واجهة تسلسلية غير متزامنة

مخرج ASI لجهاز استقبال/فك تشفير DVB المتكامل (IRD). يحمل هذا المخرج كامل دفق نقل MPEG المُستقبل من تغذية قمر صناعي DVB الداخلة إلى مدخل الترددات اللاسلكية (أقصى اليسار في الصورة).

تُعدّ واجهة الاتصال التسلسلي غير المتزامن (ASI) طريقةً لنقل دفق نقل MPEG ( MPEG-TS ) عبر كابل محوري نحاسي 75 أوم أو ألياف بصرية . [ 1 ] وهي شائعة الاستخدام في صناعة التلفزيون كوسيلة لنقل البرامج التلفزيونية من الاستوديو إلى جهاز الإرسال النهائي قبل وصولها إلى المشاهدين في منازلهم.

معيار

يتم الحفاظ على معيار ASI بواسطة CENELEC، اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي الكهروتقني ، وهو جزء من مجموعة المعايير المعروفة باسم البث الرقمي للفيديو، أو DVB .

المواصفات الفنية

ينقل نظام ASI بيانات MPEG بشكل تسلسلي كتدفق مستمر بمعدل ثابت لا يتجاوز 270 ميجابت في الثانية، وذلك حسب التطبيق. ولا يمكنه العمل بسرعة أكبر من ذلك، وهو نفس معدل نظام SDI [ 2 ] ، وكذلك معدل دائرة الاتصالات DS4 المستخدمة عادةً لنقل البيانات عبر دوائر الاتصالات الرقمية التجارية . تُشفّر بتات بيانات MPEG باستخدام تقنية 8b/10b ، والتي تعني تحويل بايتات 8 بت إلى رموز أحرف 10 بت. يحافظ التشفير على توازن التيار المستمر، مما يُمكّن جهاز الاستقبال من البقاء متزامنًا. عند استخدام كابل محوري 75 أوم ، يُوصل نظام ASI بموصلات BNC ذكرية في كل طرف. كهربائيًا، يحدد معيار الكابل المحوري جهد خرج 800 ملي فولت ذروة إلى ذروة، بينما يجب أن يكون جهاز الاستقبال قادرًا على العمل بجهد يتراوح بين 200 ملي فولت و880 ملي فولت. [ 3 ] [ 4 ] تقنية ASI متطابقة كهربائيًا مع تقنية SDI القياسية ولها نفس معدل البت. [ 5 ] عندما تكون تقنية ASI متصلة بالألياف الضوئية، فإنها تكون أليافًا متعددة الأنماط. [ 1 ]

يوجد حجمان شائعان لحزم نقل البيانات في واجهة ASI والكابل الناقل: حزمة 188 بايت وحزمة 204 بايت، وهما المكونان الأساسيان لتدفق نقل MPEG. يُعدّ تنسيق 188 بايت الأكثر شيوعًا، حيث يُستخدم في الغالبية العظمى من عمليات الإرسال. عند إضافة بيانات تصحيح أخطاء ريد-سولومون الاختيارية ، وهو تنسيق طُوّر أساسًا في صناعة تلفزيون الكابل، يزداد حجم الحزمة بمقدار 16 بايت إضافية ليصل إلى 204 بايت. [ ملاحظة 1 ]

يستخدم

يُستخدم بروتوكول ASI لغرض واحد فقط: نقل دفق نقل MPEG ( MPEG-TS[ 6 ] [ 1 ] وهو البروتوكول القياسي الوحيد المُستخدم عالميًا لنقل وسائط الصوت والفيديو للبث في الوقت الفعلي. حتى عند نقله عبر بروتوكول الإنترنت (IP)، يظل MPEG-TS هو المعيار الأساسي لنقل الصوت والفيديو لمسافات طويلة. في الولايات المتحدة، يُبث إلى المنازل كدفق نقل ATSC ؛ وفي أوروبا، يُبث كدفق نقل DVB-T . أما في جميع عمليات البث عبر الأقمار الصناعية، فيُعرف باسم دفق نقل DVB-S . ويتكون عادةً من قناة تلفزيونية واحدة أو أكثر مع الصوت المصاحب، وأحيانًا مع قنوات إضافية لنقل الصوت فقط أو البيانات. عندما ينتقل مسار نقل البيانات المركب هذا، وهو بيانات غير متزامنة ولكنها مُنسقة، عبر الفضاء كترددات راديوية، يُطلق عليه عادةً DVB-S أو DVB-T أو ATSC. ولكن عند نقله عبر كابل محوري، دون تعديل، يُطلق عليه إشارة ASI.

هي عملية إرسال أحادية الاتجاه، تشبه بيانات RS-232 غير المتزامنة - وهي عبارة عن سلسلة من الأصفار والآحاد الخام ولكن المنسقة - مصممة للانتقال بشكل أساسي عبر الكابل المحوري بسرعات تتراوح من 6 إلى 200 ميجابت في الثانية. على الرغم من أن 270 ميجابت في الثانية هي معدل عرض النطاق الترددي المتاح، فإن تدفقات النقل، وبالتالي عمليات إرسال ASI، عادةً ما تصل إلى حوالي 200 ميجابت في الثانية.

يمكن لتدفق النقل، وبالتالي ASI عند نقله عبر الكابل المحوري، أن يحمل برنامجًا واحدًا أو أكثر من برامج SD أو HD أو برامج صوتية مضغوطة مسبقًا، على عكس SD-SDI غير المضغوط ( 270 ميجابت/ثانية ) أو HD-SDI ( 1.485 جيجابت/ثانية ). ويمكن أن تكون سرعة نقل إشارة ASI متغيرة، وتعتمد كليًا على متطلبات المستخدم الهندسية. على سبيل المثال، يبلغ معدل بت ATSC (المعيار الرقمي الأمريكي للبث) 19.392658 ميجابت/ثانية . تُستخدم الأحرف الفارغة، المُمثلة بفاصلة ASCII، لزيادة معدل النقل إلى هذا الحد إذا لم تتطلب الوسائط نفسها تدفق البتات بالكامل.

بشكل عام، تُعد إشارة ASI المنتج النهائي لضغط الفيديو والصوت، وهي مُخصصة للإرسال عن بُعد، أو التوزيع الداخلي، أو البث للجمهور، كما هو الحال في التلفزيون الرقمي والكابل اليوم. ورغم أنها لا تعتمد على ترميز مُحدد، ويمكنها نقل أي نوع من البيانات، إلا أنها غالبًا ما تحمل ترميز MPEG-2 (فيديو H.262 مع صوت MPEG-1 Layer II) أو MPEG-4 (فيديو H.264 مع صوت MPEG-4 Part 14 )، جاهزة للإرسال إلى مُرسِل البث التلفزيوني أو الإذاعي ، أو نظام الميكروويف، أو أي جهاز آخر. وفي بعض الأحيان، يتم تحويلها أيضًا إلى الألياف الضوئية ، أو الترددات الراديوية ، أو تنسيق "SMPTE 310" (وهو إصدار متزامن من ASI طورته شركة Harris خصيصًا لتغذية الإدخال الخاصة بمُرسِل ATSC بسرعة 19 ميجابت في الثانية أو أكثر).

مصطلحات

في صناعة التلفزيون، يشير مصطلح ASI بشكل أساسي إلى استخدامه على الكابل المحوري، وليس الألياف الضوئية، وعلى الرغم من أن المعيار نفسه لا يزال يستخدمه على الألياف، إلا أن ذكر ASI يعني في الغالب الكابل المحوري. ويُشار إلى ASI أحيانًا باسم DVB-ASI أو TS-ASI. [ 7 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. كانت شركة تايم وارنر كيبل أول شركة تطبق معيار 204 بايت في عام 1983.

مراجع

  1. ١ ٢ ٣ "شبكات الكابلات لإشارات التلفزيون وإشارات الصوت والخدمات التفاعلية، الجزء ٩: واجهات محطات CATV/SMATV الرئيسية والمعدات الاحترافية المماثلة لتدفقات نقل DVB/MPEG-2" (ملف PDF) . dvb.org . ديسمبر ٢٠٠٢. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ ١٠ أغسطس ٢٠١٤.
  2. التلفزيون الرقمي: دليل عملي للمهندسين - 9.3 الواجهات المادية للإشارات الرقمية، صفحة 117
  3. EN 50083-9:2002 B.3.1.1 خصائص الوسط الكهربائي
  4. "تنفيذ واجهات DVB-ASI التسلسلية باستخدام HOTLink" (ملف PDF) . شركة Cypress Semiconductor . 16 سبتمبر 2002. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2017 .
  5. التلفزيون الرقمي: دليل عملي للمهندسين - 9.3 الواجهات المادية للإشارات الرقمية، صفحة 117
  6. TVTechnology.com - واجهات غير متزامنة لخوادم الفيديو، مؤرشفة بتاريخ 29-10-2008 على موقع Wayback Machine
  7. التلفزيون الرقمي: دليل عملي للمهندسين - 9.3 الواجهات المادية للإشارات الرقمية، صفحة 117