前言
VoIP为用户提供了一个平台,使用局域网IP协议在源和目的地之间传送MPEG-2数据流,本设计使用UDP协议,这是一种无连接的协议,其优点是它传送的数据包与所使用的网络技术无关。VoIP的用户可以是学校、广播站、网络运行商、或网络设备制造商。
VoIP数据流由188字节或204字节数据包组成。数据的传送是连续的,无方向性的,无需反馈或控制的反向通道。当数据流在物理链路时使用异步串行接口(ASI)方式。ASI数据流有不同的数据速率,但传送的速率是恒定的,为270Mbps。它首先将同步的MPEG2传送包的8位码字转换为10位数字,接着进行并—串转换。当要求输入一个数字而数据源还没有准备时,应插入一个K28.5同步字,以达到ASI固定270Mbps速率的要求。所形成的串行比特流通过缓冲/驱动电路和耦合网络,送到同轴电缆连接器上。比特流通过同轴电缆到达接收端口时,首先要经过连接器和耦合网络,送到时钟和数据恢复电路,再到串—并转换电路。为了恢复字节同步,ASI解码器必须先搜寻到K28.5同步字,确定接收数据边界,从而建立解码器输出字节的正确排序,最后进行10b/8b转换,恢复出包同步的MPEG2码流数据。但K28.5同步字不是有效数据,解码时必须删除。当传送进入IP时,数据包转换成用户数据包(UDP)格式,即将同步的188字节或204字节数据放置在有效负荷中,数据包的数据在188字节包场合为7个;而在204字节包场合为6个。数据负荷分别为1316字节或1224字节。
Xilinx解决方案
Xilinx VoIP解决方案是采用现成的高性能Xilinx硬件IP构建的,包括PPC405处理器、支持TCP的硬件局域网MAC(含Treck公司高性能IP栈)、可选择I/O的ASI I/O、以及集成在多端口存储器控制器中的多数据流I/O管理器。其基本性能为:
支持多个ASI输入与输出;
支持多个VoIP I/O数据流;
支持ASI与IP之间的桥接与过滤;
支持符合Pro MPEG COP4(第2阶段)数据流的FEC。
该设计可分为三个部分:ASI接收器接口、ASI发送器接口、和千兆位系统参考设计。
ASI接收器接口
该单元主要完成多流数据的恢复、捕获和存储(图1)
多流数据恢复:ASI接收单元最多能接收8路传送流。ASI串行数据流首先进入数据恢复模块,被恢复的数据字则在串—并转换中转中转换为10位并行字。它会根据来自数据恢复模块的跳转指令会来调整位的个数,若未检测到跳转指令则每个时钟读取1位;若检测到左跳条件不读取;检测到右跳条件则读取2位。当10位并行字准备就绪时,它产生一个时钟启用信号供下流处理使用。