因而降低了ASI編碼邏輯控制的復雜度。在ASI解碼過程中，ASI數據經過遠距離傳輸，要考慮誤碼的因素，所以增加了字節和包的重同步設計，以增加抗干擾能力。本方案在實際應用中很好地實現了SPI/ASI的相互轉換。