串并行高速传送音频视频点播装置 串并行高速传送AV点播装置，涉及对AV点播数据传输方式的改进。
目前的AV点播系统，点播器与节目源控制管理之间均采用串行传输线进行串行点播，这种传输方式速度低，响应较慢。
本发明的目的是设计制造串并行高速传送AV点播装置，以克服现时串行点播的低速和响应较慢的缺点。
本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：串并行高速传送AV点播装置，具有用于节目源存贮及管理节目播放的主机(1)、用于点播节目的一个以上点播器(2)、主机接口板(3)、点播器接口板(4)，本发明的特征在于：主机(1)和点播器(2)之间通过主机接口板(3)和点播器接口板(4)连接有用于完成传送由主机(1)到点播器(2)的节目数据的并行数据传输线(5)、用于传输节目单的点播节目单串行数据传输线(6)、用于对点播器(2)控制数据传输的主机控制线(7)、用于传输主机(1)工作状态数据的主机状态传输线(8)、用于传输点播器(2)工作状态数据的点播器状态传输线(9)和用于传输点播器(2)对主机(1)传送数据控制的点播器控制线(10)，数据传送和点播的实现，点播器(2)开启后即通过点播节目单串行数据传输线(6)向主机(1)自动提出节目单要求，点播器(2)要点播的节目编号通过点播器状态线(9)传到主机(1)，主机(1)收到后即将节目数据通过节目单串行数据传输线(6)及节目并行传输线(5)按点播器(2)顺序号将所点播的节目数据送到点播器播放。
采取以上措施的本发明，一台主机可以控制多个点播器实现串并行高速传送AV点播，传输速度比串行点播快，本发明当主机(1)采用80486以上地机型时，用DMA传输方式可以将传输速度提高到4MB/PS以上，I/O方式亦可达1MB/PS,PCI总结方式则可达132MB/PS。本发明一方面克服了串行点播响应慢的缺点，另一方面采用串行线实现点播数据传输而节省开支，这对于小区域内的AV点播是非常适宜的。
下面再结合附图对本明作进一步的详述：
附图1是本发明的装置方框图。本发明的主机(1)为一台计算机，作节目源存贮及管理点播节目，点播器(2)也是一台计算机，一台主机(1)可管理多台点播器(2)，主机(1)和点播器(2)之间用一组线联接，主机(1)通过主机接口板(3)与此组线相联，主机接口板(3)可插在主机(1)扩充槽内。点播器(2)通过点播器接口板(4)与此组线相连，点播器接口板(4)可插在点播器(2)扩充槽内。数据传送方式有DMA(直接内存传送方式)及I/O接口传方式等。主机(1)与点播器(2)之间的联线由六部分组成：并行数据传输线(5)、多根数据线组成并行数据传输(5)，一般可用8线，16线，24线，32线，48线或64线，方向由主机(1)到点播器(2)，用于完成传送由主机(1)到点播器(2)的节目数据；点播节目单串行数据线(6)，由一根线组成，用于完成由点播器(2)到主机(1)的串行数据传输，数据传输方向由点播器(2)到主机(1)，作用是传输点播器(2)提出请求播放节目单数据；主机控制线(7)，由一根或多根线组成。方向是由主机(1)到点播器(2)。作用是根据不同并行数据传输方式实施对点播器(2)的控制。在I/O传输方式中，用一根线即可，当点播器(2)提出请求传送节目单时，由主机(1)根据主机状态是否有空，用此线0及1态指示是否允许点播器传送节目单数据。主机状态线(8)，由一根或多根线组成，方向由主机(1)到点播器(2)。作用是根据不同并行数据传输方式，点播器(2)据此线可知主机(1)工作状态。在I/O方式，只用一根线，当主机(1)与点播器(2)之间进行并行数据传送时，用于主机(1)及点播器(2)之间的握手信号，表示主机(2)已将并行线上数据准备好，点器(2)可以取走并行线上的数据；点播器状态线(9)，由一根或多根线组成，方向由点播器(2)到主机(1)。作用是根据不同并行数据传输方式，主机(1)据此线可知点播器(2)的工作状态。在I/O方式，用一根线即可，当主机(1)与点播器(2)之间进行并行数据传送时，用于点播器(2)及主机(1)之间的握手信号，表示点播器(2)已将并行线上数据取走，主机(1)可以将下一数据送到并行线上；点播器控制线(10)，由一根或多根线组成，方向由点播器(2)到主机(1)，作用是在不同的并行数据传输方式，由此线实施点播器(2)对主机(1)传送数据过程的控制。在I/O方式，用一根线即可。由此线向主机(1)提出本点播器要求传送串行节目单数据，主机(1)收到该请求后，根据主机状态，确定是允许该点播器传送串行节目单。主机接口板(3)和点播器接口板(4)应按不同的接口形式分别匹配主机(1)和点播器(2)采用的计算机型设计。本发明采用上述串并行传输方案，总的工作过程是：主机将所有的节目源管理，节目源要求必须是数字化源，如为模拟，则经A/D处理，当点播器提出点播要求时，主机如有空(即不在传送其它点播器数)，则响应点播器要求，将其所点播节目通过并行线传送给点播器，点播器收到节目后，即可按约定格式播放。此处所说的格式，依不同的节目源而不同。例如：VCD,CD,LCD等，为了提高传输速度，也可以将节目源压缩，点播器收到后，解压播放。本发明的点播速度计算由原理分析知：主机的作用主要是二方面，一为节目源管理，二为根据点播器要求，传输节目源数据给点播器；而点播器的主要作用有三，一为提出点播要求，二为接收节目源数据，三为按约定格式播放节目。由于主机与点播器按多用户模式管理，所以点播节目响应时间主要由传输时间决定。设节目数据传输速率为V(字节/秒)，压缩率为P，一台主机管理点播器数量为N，节目总字节为S，则最快响应时间为：S/V/P，最慢为S×N/V/P。举例，如实际传输速率为10MB/PS，一台主机管理16台点播器，按平均一个VCD盘上有14首卡啦OK不压缩的节目，总字节数为600M，则平均每首点660/24=47.1M，则最快响应时间为47.1/10=4.71秒，最慢为4.71×16=75秒，如用一压缩率为2的不失真数据压缩办法，则最快为4.71/2=2.35秒，最慢为75/2=37.5秒。用80486以上的机型时，用DMA传输方式可以将传输速度提高到4MB/PS以上，I/O方式则一般不超过1MB/PS,PCI总线则达132MB/S。本发明的并行及串行数据传送格式，任一节目从主机(1)到点播器(2)的并行传送依据如下格式：总传送单位数+节目类型+压缩标志+压缩类型+制式+实际内容。此处的传送单位，是指传送时用8位，16位或更多位数为一传送单位，即并行数据传输时，采用的位数，可依不同的并行数据传输方案而不同。节目类型则是指目前通行的数字节目播放形式，如VCD,CD或LCD等，点播器收到后，根据节目类型，采用不同的解码方法播放。压缩则是为了提高传输速度而采取的有效方法，可以采用不同的压缩方法，相应地解压缩方法亦不同。点播器按以上格式，根据收到的数据，进行相应的解压缩及相应的方式播放。制式则是CD碟采用的视频制式，如PAL,NTSC等。串行传输则可采取任一种标准传输格式。
以下给出本发明按I/O接口形式所设计的实施例。附图2(虚线内)是主机接口板(3)00块电路的方框图，由并行接口芯片8255及三组电平转换电路组成，第一组电平转换接主机(1)到点播器(2)的并行传输线(5)、点播节目单串行数据传输线(6)；第二组电平转换接主机控制线(7)和主机状态传输线(8)；第三组电平转换则接点播器状态传输线(9)和点播器控制线(10)。附图3给出一实施例的主机接口板(3)的具体电路图。该电路用模块结构，每块板最多接8个点播器，最多接8块板，最多能接8×8=64个点播器。并行数据传输格式采用：4字节(总传送传输单位)+1字节(节目类型)+1字节(压缩类型)+实际内容。传输单位用字节。要求主机(1)使用486以上的机型，点播器(2)则使用386以上机型，使用正逻辑，即1代表高电平，表示真，0代表低电平，表示假。主机接口板(2)每块接口板能带8个点播器，一台主机最多能带8块接口板，因此最多能带64个点播器。接口板编号为00至07，相应点播器编号则为000至007,010至017,…070至077等。00块接口板为基本接口板，除了负担与其它接口板相同的任务外，还担负多控制1块8选1开关的任务。此块8选1开关由其它各块共用，由001点播器的C口5,6,7位控制，其它各块板接入时，只要将RXD端分别接到相应的RXD端即可。如接01板，则将RXD01接该板的RXD端，其它不接悬空。每块板占连续的32个I/O口地址，每个点播器占4个。各块地址如下安排。00块：0100-011F；01块：0120-013F；02块：0140-015F；03块：0160-017F；04块：0180-019F；05块：01A0-01BF；06块：01C0-01DF；07块：01E0-01FF。00块板中各点播器地址如下安排。000点播器：0100-0103；001点播器：0104-0107；002点播器：0108-1010B；003点播器：010C-010F；004点播器：0110-0113；005点播器：0114-0117；006点播器：0118-011B；00点播器：011C-011F。其它板依此类推。现提供00块板图，其它的只要按照相应地址改译码部分接线即可。下面以00接口板为例说明其工作过程。在任一点播器接口中的8255的PA0-PA7及PB0-PB7作输出，用于将数据传送给相应点播器，PC0-PC3二位作输出，作控制器控制及状态位，二位作输入，作点播器控制及状态位。为了提高抗干扰能力及传输距离，将所有电平转换，即将所有0-5伏电平转换成-3-15伏，3至15伏标准RS232C电平，MC1488及MC1489正是完成此任务的。74HC04,74HC138及74HC21均是用于地址译码，2块8选1开关，其中的一块用于将本块接口板中的选中点播器串行数据接通，另一块则将8块接口板中选中的接口板串行数据选通，分别由000点播器及001点播器的PC5-PC7控制选通。工作过程如下：主机轮询检查各点播器的串行点播节目信号数据后，则到节目库中将该对应节目取出，按先后次序送并行口PA及PB口，传送完二字节后，置准备好数据标志，点播器收到后，则将并行线上数据取走，并置已取走标志，主机则继续传送下二字节，这过程一直到传送结束或一次传送已满并等待下次传送为止。附图4给出了点播器接口板(4)的电路方框图(虚线内)。该电路由并行接口芯片8255及三组电平转换电路组成，第一组电平转换接节目并行数据传输(5)，第二组电平转换接点播器状态线(9)和点播器控制线(10)，第三组电平转换接主机控制线(7)和主机状态线(8)，点播节目单串行数据传输线(6)则直接接点播器(2)。附图5为实施例点播器接口板(4)的具体电路图。该电路基本上与主机接口板(3)相似，所不同的是没有8选1开关及仅有一路。每块接口板的地址是0100-0103,PA口及PB口，PC口与主机接口接线相对应。工作过程如下：如有点播要求提出，则置要求传送点播串行数据标志为1，等待主机响应，当主机允许传送串行数据时，则将点播数据送到串行线上，并检查并行口上数据是否准备好，如已准备好，则取走并行口上数据，并置并行口上已取走数据标志，等待下一过程，一直到送完数据或一次传送已满。
附图6是本发明实施例的主机(1)程序流程图，该程序使用正逻辑，I代表真，O代表假，流程图中的Y代表YES,N代表NO，序列以圆圈中的阿拉伯数字顺序排列。①检查系统资源。检查系统中正在用的点播器数，一次最多能传送的传送单位，主机内存数等；②将接口板初始化。设置8255的工作方式及各位作用；③将点播器总数送NSSUM。将检查所得点播器总数送寄存器NSSUM，以便于轮询点播器时用；④将点播编号0送点播器编号寄存器NSR。NSR是轮询到的点播器编号，从0开始轮询；⑤检查NSR中对应点播器是否有求发送节目单要求?即检查主机接口板中对应点播器是否有点播要求产生标志。如有，则响应，否则将NSR中内容加并检测是否超过点播器总数，如超过，则NSR置0；⑥发允许该点播器发送串行信号。置对应点播器允许发送串行信号标志为1，允许发送；⑦检查该点播器发来串行信号。点播串行信号有两大类，一是节目单，另一是实际节目。将发来的串行信号检查，如是节目单，则找节目单，如是实际节目，则找实际节目源发送给点播器；⑧是否已送过，但还没传送完?实际传送时，为了将点播器的成本压低，其外设及内存可能一次不能安装完节目源内容，因此可分多次传送。所以每次传送后，则将传送参数保存，下次传送时取出，继续传送，直到传送结束为止；⑨将该节目或节目单总传送单位送RESI。RESI寄存器保存节目或节目单的总传送单位数；⑩将已传送单位数寄存器TRSP置1。每传送一单位，则TRSP加1，并与RESI比较，如相等，则说明已传送结束；11将点播器一次能接收的传送单位送ONESUM。ONESUM存贮点播器内存或外设能容纳的传送单位数。如TRSP与其相等，则表示已满，此次传送已结束。其它内容待下次再传送；12并行口上数据准备好位置0。将此位置0，即表示还没有将数据送到并行口上；13将第TR SP个传送单位送接口板。把TRSP中指定的传送单位送并行接口，以便点播器取走；14将数据准备好标志位送接口板。标志如置1，则点播器认为并行口上数据已准备好，可以取走；[15]并行口上数据是否被取走?此位如为1，则主机认为并行口上数据已取走，可以送下一单位。附图7为本发明实施例点播器(2)程序流程图，图中Y表示YES,N表示NO，使用正逻辑，并以圆圈中的阿拉伯数字排列为序。①检测系统资源。即检测点播器中的外设及内存容量；②送一次传送单位总数的ONESUM。由于外设及内存容量所限，每次申请只能传送一定量的传送单位。如传送已达到ONESUM值，则只能待播放到一定时候，再提出申请，继续传送；③接口板初始化。设置8255的工作方式及各位的作用；④发送请求传送节目单。点播器启动后，向主机发请求传送节目单，为点播提供根据；⑤接收节目单。将主机传来节目数据接收并存贮；⑥检查是否有点播节目要求产生?如点播器点播任一节目，则产生点播要求，此时将点播要求位置1，通知主机有点播要求产生；⑦主机允许传送串行信号否?如主机将允许传送串行数据位置1，则点播器可以发串行点播信号；⑧并行口上数据准备好?如主机将数据准备好位置1，则表示并行口上数据已准备好，点播器可以取走并行口上数据；⑨是初始接收的头4个字节?如为初始接收的头4个字节，则表示是此节目的传送单位总字节数。点播器收到后，将其送给传送单位总数寄存器RESI，并将0送已传送单位数寄存器TRSP；⑩接收并行口上数据并送已接收结束标志。将并行口上数据取走，并将已接收标志位置1；[11]RESI=RESI-1，TRSR=TRSP+1。此二式是为了计算节目传送是否结束用，如TRSP=ONESUM，则表示一次传送单位已满；[12]置已接收但未结束标志TEND=1。TEND=1，则表示此节目已传送过一次，但还未结束，TEND=0，则非；[13]按约定格式播放节目。点播器收到节目后，根据传来的信息的头几字节，知其是否是压缩，是什么样的节目类型等，点播器则根据此数据，进行解压及按相应格式播放。