Á.Å. ÏÀÍ×ÅÍÊÎ, Ä.À. ÏÅ×ÅÍÞÊ
ÓÄÊ 004.519.6, 621.397 ÌÀÐØÐÓÒÈÇÀÖÈß È ÊÎÌÌÓÒÀÖÈß
ÇÍÀ×ÈÒÅËÜÍÎÃÎ ×ÈÑËÀ ÒÅËÅÂÈÇÈÎÍÍÛÕ
ÑÈÃÍÀËÎÂ ÍÀ ÁÎËÜØÈÕ ÒÅÐÐÈÒÎÐÈßÕ
Àííîòàöèÿ. Ïðåäëîæåí è èññëåäîâàí ñïîñîá àâòîìàòèçèðîâàííîé ìíîãîïðî-
ãðàììíîé âûáîðî÷íîé ìàðøðóòèçàöèè öèôðîâûõ ñèãíàëîâ â ñâÿçè ñ èõ êîì-
ìóòàöèåé. Ñòðóêòóðà ñèãíàëà — äèñêðåòíî-ïåðèîäè÷åñêàÿ (ïàêåòíàÿ). Ðàññìàò-
ðèâàåòñÿ òàêæå ñèòóàöèÿ, êîãäà âîçìîæíîñòü ïðåäâàðèòåëüíîé ñèíõðîíèçàöèè
èñòî÷íèêîâ îòñóòñòâóåò. Ýòî îáóñëîâëåíî ïîòðåáíîñòüþ èñïîëüçîâàíèÿ èñòî÷-
íèêîâ ñ ïðîèçâîëüíûìè ïàðàìåòðàìè ñòðóêòóðû ñèãíàëîâ (÷àñòîòû õîäà ïà-
êåòîâ, äëèòåëüíîñòè ïàêåòîâ è ò.ï.), à òàêæå îò ðàçíûõ ïðîèçâîäèòåëåé.
Îáåñïå÷èâàåòñÿ è ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðåæèì ìàðøðóòèçàöèè. Ïîñëå âû-
áîðî÷íîãî ñèíõðîíèçèðîâàííîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ öèôðîâûõ ñèãíàëîâ îò çíà÷è-
òåëüíîãî ÷èñëà èñòî÷íèêîâ (îò 1000 è áîëåå) îáåñïå÷èâàåòñÿ âûáîðî÷íàÿ
ìàðøðóòèçàöèÿ äëÿ ïîñëåäóþùåé òðàíñïîðòèðîâêè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: êîììóòàöèÿ òåëåâèçèîííûõ ñèãíàëîâ, ìàðøðóòèçàöèÿ,
ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðåæèì, SDRAM-áóôåðèçàöèÿ, ÏÒÑ, ÏÒÑ-òðåíàæåð,
òðàêò.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Äëÿ ñîâðåìåííîãî òåëåâèäåíèÿ [1] îñîáåííî âàæíûìè ÿâëÿþòñÿ òåõíè÷åñêèå
ðåøåíèÿ, ïîääåðæèâàþùèå çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî îäíîâðåìåííî îáðàáàòûâàåìûõ
èñòî÷íèêîâ òåëåâèçèîííûõ ñèãíàëîâ (â äàëüíåéøåì — ïðîñòî ñèãíàëîâ), ðà-
áîòàþùèõ íà îáøèðíûõ òåððèòîðèÿõ, ïîñêîëüêó òàêèå ñîáûòèÿ, êàê ðàñøè-
ðåííûå ñïîðòèâíûå ñîðåâíîâàíèÿ, ìåãà-âûñòàâêè ñ ÷èñëîì ó÷àñòíèêîâ, ïðåâû-
øàþùèì äåñÿòêè òûñÿ÷, äíè ãîðîäîâ, ìàññîâûå «ïàðêîâûå» ôåñòèâàëè, ðåêîí-
ñòðóêöèè èñòîðè÷åñêèõ áàòàëèé è ò.ï., èìåþò ìàêñèìàëüíûé çðèòåëüñêèé
ýôôåêò. Èìåííî ïðÿìûå òðàíñëÿöèè ñîáûòèé, îáñëóæèâàåìûõ òûñÿ÷àìè ïðî-
ôåññèîíàëüíûõ òåëåâèçèîííûõ êàìåð [2] ñ èñïîëüçîâàíèåì ïåðåìåùàåìûõ òå-
ëåâèçèîííûõ ñòóäèé (ÏÒÑ), à òàêæå ìàëîãàáàðèòíûõ ÏÒÑ-òðåíàæåðîâ, äîëæ-
íû áûòü ïîêàçàòåëåì íå òîëüêî òåëåêàíàëîâ, íî è èíòåðíåò-ñåðâèñîâ.
Ïîñêîëüêó çðèòåëè òðåáóþò íå òîëüêî êà÷åñòâåííîãî èçîáðàæåíèÿ è ÷èñòîòû
çâóêà, íî è îñîáûõ ýìîöèîíàëüíûõ âïå÷àòëåíèé, ïîçâîëÿþùèõ áûòü ñîïðè÷àñòíû-
ìè ñîáûòèÿì, ñîâðåìåííûé ñåðâèñ «äîñòàâêà âïå÷àòëåíèÿ» çàìåíÿåò ïðèâû÷íóþ
«äîñòàâêó êîíòåíòà» [3]. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî îíëàéí-ýìîöèè è ïåðåæèâàíèÿ, îáóñëîâ-
ëåííûå ïðÿìûìè òðàíñëÿöèÿì, îñîáî âîñòðåáîâàíû [4]. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîëüçî-
âàòåëü ðàññìàòðèâàåò òåëåêîììóíèêàöèè êàê ñðåäñòâî ïîñòðîåíèÿ ñîáñòâåííîé ðàç-
âëåêàòåëüíîé ñèñòåìû.  ýòîì ïðîöåññå ãëàâíûì ïðåäíàçíà÷åíèåì ñèñòåì ñâÿçè, èñ-
ïîëüçóþùèõ ñâåðõâûñîêóþ ÷åòêîñòü è ñåòè ïåðåäà÷è äàííûõ [5], äîëæíà ñòàòü
äîñòàâêà ïåðñîíàëèçèðîâàííûõ îùóùåíèé è âïå÷àòëåíèé [6].
154 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
© Á.Å. Ïàí÷åíêî, Ä.À. Ïå÷åíþê, 2017
Ê ñîæàëåíèþ, òàêèõ òåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé íà ðûíêå êðàéíå ìàëî, à ïðî-
ìûøëåííî âíåäðåííûõ è ïîâñåìåñòíî àïðîáèðîâàííûõ — âîîáùå íå ñóùåñò-
âóåò. Ïðè÷èíà ïðîñòà — î÷åíü âûñîêàÿ ñåáåñòîèìîñòü ïðîöåññà òðàíñïîðòèðîâ-
êè è êîììóòàöèè çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà âûñîêîïîòîêîâûõ ïðîôåññèîíàëüíûõ ñèã-
íàëîâ. Ïîýòîìó àêòóàëüíîñòü ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé âûòåêàåò èç
ïîòðåáíîñòè ñóùåñòâåííîãî ñíèæåíèÿ ñåáåñòîèìîñòè ýòèõ ïðîöåññîâ.
Êàê èçâåñòíî, ñèãíàë èìååò ïàêåòíóþ, ò.å. äèñêðåòíî-ïåðèîäè÷åñêóþ ñòðóê-
òóðó [7]. Ïîýòîìó îñíîâíîé òåõíè÷åñêîé ïðîáëåìîé êîììóòàöèè ÿâëÿåòñÿ íàðó-
øåíèå öåëîñòíîñòè íåñêîëüêèõ ïàêåòîâ (íåñêîëüêèõ êàäðîâ) âêëþ÷àåìîãî ñèã-
íàëà [8, 9]. Ïðè÷åì ýòà ïðîáëåìà êàñàåòñÿ ñèãíàëîâ êàê ïîëíîïîòîêîâûõ àíàëî-
ãîâûõ èëè öèôðîâûõ, òàê è êîìïðåññèðîâàííûõ. Íàïðèìåð, â ñòàíäàðò ÌÐÅG-2
áûëà ââåäåíà ñïåöèàëèçèðîâàííàÿ ôóíêöèÿ, îáåñïå÷èâàþùàÿ êîììóòàöèþ [10].
Êîììóòàöèÿ â òåðìèíàëàõ ÌÐÅG íàçûâàåòñÿ ñêëåèâàíèåì. Âîçìîæíû äâà âèäà
ñêëåèâàíèÿ: áåçðàçðûâíîå è ñ ïðåðûâàíèåì [8]. Íî íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñèíòàêñèñ
ñòàíäàðòà ÌÐÅG-2 îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü ñêëåèâàíèÿ ñèãíàëîâ, åãî âåñüìà
îáùèé õàðàêòåð íå ãàðàíòèðóåò ñòðîãîãî ñîïðÿæåíèÿ ïîòîêîâ [11]. Ïîýòîìó òðà-
äèöèîííûå çàäà÷è êîììóòàöèè ñëåäóåò äîïîëíèòü óïðàâëåíèåì áóôåðíîé ïà-
ìÿòüþ äàííûõ, èäåíòèôèêàöèåé òî÷åê ñêëåèâàíèÿ è äðóãèìè ïðàêòè÷åñêèìè
íîðìàòèâàìè, êîòîðûå íåîáõîäèìî ðàçðàáîòàòü â áóäóùåì [10].
Äëÿ èñêëþ÷åíèÿ áðàêà êîììóòàöèè (èëè ñèíõðîíèçàöèè ñêëåèâàíèÿ â ÌÐÅG)
ñóùåñòâóþò òðè òåõíè÷åñêèõ ðåøåíèÿ: ïðèíóäèòåëüíàÿ ïðåäâàðèòåëüíàÿ ñèí-
õðîíèçàöèÿ âñåõ èñòî÷íèêîâ ñèãíàëîâ [12, 13], ïåðåêëþ÷åíèå ÷åðåç èíîðîäíûé
ïàêåò («÷åðíûé êàäð») [14] è ñèíõðîíèçàöèÿ òîëüêî íåñêîëüêèõ âûáðàííûõ ñèã-
íàëîâ îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåãî ñèãíàëà â ìîìåíò ïåðåêëþ÷åíèÿ [15]. Âñå
îñòàëüíûå ðåøåíèÿ ÿâëÿþòñÿ ñëåäñòâèÿìè ïåðå÷èñëåííûõ.
Äëÿ ïðàêòèêè âàæíû òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ, êîãäà âîçìîæíîñòü ïðåäâàðè-
òåëüíîé ñèíõðîíèçàöèè èñòî÷íèêîâ îòñóòñòâóåò. Ýòî îáóñëîâëåíî ïîòðåáíîñòüþ
îäíîâðåìåííîãî èñïîëüçîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ òèïîâ èñòî÷íèêîâ îò ðàçíûõ ïðîèçâî-
äèòåëåé. Ïðè ýòîì ñèñòåìû êîììóòàöèè äîëæíû ïîääåðæèâàòü è ìíîãîïîëüçîâà-
òåëüñêèé ðåæèì [15]. Â ðàáîòàõ [16–18] òàêæå ïðåäëîæåíû ðåøåíèÿ äëÿ ìíîãî-
ïîëüçîâàòåëüñêîãî ðåæèìà, îäíàêî ïðè ýòîì ïðèìåíÿåòñÿ öåíòðàëèçîâàííûé
ïðîöåññ ñèíõðîíèçàöèè ñèãíàëîâ, êàê è â [12, 13].
Êàê èçëîæåíî â [15], öèôðîâûå ñèãíàëû ñèíõðîíèçèðóþòñÿ ïîñðåäñòâîì
FIFO-ðåæèìà [19] ðàáîòû êàäðîâîãî áóôåðà ïàìÿòè, êîãäà çàïèñü è ÷òåíèå ñòðîê
êàäðà îñóùåñòâëÿþòñÿ íåçàâèñèìî. Ïðè ýòîì êîíòðîëèðóåòñÿ îòðåçîê âðåìåíè
ìåæäó íà÷àëîì çàïèñè è íà÷àëîì ÷òåíèÿ îäíîãî è òîãî æå íàáîðà ñòðîê êàäðà.
Òàêèì îáðàçîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ñèíõðîíèçàöèÿ. Èäåÿ èñïîëüçîâàíèÿ áþäæåòíûõ
RAM-÷èïîâ îáñóæäàåòñÿ â [20, 21].  [20] ðàññìîòðåíà àðõèòåêòóðà êîíòðîëëåðà
ïàìÿòè SRAM, îáåñïå÷èâàþùåãî íåîáõîäèìóþ ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü äëÿ íå-
ñêîëüêèõ ãèãàáèòíûõ êàíàëîâ êîììóòèðóþùåãî óñòðîéñòâà, à â [21] ðàçðàáîòàí
êîíòðîëëåð ïàìÿòè, êîòîðûé íàïðàâëåí íà ñíèæåíèå ëàòåíòíîñòè äîñòóïà
SDRAM ñ ïîìîùüþ ëîêàëüíîãî FIFO äëÿ âðåìåííîãî õðàíåíèÿ äàííûõ èç áóôå-
ðà ïàìÿòè. Â [22] òàêæå îïèñàíî FIFO-ðåøåíèå íà áàçå SDRAM.
ÏÎÑÒÀÍÎÂÊÀ ÇÀÄÀ×È
Âîñòðåáîâàííûìè ÿâëÿþòñÿ òåõíè÷åñêèå ðåøåíèÿ, êîòîðûå ïîçâîëÿþò â ïðî-
ìûøëåííûõ ñèñòåìàõ ìèíèìèçèðîâàòü çàòðàòû íà:
 ïðîèçâîäñòâî è ýêñïëóàòàöèþ ñèñòåì êîììóòàöèè, ðàññ÷èòàííûõ íà äåñÿò-
êè òûñÿ÷ èñòî÷íèêîâ;
 ïðîèçâîäñòâî è ýêñïëóàòàöèþ îïòîâîëîêîííûõ êàìåðíûõ êàíàëîâ;
 áûñòðîå êîíôèãóðèðîâàíèå (ðàçâîðîò) è ïåðåêîíôèãóðèðîâàíèå áàçîâîãî
áëîêà ñèñòåìû íà 500–1000 êàìåð íà ëîêàöèè â 2–5 êì2.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 155
Ðåøåíèÿ äîëæíû òàêæå ìèíèìèçèðîâàòü ãàáàðèòû ñèñòåìû êîììóòàöèè.
Åñëè ñðàâíèâàòü èìåþùèåñÿ íà ðûíêå ñèñòåìû ñî ñðåäíèìè ãàáàðèòàìè
1,5  0,5 ì íà 50–60 èñòî÷íèêîâ, òî ðàçìåðû íîâûõ ñèñòåì, ðàññ÷èòàííûõ íà
500–1000 èñòî÷íèêîâ, íå äîëæíû ïðåâûøàòü 0,5  0,4 ì. Òàêèì îáðàçîì, ðàçìåðû
ñèñòåì êîììóòàöèè è îïòîâîëîêîííûõ êàìåðíûõ êàíàëîâ íå äîëæíû çàâèñåòü îò
÷èñëà îáñëóæèâàåìûõ èñòî÷íèêîâ.
ÍÎÂÎÅ ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÎÅ ÐÅØÅÍÈÅ
Êàê îòìå÷åíî âûøå, â òåëåâèäåíèè ïðèìåíÿþò òðè ñïîñîáà ñèíõðîíèçàöèè:
ïðèíóäèòåëüíàÿ ñèíõðîíèçàöèÿ âñåõ èñòî÷íèêîâ ñèíõðîèìïóëüñàìè [13], îä-
íîâðåìåííàÿ öèôðîâàÿ áóôåðèçàöèÿ ïàêåòîâ âñåõ ñèãíàëîâ [12] íà óñòðîéñòâå
êîììóòàöèè è àâòîìàòèçèðîâàííàÿ âûáîðî÷íàÿ áóôåðèçàöèÿ ëèøü âûáðàííîãî
ñèãíàëà îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåãî [15].  ïîñëåäíåì ñëó÷àå ñèíõðîíèçèðó-
þòñÿ ìîìåíòû íà÷àëà õîäà ïàêåòà àíàëîãîâûõ èëè öèôðîâûõ ñèãíàëîâ îäèí
îòíîñèòåëüíî äðóãîãî, à çà âðåìÿ ïàóçû, ò.å. çà âðåìÿ ïåðåõîäà íà ñëåäóþùèé
ïàêåò, îáåñïå÷èâàåòñÿ ñèíõðîíèçèðîâàííîå ïåðåêëþ÷åíèå.
Óêàçàííûå ñïîñîáû èìåþò îäèí ñóùåñòâåííûé íåäîñòàòîê — îãðàíè÷åííîå
÷èñëî ñèãíàëîâ, êîòîðûå ïîäëåæàò ìàðøðóòèçàöèè ñ ïîñëåäóþùåé êîììóòàöèåé.
Âî âñåõ ïåðå÷èñëåííûõ ñïîñîáàõ ñóùåñòâóåò ëèíåéíàÿ çàâèñèìîñòü ñåáåñòîèìî-
ñòè ñèíõðîíèçàöèè îò ÷èñëà ñèãíàëîâ. Ïîýòîìó ïðèíöèïû êîììóòàöèè, ïîëîæåí-
íûå â îñíîâó óêàçàííûõ óñòðîéñòâ, íå äàþò âîçìîæíîñòè íåçàâèñèìî ìàñøòàáèðî-
âàòü ÷èñëî èñòî÷íèêîâ, ñèãíàëû îò êîòîðûõ ïîääåðæèâàþò ýòè óñòðîéñòâà.
Ïðîòîòèïîì íîâîãî òåõíè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïðèíöèï êîììóòàöèè,
ïðåäëîæåííûé â [15], ãäå òàêæå ïîëó÷åí íîâûé òåõíè÷åñêèé ðåçóëüòàò, êîòîðûé
çàêëþ÷àåòñÿ â ñèíõðîíèçèðîâàííîé êîììóòàöèè íåîãðàíè÷åííîãî ÷èñëà ïðåäâà-
ðèòåëüíî íåñèíõðîíèçèðîâàííûõ èñòî÷íèêîâ. Íî â ýòîì ñëó÷àå íå ïîêàçàíî, êà-
êèì îáðàçîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ìàðøðóòèçàöèÿ çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà ñèãíàëîâ
ê óñòðîéñòâó êîììóòàöèè. Áåç ðåøåíèÿ ýòîãî âîïðîñà ïðîìûøëåííàÿ ýêñïëóàòà-
öèÿ ñïîñîáà-ïðîòîòèïà îñëîæíÿåòñÿ.
Çàäà÷åé íîâîãî òåõíè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà àëüòåðíàòèâíîãî
ñïîñîáà àâòîìàòèçèðîâàííîé âûáîðî÷íîé ìàðøðóòèçàöèè çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà
öèôðîâûõ ñèãíàëîâ, êîòîðûé îäíîâðåìåííî îáåñïå÷èâàåò: àâòîìàòèçèðîâàííóþ
ìàðøðóòèçàöèþ ê òî÷êå êîììóòàöèè ñèãíàëà, âûáðàííîãî èç ïðîèçâîëüíîãî ÷èñëà
ñèãíàëîâ; ñèíõðîíèçèðîâàííîå ïåðåêëþ÷åíèå öèôðîâûõ ñèãíàëîâ îò ïðîèçâîëüíî-
ãî ÷èñëà çàðàíåå íåñèíõðîíèçèðîâàííûõ èñòî÷íèêîâ; ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðå-
æèì ðàáîòû; íåîãðàíè÷åííîå ìàñøòàáèðîâàíèå ñèñòåìû èñòî÷íèêîâ (óâåëè÷åíèå
èëè óìåíüøåíèå èõ ÷èñëà) âî âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè; ïðîèçâîëüíóþ òîïîëîãèþ ðàñ-
ïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ. Âàæíî òàêæå îáåñïå÷èòü âîçìîæíîñòü ñèòóàòèâíîãî
è êðàòêîñðî÷íîãî èçìåíåíèÿ ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ íà çíà÷èòåëüíîé òåððèòî-
ðèè, êîãäà íåñìîòðÿ íà ïðîäîëæèòåëüíóþ ýêñïëóàòàöèþ ñèñòåìû òàêèå çàìåíû
ñõåìû ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ ìîãóò ïðîèñõîäèòü ÷àñòî.
 îñíîâó íîâîãî òåõíè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ïîëîæåíà èäåÿ âûáîðî÷íîé ìàðøðó-
òèçàöèè ñèãíàëà ñíà÷àëà ê ëîêàöèè êîììóòàöèè, à ïîñëå ïåðåêëþ÷åíèÿ — ê ëîêà-
öèè ïîëüçîâàòåëÿ. Âñå èçâåñòíûå óñòðîéñòâà êîììóòàöèè, íàïðèìåð êîììóòàòîðû
òåëåâèçèîííûõ ñèãíàëîâ, ðàññ÷èòàíû íà íåáîëüøîå ÷èñëî èñòî÷íèêîâ. Ïîýòîìó
ïðîöåññ âèçóàëèçàöèè è ïðîöåññ âûáîðà ñèãíàëà ëîêàëèçîâàíû â îäíîì ìåñòå —
íà ïóëüòå êîììóòàöèè. Êîíöåïöèÿ ÿâëÿåòñÿ íåïðèåìëåìîé, êîãäà ÷èñëî ñèãíàëîâ
ïðåâûøàåò 100, à òåì áîëåå — 1000 èñòî÷íèêîâ.
Íåêîòîðûå óïîìÿíóòûå ìåòîäû ñèíõðîíèçàöèè ñèãíàëîâ äàþò âîçìîæíîñòü
îòäåëèòü â ïðîñòðàíñòâå ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ ïðîöåññ âûáîðà ñèãíàëà îò
ïðîöåññà êîììóòàöèè. Îäíàêî îäíîâðåìåííîå îñìûñëèâàíèå ïîëüçîâàòåëåì ñî-
156 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
äåðæàíèÿ äàæå 50 ñèãíàëîâ â ðåàëüíîì âðåìåíè ÿâëÿåòñÿ ïðàêòè÷åñêè íåâîçìîæ-
íûì. Ïîýòîìó ÷àñòî ðåøåíèÿ ïðèíèìàþòñÿ ñ ó÷åòîì åñòåñòâåííîãî óïîðÿäî÷åíèÿ
ãðóïï èñòî÷íèêîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ òîïîëîãèåé ñîáûòèÿ, êîòîðîå îáñëóæèâàåòñÿ.
Ïðàêòèêà îáñëóæèâàíèÿ ÷èñëà èñòî÷íèêîâ, ïðåâûøàþùåãî 50, äîêàçûâàåò, ÷òî èõ
îáçîð è îñìûñëèâàíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî ïî ãðóïïàì. Òàêèå ãðóïïû ïîëüçî-
âàòåëü ñîçäàåò â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèçíàêîì èõ åñòåñòâåííîãî ðàñïîëîæåíèÿ íà ìî-
íèòîðå — ïî 4 èëè ïî 9 èñòî÷íèêîâ íà êàæäîì. Ëþáàÿ òàêàÿ ãðóïïà îáðàáàòûâàåò-
ñÿ èëè ïîñëåäîâàòåëüíî íà ïðîòÿæåíèè îïðåäåëåííûõ îòðåçêîâ âðåìåíè ïðîäîë-
æèòåëüíîñòè ñîáûòèÿ, èëè ïàðàëëåëüíî íåñêîëüêèìè ïîëüçîâàòåëÿìè.
Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé òåõíè÷åñêîé çàäà÷è ðàññìàòðèâàþò-
ñÿ ëèøü äâà ïîäõîäà ê ñèíõðîíèçàöèè ñèãíàëîâ: ëèáî ïîñòîÿííàÿ èñêóññòâåííàÿ
ñèíõðîíèçàöèÿ âñåé ñèñòåìû èñòî÷íèêîâ áëàãîäàðÿ ñèíõðîèìïóëüñàì èç ñèñòåìû
êîììóòàöèè [13], ëèáî àâòîìàòèçèðîâàííàÿ âûáîðî÷íàÿ ñèíõðîíèçàöèÿ âûáèðàåìî-
ãî ñèãíàëà îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåãî áëàãîäàðÿ àâòîìàòèçèðîâàííîé áóôåðèçàöèè
òîëüêî ýòèõ äâóõ ñèãíàëîâ [15]. Ïðè÷åì òîëüêî ýòè ìåòîäû äàþò âîçìîæíîñòü ïî-
ñòðîèòü òàêæå è ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêóþ êîíöåïöèþ ðàáîòû óïîìÿíóòîé ñèñòåìû.
Îäíàêî ïåðâûé ïîäõîä íå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí â ñèòóàöèè, êîãäà íåîáõîäèìî
îáúåäèíÿòü â îäíîé ñèñòåìå èñòî÷íèêè, èìåþùèå èíòåðôåéñ âíåøíåé ñèíõðîíèçà-
öèè, ñ èñòî÷íèêàìè, êîòîðûå òàêîãî èíòåðôåéñà íå èìåþò. Ïîäîáíàÿ çàäà÷à ÷àñòî
âîçíèêàåò ïðè íåîáõîäèìîñòè îáúåäèíåíèÿ ñîâîêóïíîñòè âèäåîêàìåð âíåøíåãî íà-
áëþäåíèÿ ñî ñíèæåííûìè õàðàêòåðèñòèêàìè ñèãíàëà ñ ïðîôåññèîíàëüíûìè òåëåâè-
çèîííûìè êàìåðàìè. Äëÿ ñèíõðîíèçàöèè òàêèõ ñèñòåì èñòî÷íèêîâ áåçàëüòåðíàòèâ-
íûì ÿâëÿåòñÿ ñïîñîá âûáîðî÷íîé àâòîìàòèçèðîâàííîé áóôåðèçàöèè.
Íîâîå òåõíè÷åñêîå ðåøåíèå îòëè÷àåòñÿ îò èçâåñòíûõ òåì, ÷òî áëàãîäàðÿ ñèñ-
òåìå àâòîìàòèçèðîâàííîãî óïðàâëåíèÿ êîììóòàöèåé (ÑÀÓÊ), êîòîðàÿ óñòàíîâëåíà
íà ñèñòåìå óñòðîéñòâ êîììóòàöèè (ÓÊ) èëè â èåðàðõè÷åñêîé òîïîëîãèè ñèñòåìû
íà öåíòðàëüíîì óñòðîéñòâå êîììóòàöèè (ÖÓÊ), ïðîöåññû êîììóòàöèè è ìàðøðó-
òèçàöèè â ïðîñòðàíñòâå ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ ðàçäåëÿþòñÿ. Ê ïîëüçîâàòåëþ
òðàíñïîðòèðóåòñÿ ëèøü âûáðàííûé èì ñèãíàë, êîòîðûé â ìîìåíò âûáîðà çàìåíèë
ïðåäûäóùèé ñèãíàë. Ïðè÷åì òàêàÿ òðàíñïîðòèðîâêà îñóùåñòâëÿåòñÿ ëèøü áëàãî-
äàðÿ îäíîé ëîãè÷åñêîé ëèíèè òðàêòà (ËËÒ), ò.å. ëîãè÷åñêîãî ïðîâîäíèêà ñèãíàëà.
Îïèñàííîå òåõíè÷åñêîå ðåøåíèå áûëî ïðåäëîæåíî â [23].
Òàêîé ïîäõîä ïîçâîëÿåò ñòðîèòü áîëåå ýôôåêòèâíûå ñõåìû ìàðøðóòèçàöèè
ñèãíàëîâ, èñêëþ÷àþùèõ èçáûòî÷íîñòü òðàêòîâ [9], ñóùåñòâåííî ìèíèìèçèðî-
âàòü çàãðóçêó òðàêòà è èñïîëüçîâàòü òîïîëîãèþ ñîåäèíåíèÿ âñåõ èñòî÷íèêîâ ñèã-
íàëîâ è ÓÊ (ðàáî÷åãî ìåñòà ïîëüçîâàòåëÿ) èñõîäÿ èç äâóõ èçâåñòíûõ ïðèíöèïîâ:
ñåòüþ èëè (â ÷àñòíîì ñëó÷àå) èåðàðõèåé â âèäå äåðåâà.  ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ
äåðåâà íà÷àëî îðèåíòèðîâàíî íà ÖÓÊ, à âåòâè è ëèñòâà — íà èñòî÷íèêè.  ñëó-
÷àå èñïîëüçîâàíèÿ ñåòè ÖÓÊ íå îïðåäåëÿåòñÿ.
Óñòðîéñòâà êîììóòàöèè — ýòî óäàëåííûå îò ïîëüçîâàòåëÿ êîììóòàòîðû, ìè-
íèìàëüíî äîñòàòî÷íûå äëÿ âûïîëíåíèÿ çàïðîñîâ ïîëüçîâàòåëåé.  ñîîòâåòñòâèè ñ
ýòèìè çàïðîñàìè, à òàêæå óïðàâëÿþùèìè ñèãíàëàìè îò ÑÀÓÊ óñòðîéñòâî êîì-
ìóòàöèè îñóùåñòâëÿåò ñëåäóþùèå ïðîöåññû: âêëþ÷åíèå–îòêëþ÷åíèå ëþáîé
ËËÒ, êîòîðàÿ ñîåäèíåíà ñ ÓÊ (ñîñòîÿíèå êëþ÷à-ñåìàôîðà), àâòîìàòèçèðîâàííóþ
áóôåðèçàöèþ è ñèíõðîíèçàöèþ âûáðàííîãî ñèãíàëà îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåãî
ñèãíàëà (â ñëó÷àå, êîãäà íåâîçìîæíî èñïîëüçîâàòü îáùóþ èñêóññòâåííóþ ñèí-
õðîíèçàöèþ âñåõ èñòî÷íèêîâ), êîììóòàöèþ âûáðàííîãî ñèãíàëà îòíîñèòåëüíî
ïðåäûäóùåãî è ðàçìíîæåíèå (ñïëèòèðîâàíèå) ñèãíàëà èñòî÷íèêà.
Òàêèì îáðàçîì, ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðåæèì ðàáîòû ñèñòåìû ïîääåðæè-
âàåòñÿ ðàçìíîæåíèåì ñèãíàëîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ çàïðîñàìè ïîëüçîâàòåëåé, à òàê-
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 157
æå èõ òðàíçèòîì ñêâîçü ÓÊ (åñëè ýòî íåîáõîäèìî) â çàâèñèìîñòè îò óïðàâëÿþ-
ùåãî ñèãíàëà. Ýòî ïðîèñõîäèò áëàãîäàðÿ ËËÒ, îáúåäèíåííûõ â îäèí ôèçè÷åñêèé
êàíàë (ÔÊ) òðàêòà, êîòîðûé ïðèñîåäèíåí ê ÓÊ ïî ñõåìå «âõîä-âûõîä».
Íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíà ñõåìà, êîòîðàÿ èëëþñòðèðóåò ìàðøðóòèçàöèþ ñèãíàëà
ñ òîïîëîãèåé «ñåòü» è ðàñøèðåííûì ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèì ðåæèìîì ðàáîòû.
Öèôðîé 1 îáîçíà÷åíû ðåçóëüòèðóþùèå ïðîãðàììíûå ñèãíàëû, ÷èñëî êîòîðûõ
ðàâíî K ; 2 — ÓÊ è ìàðøðóòèçàöèè, êîòîðûå ïîêàçàíû êàê îäíîòèïíûå; 3 — èñòî÷-
íèêè ñèãíàëà; 4 — êëàâèàòóðû ïîëüçîâàòåëåé, ÷èñëî êîòîðûõ ðàâíî K ; 5 — òðàêòû.
Âî èçáåæàíèå çàãðóæåííîñòè ÷åðòåæà ïîêàçàíî ëèøü íåñêîëüêî òðàêòîâ,
ïðè ýòîì èìåÿ â âèäó âñå âîçìîæíûå êîìáèíàöèè. Òàêæå íå ïîêàçàíû íàïðàâëå-
íèÿ ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëîâ, óïðàâëÿþùèõ ñèãíàëîâ è çàïðîñîâ ïîëüçîâàòåëåé,
ïîñêîëüêó ýòî î÷åâèäíî.
ÏÐÈÍÖÈÏ ÐÀÁÎÒÛ ÍÎÂÎÃÎ ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÐÅØÅÍÈß
Óñòðîéñòâî êîììóòàöèè íåïîñðåäñòâåííî (èëè íàõîäèòñÿ áëèçêî) ïîäñîåäèíÿ-
åòñÿ ê îäíîìó èëè ê íåñêîëüêèì èñòî÷íèêàì ñèãíàëîâ (ïî ñõåìå «çâåçäà»)
ëèáî ê ñâîáîäíûì óçëàì ïåðåñå÷åíèÿ âåòâåé â èåðàðõè÷åñêîé ñõåìå ðàñïîëî-
æåíèÿ èñòî÷íèêîâ èëè çâåíüåâ â ñåòè (åñëè â ýòèõ óçëàõ ïî îïðåäåëåííûì
ñîîáðàæåíèÿì íå ðàçìåùåíû èñòî÷íèêè). Ïîñëå ïîñòóïëåíèÿ îò ïîëüçîâàòåëÿ
ê ÑÀÓÊ ñîîòâåòñòâóþùåãî çàïðîñà íà ñèãíàë îïðåäåëÿþòñÿ ëîêàöèÿ êîììóòà-
öèè è ìàðøðóò âûáðàííîãî ñèãíàëà ê ëîêàöèè êîììóòàöèè. Êîììóòàöèÿ (èëè
ïðåäâàðÿâøàÿ êîììóòàöèþ àâòîìàòèçèðîâàííàÿ áóôåðèçàöèÿ è ñèíõðîíèçàöèÿ
îòíîñèòåëüíî ïðåäûäóùåãî ñèãíàëà) ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ èëè íà ÓÊ, êîòî-
ðîå íåïîñðåäñòâåííî ñîåäèíåíî ñ ïðåäûäóùèì èñòî÷íèêîì, èëè íà ÓÊ, êîòî-
ðîå íåïîñðåäñòâåííî ñîåäèíåíî ñ âûáðàííûì èñòî÷íèêîì (â çàâèñèìîñòè îò
ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ, íàõîäÿùèõñÿ íèæå ïî êàñêàäó, åñëè îíè ðàñïîëî-
æåíû íà îäíîé ëèíèè), èëè íà ëèíèè ïåðåñå÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ïóòåé,
ò.å. íà «óçëîâîì» ÓÊ. Êîììóòàöèÿ ìîæåò îñóùåñòâèòüñÿ ëèøü â ñîñòîÿíèè
ÓÊ «îòêðûòî». Â ýòîì æå ñîñòîÿíèè äîëæíû íàõîäèòüñÿ è âñå äðóãèå ÓÊ íà
îòðåçêå ïóòè ê òåêóùåìó ïîëüçîâàòåëþ. Ýòó ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äåéñòâèé íà
ïðîòÿæåíèè îòíîñèòåëüíî ìàëîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè ïî ñðàâíåíèþ ñ ïàóçîé
â õîäå ïàêåòîâ (íàïðèìåð, íå áîëåå 1–2 ìñ äëÿ âèäåîêàäðà ñòàíäàðòà PAL) îò-
ñëåæèâàåò ÑÀÓÊ.  ÷àñòíîì ñëó÷àå â íåêîòîðûõ óçëàõ ñåòè ðàçìåùàþòñÿ
èíûå óñòðîéñòâà — òàê íàçûâàåìûå ìàðøðóòèçàòîðû, êîòîðûå îáëàäàþò ñâîé-
ñòâîì òîëüêî êëþ÷à-ñåìàôîðà, à íå êîììóòàöèè.
158 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
Ðèñ. 1
Ðàçâèòèå îïèñàííîãî ïîäõîäà ïðåäñòàâëÿåòñÿ ðàñøèðåííîé êîíôèãóðà-
öèåé ÓÊ. Íà òàêîì ÓÊ ìîæåò áûòü óñòàíîâëåí êëîí ÑÀÓÊ. È ïîýòîìó íà ëþáîì
èç òàêèõ ÓÊ â ïðîèçâîëüíûé ìîìåíò âðåìåíè ðàáîòû ñèñòåìû ìîæåò áûòü ñîçäà-
íî ðàáî÷åå ìåñòî íîâîãî ïîëüçîâàòåëÿ. Ïîñêîëüêó òåîðåòè÷åñêè ÷èñëî ïîëüçîâà-
òåëåé íè÷åì íå îãðàíè÷åíî, ðåøàþùèì ôàêòîðîì ÿâëÿåòñÿ ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîá-
íîñòü ðåàëèçàöèè òàêîãî ñïîñîáà ìàðøðóòèçàöèè. Ê ëþáîìó ïîëüçîâàòåëþ, êîòî-
ðûé ðàñïîëîæåí â ïðîèçâîëüíîé ëîêàöèè ïðîñòðàíñòâà ñèñòåìû, ïî åãî
òåêóùåìó çàïðîñó íà ïðîòÿæåíèè âñåãî âðåìåíè ðàáîòû äîñòàâëÿåòñÿ ëèøü çà-
ïðîøåííûé ñèãíàë. Ýòà êîíöåïöèÿ ïðåäîñòàâëÿåò âîçìîæíîñòü êîììóòàöèè ëþ-
áîãî çàðåãèñòðèðîâàííîãî â ñèñòåìå ñèãíàëà íà ëþáîé èíîé ñèãíàë. Òàê
îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàñøèðåííûé ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðåæèì ðàáîòû ñèñòåìû.
Ïîýòîìó ïðè ðàñøèðåííîì ðåæèìå ÖÓÊ è ÓÊ èìåþò ëèøü óñëîâíîå (ëîãè÷åñ-
êîå) ðàçëè÷èå.
Íà êàæäîì ÓÊ, êîòîðûé óäàëåí îò ïîëüçîâàòåëÿ, âêëþ÷àþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå
îïöèè êëîíà ÑÀÓÊ, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò âîçìîæíîñòü ïîëüçîâàòåëþ îñóùå-
ñòâëÿòü âî âðåìÿ êîììóòàöèè íå òîëüêî çàìåíó îäíèõ îòðåçêîâ ñèãíàëîâ äðóãèìè
(«æåñòêóþ ñêëåéêó»), íî è â ñîîòâåòñòâèè ñ óïðàâëÿþùèì ñèãíàëîì çàãðóæàòü
îïðåäåëåííûå âûïîëíÿåìûå ïðîãðàììíûå êîäû ïåðåõîäîâ îò ïðåäûäóùåãî ñèãíàëà
íà òåêóùèé ñèãíàë ñ îïðåäåëåííûì öèôðîâûì ýôôåêòîì, à òàêæå äèñòàíöèîííî
óïðàâëÿòü ïàðàìåòðàìè òàêîãî ïåðåõîäà, íàïðèìåð ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ âûïîëíå-
íèÿ. Ïðè ýòîì â çàâèñèìîñòè îò ðåñóðñîâ ÓÊ, áëàãîäàðÿ êîòîðûì îáñëóæèâàþòñÿ
çàïðîñû ìíîæåñòâà ïîëüçîâàòåëåé (÷èñëî ËËÒ, êîòîðûå âõîäÿò â ÓÊ è âûõîäÿò èç
íåãî, ÷èñëî áóôåðîâ ïàìÿòè äëÿ ñèíõðîíèçàöèè è ò.ä.), ËËÒ ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ è
êàê êàíàëû äëÿ êîììóòàöèè ñ öèôðîâûì ýôôåêòîì íå òîëüêî äâóõ ñèãíàëîâ ïî ñõå-
ìå «ïðåäûäóùèé — ñëåäóþùèé», à áîëüøîãî ÷èñëà ñëåäóþùèõ ñèãíàëîâ, àãðåãèðî-
âàííûõ ïî ñõåìå «íåñêîëüêî êàðòèíîê â êàðòèíêå».
Ìàðøðóòèçàöèÿ ê ïîëüçîâàòåëÿì âûáðàííûõ êîììóòèðóåìûõ îòíîñèòåëüíî
ïðåäûäóùèõ ñèãíàëîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ áëàãîäàðÿ îäíîé ËËÒ ñèãíàëà, à íåïîñðåä-
ñòâåííàÿ äîñòàâêà ëþáîãî ñèãíàëà ê ëþáîìó ïîëüçîâàòåëþ ïî ëþáîìó ÔÊ îñóùå-
ñòâëÿåòñÿ ïîñëå ðåãèñòðàöèè èñòî÷íèêîâ è èõ òîïîëîãèè ðàñïîëîæåíèÿ áëàãîäàðÿ
ðàñïðåäåëåíèþ ËËÒ, àâòîìàòèçèðîâàííîìó ìóëüòèïëåêñèðîâàíèþ è óïðàâëåíèþ
ñîñòîÿíèåì êëþ÷åé-ñåìàôîðîâ íà êàæäîì ËËÒ. Êîãäà âîçíèêàåò ïîòðåáíîñòü èç-
ìåíåíèÿ êîíôèãóðàöèè íîñèòåëåé ËËÒ, òî ÑÀÓÊ îòðàáàòûâàåò ïåðåîïðåäåëåíèå
ýòîãî ðàñïðåäåëåíèÿ â ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè èëè ñîîáùàåò ïîëüçîâàòåëþ îá
èñ÷åðïàíèè â òåêóùåé ðåàëèçàöèè âîçìîæíîñòåé äîáàâëåíèÿ íîâûõ ïîëüçîâàòåëåé
áåç ôèçè÷åñêîãî ðàñøèðåíèÿ òðàêòà, à òàêæå áåç ðàñøèðåíèÿ ðåçåðâîâ êëþ÷åé-ñå-
ìàôîðîâ íà íîâûõ ËËÒ è íà êàæäîì ÓÊ áóäåò íåâîçìîæíî îáñëóæèòü íîâûõ ïî-
ëüçîâàòåëåé. ÑÀÓÊ òàêæå îïðåäåëÿåò è îòîáðàæàåò íåîáõîäèìîñòü â óñòàíîâëå-
íèè äîïîëíèòåëüíûõ çâåíüåâ ñåòè, åñëè âîçíèêàåò ëîêàëüíàÿ ïåðåãðóçêà òðàêòà.
 ÷àñòíîì ñëó÷àå ÓÊ ìîãóò ðàñïîëàãàòüñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ èåðàðõè÷åñêîé
òîïîëîãèåé, êîãäà ê êàæäîìó ÓÊ, íà êîòîðîì ðàçìåùåíî ðàáî÷åå ìåñòî ïîëüçî-
âàòåëÿ, ïîäñîåäèíåíî íåñêîëüêî èñòî÷íèêîâ. Òåì íå ìåíåå, ýòî ÓÊ èìååò òàêîé
êëîí ÑÀÓÊ, êîòîðûé óïðàâëÿåò òîëüêî ñèãíàëàìè îò èñòî÷íèêîâ, íåïîñðåä-
ñòâåííî ïîäñîåäèíåííûõ ê íåìó: ïîëüçîâàòåëþ ÓÊ íåò íåîáõîäèìîñòè âûáèðàòü
èíûå ñèãíàëû. Ïîëüçîâàòåëè ÖÓÊ, êîòîðîå ïîäñîåäèíåíî ê íà÷àëó èåðàðõèè
ñèñòåìû èñòî÷íèêîâ, èìåþò âîçìîæíîñòü âûáîðà ñèãíàëà îò ëþáîãî èñòî÷íèêà.
Ýòèì ïîääåðæèâàåòñÿ ðåæèì ãðóïïîâîé ìíîãîïðîãðàììíîé ìàðøðóòèçàöèè è
êîììóòàöèè.
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíà ñõåìà, èëëþñòðèðóþùàÿ ìàðøðóòèçàöèþ ñèãíàëà ñ òî-
ïîëîãèåé «èåðàðõèÿ» è ãðóïïîâîé ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðåæèì ðàáîòû.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 159
 êà÷åñòâå òîïîëîãèè ñîåäèíåíèÿ ÓÊ è èñòî÷íèêîâ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâà-
íû íåñêîëüêî äåðåâüåâ, ñîåäèíåííûõ ìåæäó ñîáîé íåñêîëüêèìè âåòâÿìè. Ïîëü-
çîâàòåëè ÓÊ íå èìåþò âîçìîæíîñòè âûáèðàòü ñèãíàëû îò èñòî÷íèêîâ, ïîäñîåäè-
íåííûõ ê äðóãèì ÓÊ, à ïîëüçîâàòåëè ÖÓÊ, êîòîðûå ïîäñîåäèíåíû ê íà÷àëó êàæ-
äîãî äåðåâà, èìåþò âîçìîæíîñòü âûáèðàòü ñèãíàë îò ëþáîãî èñòî÷íèêà.
Î÷åâèäíî òàêæå, ÷òî íåñêîëüêî èñòî÷íèêîâ ìîãóò ñîåäèíÿòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî
ñ ëþáûì ÓÊ â ñîîòâåòñòâèè ñ òîïîëîãèåé «çâåçäà».
Îòäåëüíàÿ çàäà÷à îïèñàííîãî ñïîñîáà ìàðøðóòèçàöèè è êîììóòàöèè — âè-
çóàëèçàöèÿ âûáèðàåìûõ ñèãíàëîâ. Åñëè ïîëüçîâàòåëÿ íå óñòðàèâàåò, ÷òî íàáëþ-
äàåìîå ñîáûòèå íà ìîíèòîðå ñîñòîÿëîñü íåêîòîðîå âðåìÿ ðàíåå ìîìåíòà íàáëþ-
äåíèÿ è ïîòîìó âûáîð ñèãíàëà â ìîìåíò íàáëþäåíèÿ íå ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ
ïåðåêëþ÷åíèÿ ñ ïðåäûäóùåãî ñèãíàëà íà ïîñëåäóþùèé â ïðîãðàììå â ýòîò æå
ìîìåíò ñîáûòèÿ, òî ðåæèì ðåàëüíîãî âðåìåíè äëÿ ïðèíÿòèÿ ðåøåíèÿ îòíîñè-
òåëüíî âûáîðà èñòî÷íèêà ÿâëÿåòñÿ êðèòè÷íûì. Ïîýòîìó äëÿ ïðèíÿòèÿ â ðåàëü-
íîì âðåìåíè ðåøåíèÿ îòíîñèòåëüíî âûáîðà ñèãíàëà èç áîëüøîãî ÷èñëà ñèãíàëîâ
èñïîëüçîâàíû êîìáèíèðîâàííûå òðàêòû è êîìáèíèðîâàííûå ËËÒ. Äëÿ ìàðøðó-
òèçàöèè â ðåàëüíîì âðåìåíè ê ðàáî÷åìó ìåñòó ïîëüçîâàòåëÿ âûáðàííûõ äëÿ ðå-
çóëüòèðóþùåé ïðîãðàììû ñèãíàëîâ èñïîëüçîâàíû ïîëíîïîòîêîâûå ôîðìàòû
ñèãíàëà 3G, 6G, 12G è ò.ä., à äëÿ îäíîâðåìåííîé âèçóàëèçàöèè çíà÷èòåëüíîãî
÷èñëà ñèãíàëîâ èñïîëüçîâàíû êîìïðåññèÿ, àíàëîãîâûé ôîðìàò òðàíñïîðòèðîâêè
èëè äðóãèå ñïîñîáû ìóëüòèïëåêñèðîâàíèÿ.
Äëÿ îäíîâðåìåííîãî îñìûñëèâàíèÿ ïîëüçîâàòåëåì ñîäåðæàíèÿ ñîáûòèÿ ïðè
èññëåäîâàíèè èñïîëüçîâàí ïðèíöèï ãðóïïèðîâêè ñèãíàëîâ ñ íåçíà÷èòåëüíûì
÷èñëîì ñèãíàëîâ â ãðóïïå, êîòîðîå åñòåñòâåííûì îáðàçîì ìîæíî ðàñïîëîæèòü
íà ìîíèòîðàõ (ïî ÷åòûðå èëè ïî äåâÿòü) è îñóùåñòâèòü ìàðøðóòèçàöèþ ê ïîëü-
çîâàòåëþ äëÿ âèçóàëèçàöèè ëèøü íåñêîëüêèõ ãðóïï.
Äëÿ ñèñòåì ñî ñðåäíèì ÷èñëîì èñòî÷íèêîâ, êîòîðûå ìîæíî îáñëóæèòü, íà-
ïðèìåð, ñ ïîìîùüþ 3–5 îïòîâîëîêîííûõ òðàêòîâ (êàê ïðàâèëî, ýòî 50–100 ñèã-
íàëîâ íà êàæäîì ÔÊ), ñ öåëüþ îäíîâðåìåííîé âèçóàëèçàöèè öåëåñîîáðàçíî èñ-
ïîëüçîâàòü òàêèå àëãîðèòìû êîìïðåññèè, êîòîðûå ðàáîòàþò ëèøü â ðåàëüíîì
âðåìåíè íà ñæàòèå è âîññòàíîâëåíèå ñèãíàëà.
Äëÿ îäíîâðåìåííîé ìàðøðóòèçàöèè äî ðàáî÷åãî ìåñòà ïîëüçîâàòåëÿ çíà÷è-
òåëüíîãî ÷èñëà ñèãíàëîâ â öåëÿõ èõ îäíîâðåìåííîé êîëëåêòèâíîé âèçóàëèçàöèè
(îò 1000 è âûøå) öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü àëãîðèòìû ãëóáîêîé êîìïðåññèè,
êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò âîçìîæíîñòü çíà÷èòåëüíî óïëîòíèòü òðàêò è îäíîâðå-
ìåííî òðàíñïîðòèðîâàòü óâåëè÷åííîå ÷èñëî ñèãíàëîâ, íî ñî çíà÷èòåëüíûì ïðå-
âûøåíèåì ðåàëüíîãî âðåìåíè íà ïðîöåññ ñæàòèÿ è âîññòàíîâëåíèå ñèãíàëà. Äëÿ
êîìïåíñàöèè óòðà÷åííîãî ðåàëüíîãî âðåìåíè èñïîëüçóþòñÿ áóôåðû ïàìÿòè.
160 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
Ðèñ. 2
Íà êàæäîì ÓÊ óñòàíîâëåí áóôåð ïàìÿòè äëÿ ïîñòîÿííîé çàïèñè íåêîòîðîãî
êîíå÷íîãî îòðåçêà âðåìåíè ñèãíàëà ïî ïðèíöèïó FIFO (äëÿ áóôåðèçàöèè îäíî-,
òðåõ-, äåñÿòèìèíóòíîãî îòðåçêà ñèãíàëà èëè áîëåå), ñèñòåìàòè÷åñêîãî óäàëåíèÿ
ýòîãî îòðåçêà, åñëè îí îñòàëñÿ íå âîñòðåáîâàííûì, è çàìåíû åãî íîâûì. Âî âðåìÿ
âûáîðà ñîáûòèÿ, êîòîðîå ñîñòîÿëîñü çà íåêîòîðîå âðåìÿ äî ìîìåíòà åãî âèçóàëè-
çàöèè (òåì íå ìåíåå, îíî äîñòóïíî â áóôåðå), â óïðàâëÿþùåì ñèãíàëå èñïîëüçóþò-
ñÿ ñîîòâåòñòâóþùèå âðåìåííûå ìàðêåðû âûáðàííîãî ïàêåòà ñèãíàëà. Êðîìå òîãî,
èñïîëüçóåòñÿ ñâîéñòâî óïðàâëÿþùåãî ñèãíàëà, êîòîðûé ïîäàåòñÿ ê ìåñòó êîììóòà-
öèè â ðåàëüíîì âðåìåíè. Ïîýòîìó êîììóòàöèÿ íà âûáðàííûé è çàïèñàííûé â áó-
ôåðå ñèãíàë îñóùåñòâëÿåòñÿ îò âûáðàííîãî ïàêåòà. Ïðè äàëüíåéøåì âîñïðîèçâå-
äåíèè âûáðàííîãî ñèãíàëà èç áóôåðà ïàìÿòè óæå íå áóäåò ïðîèñõîäèòü ïðîöåññà
åãî èçúÿòèÿ âïëîòü äî ìîìåíòà ïåðåêëþ÷åíèÿ íà äðóãîé ñèãíàë, êîòîðûé âîñïðî-
èçâîäèòñÿ èç äðóãîãî áóôåðà.
Òàêèì îáðàçîì, ôîðìèðîâàíèå èòîãîâîé ïðîãðàììû îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî ïðèí-
öèïó îòëîæåííîãî âðåìåíè. Ïðè ýòîì ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü íàêîïëåíèÿ çà-
ïðîñîâ îò çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà óäàëåííûõ ïîëüçîâàòåëåé, íàïðèìåð èç ñåòè
Èíòåðíåò â îòäåëüíîì õðàíèëèùå, óñòàíîâëåííîì íà êàæäîì ÓÊ. Ýòèì ñîçäàåò-
ñÿ ðàñøèðåííûé ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèé ðåæèì ñ îòëîæåííûì âðåìåíåì ôîðìè-
ðîâàíèÿ ïðîãðàìì.
Êàê ïðàâèëî, â ñèñòåìå îäíîâðåìåííîé âèçóàëèçàöèè ñèãíàëîâ îò áîëüøîãî ÷èñ-
ëà èñòî÷íèêîâ äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ âûáîðà íåò âîçìîæíîñòè ââîäèòü íà êëàâèàòóðå ñî-
îòâåòñòâóþùèé íîìåð ñèãíàëà ñî çíà÷èòåëüíûì ÷èñëîì öèôð, êîòîðûì îïåðèðóåò
ÑÀÓÊ (ïîëüçîâàòåëü íå â ñîñòîÿíèè óñïåâàòü ââîäèòü öèôðû). Òàêæå íåëüçÿ èñïîëü-
çîâàòü êëàâèàòóðó ñ óâåëè÷åííûì ÷èñëîì êëàâèø. Äîñòàòî÷íî âèçóàëüíî âûáðàòü
êëàâèøó, ïîñêîëüêó â íåå âìîíòèðîâàíî óñòðîéñòâî âèçóàëèçàöèè (ìèíè-ýêðàí),
è àêòèâèçèðîâàòü åå íàæàòèåì. Ïðè÷åì âî èçáåæàíèå îøèáêè êëàâèøà âûïîëíåíà íå
â ñòèëå «ëåãêîå ïðèêîñíîâåíèå», à â ñòèëå «ïèàíî» — íàæàòèå ñ îïðåäåëåííûì óñèëè-
åì. Òàêæå ïðåäóñìîòðåíà çàãðóçêà â êëàâèøíûé ìèíè-ýêðàí òåêóùåé ãðóïïû ñèãíàëîâ
äëÿ ìîíèòîðèíãà, à â äàëüíåéøåì — óäàëåíèå ýòîé ãðóïïû è çàãðóçêà èíîé.
Âàæíûì ñâîéñòâîì îïèñàííîãî ïîäõîäà ê ìàðøðóòèçàöèè è êîììóòàöèè ÿâ-
ëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü íà êàæäîì ÓÊ âûïîëíÿòü äîïîëíèòåëüíûå îïåðàöèè. Ê íèì
îòíîñÿòñÿ: ïðåîáðàçîâàíèå àíàëîãîâîãî ñèãíàëà â öèôðîâîé, êîìïðåññèÿ ñ ó÷åòîì
ðåàëüíîãî âðåìåíè, ãëóáèííàÿ êîìïðåññèÿ öèôðîâîãî ñèãíàëà, ôèëüòðàöèÿ âûñî-
êîïîòîêîâîãî ñèãíàëà è ñîîòâåòñòâåííî ïðåîáðàçîâàíèå åãî â íèçêîïîòîêîâûé áåç
êîìïðåññèè, ìóëüòèïëåêñèðîâàíèå ãðóïïû ñèãíàëîâ ñ äîáàâëåíèåì íîâîãî ñèãíà-
ëà ê íåé è äàëüíåéøàÿ ðåòðàíñëÿöèÿ îáíîâëåííîé ãðóïïû, ýìóëÿöèÿ âíåøíåé ñèí-
õðîíèçàöèè ñ èñïîëüçîâàíèåì áóôåðèçàöèè äëÿ òåõ èñòî÷íèêîâ, êîòîðûå íå èìåþò
èíòåðôåéñà âíåøíåé ñèíõðîíèçàöèè, êîððåêöèÿ ñèíõðîèìïóëüñà äëÿ èñïîëüçîâà-
íèÿ ñèíõðîíèçàöèè âñåõ èñòî÷íèêîâ ìåòîäîì ïðèíóäèòåëüíîé îáùåé ñèíõðîíèçà-
öèè â ñëó÷àå åãî çàòóõàíèÿ ïî ïðè÷èíå îòäàëåííîãî ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ.
ÑÈÍÕÐÎÍÈÇÀÖÈß ÊÎÌÌÓÒÀÖÈÈ
Êàê âèäíî èç ðèñ. 1 è 2, â ñõåìå ìàðøðóòèçàöèè îñíîâíûìè óñòðîéñòâàìè ÿâëÿ-
þòñÿ ïîëüçîâàòåëüñêèå ÓÊ. Íî, êàê ñëåäóåò èç ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ, íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííûì ñïîñîáîì ñèíõðîíèçàöèè èñòî÷íèêîâ ñèãíàëîâ ÿâëÿåòñÿ öåí-
òðàëèçîâàííàÿ ïðåäâàðèòåëüíàÿ ñèíõðîíèçàöèÿ âñåé ñèñòåìû â öåëîì. Î÷åâèäíî,
÷òî â îïèñàííîé ïîñòàíîâêå òàêîé ñïîñîá íå ÿâëÿåòñÿ ýôôåêòèâíûì, ïîñêîëüêó
ââèäó îáñëóæèâàíèÿ çíà÷èòåëüíûõ òåððèòîðèé òðåáóåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ñëîæíîãî
àëãîðèòìà ïîääåðæàíèÿ ñèíõðîíèçàöèè ñàìèõ óïðàâëÿþùèõ ñèãíàëîâ è ïîñòîÿí-
íûé ó÷åò èñêàæåíèé òî÷íîñòè íà çíà÷èòåëüíûõ ðàññòîÿíèÿõ.  äàííîé ñèòóàöèè
âçàèìíàÿ ñèíõðîíèçàöèÿ âûáðàííûõ ñèãíàëîâ ïî ôàêòó êîììóòàöèè ÿâëÿåòñÿ áî-
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 161
ëåå ïåðñïåêòèâíîé. Ïðè ýòîì ïðîèçâîäñòâî êàäðîâûõ áóôåðîâ, ðàáîòàþùèõ ïî
ïðèíöèïó FIFO, ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ íà îñíîâå ìèíèìàëüíî äîñòàòî÷íûõ áþä-
æåòíûõ SDRAM-ðåøåíèé.
Îáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ ïðîáëåìû ñèíõðîíèçàöèè â îïèñàííîì òåõíè÷åñêîì
ðåøåíèè ÿâëÿåòñÿ äèíàìè÷åñêàÿ ïàìÿòü ñ ïðîèçâîëüíûì äîñòóïîì SDRAM, íà
áàçå êîòîðîé ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ áþäæåòíàÿ ñèíõðîíèçàöèÿ âûñîêîïîòîêîâî-
ãî ñèãíàëà. Çàäà÷åé èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà è àïðîáàöèÿ òåõíè÷åñêîãî
ðåøåíèÿ (ïðèíöèïèàëüíîé ñõåìû è ñîîòâåòñòâóþùåãî óñòðîéñòâà), ïîëó÷åííîãî
â ðàçâèòèè ñïîñîáà [23], äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ åãî â ñèñòåìå êîììóòàöèè [15].
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé áûë ðàçðàáîòàí ñïåöèàëèçèðîâàííûé èñïûòà-
òåëüíûé ñòåíä, êîòîðûé ñîáðàí íà ýëåìåíòíîé áàçå, äîñòóïíîé íà ðûíêå. Äëÿ
ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé âûáðàíà äèíàìè÷åñêàÿ ïàìÿòü K4S641632C-TC/L60
ñ îðãàíèçàöèåé 1M  16 Bit  4 Banks SDRAM è âîçìîæíîñòüþ ðàáîòû íà ÷àñòîòå
äî 166 ÌÃö. Ðåàëèçàöèÿ óïðàâëåíèÿ äèíàìè÷åñêîé ïàìÿòüþ è êîììóòàöèåé öèô-
ðîâûõ ïîòîêîâ âûïîëíåíà íà ìèêðîñõåìå ïðîãðàììèðóåìîé ëîãèêè ACEX
EP1K30TC144-3N, êîòîðàÿ èìååò â ñîñòàâå 24576 bit RAM, ÷òî èñêëþ÷àåò íåîá-
õîäèìîñòü èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ ìèêðîñõåì ïàìÿòè/ðåãèñòðîâ äëÿ ðà-
áîòû êîíòðîëëåðà SDRAM. Îöèôðîâêà ñèãíàëà âûïîëíÿåòñÿ íà áàçå ìèêðîñõåì
SAA7113.
Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíà ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà óñòðîéñòâà êîììóòàöèè, îáîá-
ùåííî èëëþñòðèðóþùàÿ îïèñàííûé ïîäõîä. Ïîêàçàíû ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðî-
öåññîâ è ðàñïîëîæåíèå óñòðîéñòâ, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â àëãîðèòìå ìåòîäà.
Ñïëîøíîé ëèíèåé îáîçíà÷åí èíôîðìàöèîííûé òðàêò, ñïëîøíîé òîíêîé ëèíèåé
ïîêàçàí óïðàâëÿþùèé òðàêò, ïóíêòèðíîé ëèíèåé ïîêàçàíà øèíà óïðàâëåíèÿ I2C.
Íà ñõåìå îáîçíà÷åíû ñëåäóþùèå ýëåìåíòû: 1 — íåñèíõðîíèçèðîâàííûé êîììó-
òàòîð âõîäÿùèõ ñèãíàëîâ (íàïðèìåð, 16  3), 2 — ÀÖÏ ñèãíàëà, 3 — ïàìÿòü
SDRAM, 4 — ïðîãðàììèðóåìàÿ ëèíåéíàÿ ìàòðèöà (ÏËÌ) êîììóòàöèè, 5 —
ÖÀÏ ñèãíàëà, 6 — ñõåìà óïðàâëåíèÿ, 7 — êëàâèàòóðû.
Êàê óêàçûâàëîñü â [9], áîëüøîå ÷èñëî òåñòîâûõ èñïûòàíèé ñòåíäà ïîçâîëÿåò
óòâåðæäàòü, ÷òî ïðèâåäåííûå âûâîäû äîñòîâåðíû.  ðåçóëüòàòå èñïûòàíèé ïîëó÷åíà
ñõåìà êîíòðîëëåðà ïàìÿòè, ïðèâåäåííàÿ íà ðèñ. 4.
Âõîäíûå öèôðîâûå âèäåîäàííûå ñ ÷àñòîòîé ñëåäîâàíèÿ 27 ÌÃö è øèðèíîé
øèíû 8 áèò çàïèñûâàþòñÿ â ñîîòâåòñòâóþùèå âõîäíûå áóôåðû ïàìÿòè
162 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
1
2
2
2
3
3
3
4
5
5
6
7 7
A1.
.
.
Ai
Kj
K1B1
B2
Bx
Ðèñ. 3
32  16 áèò, ðåàëèçîâàííûå â ñàìîé ÏËÌ. Âûõîäíûå áóôåðû ñîîòâåòñòâåííî
ïðåîáðàçîâûâàþò äàííûå ñ êîíòðîëëåðà 16 áèò 100 ÌÃö â ôîðìàò âèäåî 8 áèò
27 ÌÃö. Âõîäíûå è âûõîäíûå áóôåðû ïàìÿòè èìåþò äâà íåçàâèñèìûõ èíòåð-
ôåéñà äëÿ ÷òåíèÿ è çàïèñè äàííûõ (ïðèíöèï FIFO), ÷òî ïîçâîëÿåò ðàáîòàòü ÷èïó
íà ÷àñòîòå 100 ÌÃö, à ÀÖÏ/ÖÀÏ ñèãíàëà — íà ÷àñòîòå 27 ÌÃö.
Äëÿ ðåàëèçàöèè êîììóòàöèè äàííûõ âûáðàí ïîëíîñòðàíè÷íûé ðåæèì ïàìÿ-
òè SDRAM ñ ïàêåòíîé çàïèñüþ è ÷òåíèåì. Âûáðàííûé ÷èï èìååò ÷åòûðå áàíêà
ïàìÿòè. Â ïåðâûé áàíê çàïèñûâàþòñÿ äàííûå ïåðâîãî ñèãíàëà, âî âòîðîé — âòî-
ðîãî ñèãíàëà, â òðåòèé áàíê — òðåòüåãî ñèãíàëà. ×åòâåðòûé áàíê ïàìÿòè â äàí-
íîì ðåøåíèè íå çàäåéñòâîâàí. Îáúåì êàæäîãî áàíêà âûáðàí òàê, ÷òî â íåì ìî-
æåò áûòü ðàçìåùåí îäèí ïîëíûé êàäð ñèãíàëà. Â èòîãå â áàíêå õðàíèòñÿ ïî îä-
íîìó êàäðó ñèãíàëà. Îáíîâëåíèå êàæäîãî áàíêà ïðîèñõîäèò ñ ÷àñòîòîé êàäðîâ
ñèãíàëà (25 êàäðîâ/ñ), ÷òî ñîîòâåòñòâóåò 40 ìñ. Òàêîé ðåæèì îáíîâëåíèÿ äàííûõ
ïîçâîëÿåò èñêëþ÷èòü öèêëû ðåãåíåðàöèè ïàìÿòè SDRAM ñ ïåðèîäîì 64 ìñ.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 163
Name
FID
LLC/2
nLLC/2
RS
D[15…0]
LLC
INPV[7…0]
50 ns 100 ns 200 ns150 ns
00 01 02 03 04
0000 0001 0258 0260
05 06 07 08 09
1027 1029 1541 1543 2055 0000
250 ns 300 ns 400 ns350 ns 450 ns 500 ns 600 ns550 ns 650 ns 700 ns 800 ns750 ns 850 ns 900 ns 950 ns
Ðèñ. 5
buf 1
8bit
27 MHz
16bit
100 MHz
buf 2
8 bit
27 MHz
16 bit
100 MHz
buf 3
Video data input
16 bit
100 MHz
CONTROL SDRAM
buf 4
buf 5
16 bit
100 MHz
16 bit
100 MHz
8 bit
27 MHz
8 bit
27 MHz
16 bit
100 MHz
BANK
2 bit
ADDR
12 bit
SEL1
2bit
SEL2
2bit Video data output
Interface SDRAM
REMOTE CONTROL
8 bit
27 MHz
Ðèñ. 4
32 16 bit
32 16 bit
32 16 bit
32 16 bit
32 16 bit
1 M 16 bit 4 BANK
Âûáîð âûõîäíûõ äàííûõ (ïåðåêëþ÷åíèå) ïðîèñõîäèò ïðè ïîäà÷å íîìåðà âõîä-
íîãî êàíàëà ïî øèíàì SEL1 è SEL2 ñîîòâåòñòâåííî äëÿ ïåðâîãî è âòîðîãî âûõîäà.
Âðåìåííûå äèàãðàììû ðàáîòû âõîäíîãî áëîêà âèäåîäàííûõ ïðèâåäåíû
íà ðèñ. 5.
Ñõåìà îñíîâíîãî áëîêà êîíòðîëëåðà ïàìÿòè è êîììóòàöèè ïðèâåäåíà íà
ðèñ. 6. Áëîê ñîñòîèò èç ñ÷åò÷èêà êîìàíä è ïîñòîÿííîé ïàìÿòè ROM (64 ñëîâà íà
16 áèò) íà 54 êîìàíäû. Èç íèõ ïåðâûå 18 êîìàíä — èíèöèàëèçàöèÿ ìèêðîñõåìû
ïàìÿòè. Òðè áëîêà ïî 8 êîìàíä îñóùåñòâëÿþò çàïèñü â ïàìÿòü è äâà áëîêà ïî
øåñòü êîìàíä — ÷òåíèå èç ïàìÿòè. Òàêèì îáðàçîì, èç 64 êîìàíä êîíòðîëëåðà
âûáðàíî 54. Äëÿ äàëüíåéøèõ èçìåíåíèé èìååì 10 êîìàíä, êîòîðûå îñòàâëåíû
â ðåçåðâå. Äàííûé áëîê èìååò ñëåäóþùèå âõîäíûå ñèãíàëû: CLR — ñèãíàë
ñáðîñà ñ÷åò÷èêà êîìàíä, SET — óñòàíîâêà ñ÷åò÷èêà êîìàíä íà íà÷àëî îáðàáîòêè
ïåðâîãî âõîäíîãî áóôåðà (ïðîöåññ èíèöèàëèçàöèè ïàìÿòè ïðè ýòîì ïðîïóñêàåò-
ñÿ), CKL — ñèãíàë òàêòîâîé ÷àñòîòû (ïåðåõîä íà ñëåäóþùóþ êîìàíäó), CLE —
ðàçðåøåíèå òàêòîâîé ÷àñòîòû (ïåðåâîä êîíòðîëëåðà â ðåæèì îæèäàíèÿ). Âûõîä-
íûå ñèãíàëû áëîêà 100: N1... N5 — ñèãíàëû âûáîðà îäíîãî èç ïÿòè áóôåðîâ äëÿ
ðàáîòû ïàìÿòè ñ íèì, BA [1... 0] — âûáîð áàíêà ïàìÿòè, CKE — ñèãíàë ðàçðåøå-
íèÿ òàêòèðîâàíèÿ ïàìÿòè, RAS è CAS — ñîîòâåòñòâåííî ñèãíàë óêàçàíèÿ âûáîðà
àäðåñà ñòðîêè è ñòîëáöà ïàìÿòè, WE — ñèãíàë çàïèñè ïàìÿòè, CS — âûáîð ìèê-
ðîñõåìû ïàìÿòè, LDQM, UDQM — ñèãíàëû äëÿ ìàñêèðîâêè äàííûõ ïàìÿòè.
Äëÿ ñèíõðîíèçàöèè ñèãíàëîâ ñ äèñêðåòíî-ïåðèîäè÷åñêîé ñòðóêòóðîé ïðèìå-
íÿþòñÿ ðåøåíèÿ íà áàçå äîðîãîñòîÿùèõ ñïåöèàëèçèðîâàííûõ FIFO-áóôåðîâ,
÷èñëî êîòîðûõ ñòðîãî ñîîòâåòñòâóåò ÷èñëó èñòî÷íèêîâ.  ïðîôåññèîíàëüíûõ
ñèñòåìàõ êîììóòàöèè îíè óñòàíàâëèâàþòñÿ íà âûõîäíûõ óñòðîéñòâàõ ñàìèõ èñ-
òî÷íèêîâ èëè íà âõîäíîé ÷àñòè ñèñòåìû êîììóòàöèè. Ïåðâîå ðåøåíèå íå ïîçâî-
ëÿåò èíòåãðèðîâàòü â ñèñòåìó èñòî÷íèêè, êîòîðûå íå ñíàáæåíû ïîäîáíîé ïîä-
äåðæêîé. Ýòî çíà÷èòåëüíî «ñäåðæèâàåò» ïîëüçîâàòåëÿ â ïðèìåíåíèè ñèãíàëîâ îò
164 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
control
CLR
SET
CKL
CLE
RESET
GCKL62
61
INPUT
VCC
INPUT
VCC
N1
N2
N3
N4
N5
BA0
BA1
CKE
RAS
CAS
WE
CS
LDQM
UDQM
RFU
LRS
100
PRN
OR6
N1
N2
N3
N4
N5
B0
B1
CKE
RAS
CAS
WE
CS
LDQM
UDQM
N1
N2
N3
N4
N5
VCC
57
56
JKFF
CLRN
J Q
K
NOT
58
51
OR6
NOR2
105
112
AND2
59
OR6
C1
C2
C3
C4
C5
103
E5
E1
E2
E3
E4
const_set12
102
55
12
bustri12
12 12
101
A[11…0]
DQ[15…0]
D[15…0]
A[11…0]
BIDIR
VCC18
22
OUTPUTA[11…0]
CKL
GCKL OUTPUT
GCKL
GCKL
115
AND2
BA0
BA1
BA0
BA1
/CS
LDQM
CKE
/RAS
/CAS
/WE
UDQM
OUTPUT
20
OUTPUT
21
OUTPUT
23
OUTPUT
24
OUTPUT
25
OUTPUT
26
OUTPUT
27
OUTPUT
28
OUTPUT
109
19
Ðèñ. 6
øèðîêîãî êðóãà çðèòåëåé-îïåðàòîðîâ, îáëàäàþùèõ íå ñòîëü ïðîôåññèîíàëüíûìè
èñòî÷íèêàìè. Âòîðîé òèï ðåøåíèÿ òàêæå íå ïîçâîëÿåò ðàñøèðÿòü ÷èñëî îáñëó-
æèâàåìûõ èñòî÷íèêîâ, òàê êàê íå ïîääåðæèâàåò îïåðàòèâíîãî ðàñøèðåíèÿ âõîä-
íûõ óñòðîéñòâ.
Äëÿ ðåøåíèÿ òåõíè÷åñêîé çàäà÷è, îïèñàííîé â íàñòîÿùåé ñòàòüå (áîëüøîå
÷èñëî èñòî÷íèêîâ, áîëüøîå ÷èñëî îäíîâðåìåííûõ ïîëüçîâàòåëåé-ðåæèññåðîâ,
áîëüøîå ÷èñëî çðèòåëåé-îïåðàòîðîâ, èìåþùèõ ñîáñòâåííûå èñòî÷íèêè, çíà÷è-
òåëüíûå òåððèòîðèè îáñëóæèâàíèÿ è ðåãóëÿðíûé ðåäèçàéí ñõåìû êîììóòàöèè),
òàêèå ìåòîäû ëèáî çíà÷èòåëüíî óäîðîæàþò ñèñòåìó êîììóòàöèè, ëèáî âîîáùå
íå ïîçâîëÿò öåëîñòíî îáñëóæèâàòü ñîáûòèÿ. Ïðåäëîæåííîå è òåõíè÷åñêîå ðåøå-
íèå ÿâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâíîé àëüòåðíàòèâîé. Íå èññëåäîâàííûì ê íàñòîÿùåìó
ìîìåíòó ÿâëÿåòñÿ âëèÿíèå óâåëè÷åííîãî ïîòîêà äàííûõ ñèãíàëà (áîëåå 3 Ãá/ñ)
íà ñòîèìîñòü àëüòåðíàòèâíîé ñèñòåìû.
Èññëåäîâàíèÿ ïðîâåäåíû äëÿ íåêîìïðåññèðîâàííîãî öèôðîâîãî ñèãíàëà
ñ ïîòîêîì äàííûõ 216 Ìáèò/ñ. Äëÿ ïîâûøåíèÿ ïîòîêà äàííûõ äî 3 Ãá/ñ (ñèãíàë
ôîðìàòà HD-SDI) íåîáõîäèìî ðàñïàðàëëåëèâàíèå áóôåðèçàöèè, ÷òî ïðèâîäèò
ëèøü ê íåçíà÷èòåëüíîìó ðîñòó ñòîèìîñòè. Äëÿ áóôåðèçàöèè êîìïðåññèðîâàííî-
ãî ïîòîêà íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàíèå DSP ïðîöåññîðà èëè àïïàðàòíîãî êîäåð/äå-
êîäåðà ëèáî èíîãî ïîäõîäà óïðàâëåíèÿ ïàìÿòüþ. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå òàêèå
èññëåäîâàíèÿ íå ïðîâîäèëèñü.
ÂÐÅÌß ÇÀÄÅÐÆÊÈ ÏÐÈ ÌÍÎÃÎÏÎËÜÇÎÂÀÒÅËÜÑÊÎÌ ÐÅÆÈÌÅ
Ïóñòü ÷èñëî âõîäíûõ ñèãíàëîâ (íà ðèñ. 3 ïîçèöèÿ À) ñîñòàâëÿåò n, ÷èñëî âû-
õîäíûõ ñèãíàëîâ (íà ðèñ. 3 ïîçèöèÿ K) ñîñòàâëÿåò m, à ÷èñëî áóôåðîâ äëÿ
ñèíõðîíèçàöèè ñèãíàëîâ Â ñîñòàâëÿåò õ . Ïðåäïîëîæèì, ÷òî x n 2, ..., . Òîãäà
ïðè âûáðàííîì ìåòîäå ñèíõðîíèçàöèè ÷èñëî áóôåðîâ õ îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþ-
ùèì îáðàçîì:
x m m n x n m n    1, ; , . (1)
Îáùåå âðåìÿ çàäåðæêè ïåðåêëþ÷åíèÿ ñèãíàëà âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
t t t tïåð. ðåàê. ô.ê. ñèíõ   . . (2)
Çäåñü tðåàê. — âðåìÿ ðåàêöèè ñèñòåìû, êîòîðîå îïðåäåëÿåòñÿ àïïàðàòíîé ÷à-
ñòüþ. Äàííûé ïîêàçàòåëü ÿâëÿåòñÿ ïîñòîÿííîé ìàëîé âåëè÷èíîé ïî ñðàâíåíèþ
ñ âðåìåíåì ñàìîãî êàäðà è ïîýòîìó â ðàñ÷åòàõ íå ó÷èòûâàåòñÿ; tô.ê. — âðåìÿ
ôàçû êîììóòàöèè, ò.å. ñëó÷àéíàÿ âåëè÷èíà, çàâèñÿùàÿ îò ìîìåíòà ïåðåêëþ÷å-
íèÿ è òåêóùåé ôàçû êàäðà. Ýòîò ïàðàìåòð óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ
0  t tô.ê. êàäð. , ãäå äëèòåëüíîñòü êàäðà têàäð. äëÿ âèäåîñèãíàëà PAL ñ ÷àñòî-
òîé 50 Ãö ñîñòàâëÿåò 1/50 ñ èëè 20 ìñ; tñèíõ. — âðåìÿ ñèíõðîíèçàöèè âûáðàí-
íîãî ñèãíàëà ïåðåä åãî êîììóòàöèåé. Òîãäà
t M r tñèíõ êàäð..  	 	 , (3)
ãäå Ì — âåëè÷èíà âåðîÿòíîñòíîãî ñîâïàäåíèÿ âûáèðàåìûõ èñòî÷íèêîâ ñèãíàëîâ;
r — êîýôôèöèåíò, âûáèðàåìûé äëÿ óñòàíîâêè ñòàáèëüíîé ðàáîòû ÀÖÏ ïðè
èñïîëüçîâàíèè àíàëîãîâîãî ñèãíàëà. Äëÿ âèäåîñèãíàëà PAL âûáèðàåì åãî
â ïðåäåëàõ 10...20 êàäðîâ, à äëÿ öèôðîâûõ âõîäíûõ ñèãíàëîâ r 1. Â ðàáîòå
ðåàëüíîãî óñòðîéñòâà ýòî âðåìÿ äèñêðåòíî è ðàâíî íóëþ ïðè âûáîðå çàðàíåå
ñèíõðîíèçèðîâàííîãî ñèãíàëà, êîãäà ñèñòåìà ñàìà ïðèíèìàåò ðåøåíèå çàðàíåå
î åãî ñèíõðîíèçàöèè. Âðåìÿ ñèíõðîíèçàöèè ñîñòàâëÿåò r t	 êàäð. , êîãäà âûäå-
ëåííûé áóôåð ñâîáîäåí äëÿ ñèíõðîíèçàöèè, è ñîñòàâëÿåò 2 	 	r têàäð. , êîãäà âû-
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 165
äåëåííûé áóôåð äëÿ ñèíõðîíèçàöèè çàíÿò äðóãèì ïðîöåññîì. È äàëåå êîýôôè-
öèåíò Ì èç (3) ñîîòâåòñòâóåò íàáîðó 3 4, , ,
 m. Äëÿ àíàëèçà ñðåäíåãî âðåìåíè
îæèäàíèÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ âîñïîëüçóåìñÿ ïðèâåäåííûìè çàâèñèìîñòÿìè.
Äëÿ íàõîæäåíèÿ Ì îïðåäåëèì Ò j — ñðåäíåå âðåìÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòè
âûáðàííîãî (ëþáîãî èç n) ñèãíàëà íà j-ì âûõîäå íà èíòåðâàëå N âûáîðîê. Òîãäà
äëÿ j-ãî âûõîäà ïðè n N1, èìååì
T
n
tj i
i
n



1
1
, (4)
ãäå ti — âðåìÿ, â òå÷åíèå êîòîðîãî íà i-ì âûõîäå óäåðæèâàåòñÿ ñèãíàë. Òîãäà
ñðåäíþþ ÷àñòîòó ïåðåêëþ÷åíèÿ j-ãî âûõîäà ïîëó÷èì â âèäå
F Tj j1/ . (5)
Ñ ó÷åòîì ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèé (5) çàïèøåì âûðàæåíèå äëÿ Ì :
M t F j
j
m
 	


( )c
1
,
(6)
ãäå t r tc êàäð. 	 	2 — âðåìÿ, äëÿ êîòîðîãî ïåðåêëþ÷åíèå ñèãíàëîâ íåæåëàòåëüíî.
Ïðè ó÷åòå âåðîÿòíîñòíîãî âûáîðà ñèãíàëîâ (â ðåàëüíîé ðàáîòå ñóùåñòâóþò
ñèãíàëû, êîòîðûå âûáèðàþòñÿ íàèáîëåå ÷àñòî) çàáëàãîâðåìåííî áóôåðèçóåì âå-
ðîÿòíûé ñèãíàë. Òîãäà ñ ó÷åòîì ýòîãî ôîðìóëà (6) ïðèíèìàåò âèä
M P t F j
j
m
 	 	


( )c
1
.
(7)
Äëÿ íàõîæäåíèÿ îáùåé âåðîÿòíîñòè ñîâïàäåíèÿ ïåðåêëþ÷åíèé ïî âðåìåíè íà-
õîäèì âåðîÿòíîñòè âûáîðà êàæäîãî âõîäíîãî ñèãíàëà Pi . Ïîñëå ñîðòèðîâêè èõ ïî
óáûâàíèþ âûáèðàåì m1 íàèáîëüøèõ ñèãíàëîâ. Ïîëó÷àåì P P P Pm1 2 3 1, , ,  —
ìàêñèìàëüíûå âåðîÿòíîñòè. Ñ ó÷åòîì ýòîãî èìååì
P P Pj j
j
m
  	



(( ) )1
1
1
. (8)
Òîãäà âðåìÿ ñèíõðîíèçàöèè ñèãíàëîâ äëÿ íåñêîëüêèõ ïîëüçîâàòåëåé ïîëó÷àåì
â ñëåäóþùåì âèäå:
t P P t F r tj j
j
m
i
i
m
ñèíõ. c êàäð.  	 	 	 	 	



 
(( ) ) ( )1
1
1
1
. (9)
Äàííûé ñïîñîá êîììóòàöèè ïðåäïîëàãàåò óìåíüøåíèå ýòîãî âðåìåíè äî ìè-
íèìàëüíîãî, â èäåàëüíîì óñòðîéñòâå îíî ðàâíî íóëþ. Ýòî ìîæåò áûòü âûïîë-
íåíî ïðè óñëîâèè, ÷òî x m èç (1).
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåí ãðàôèê çàâèñèìîñòè âðåìåíè çàäåðæêè îò ñðåäíåé ÷àñòîòû
ïåðåêëþ÷åíèé äëÿ n 16, m  3 è x  4. Èç ãðàôèêà âèäíî, ÷òî ïðè ÷àñòîòå ïåðå-
êëþ÷åíèé ìåíüøå 0,3 Ãö ñðåäíèå âðåìåíè çàäåðæêè íà ñèíõðîíèçàöèþ ñèãíàëîâ
ñîñòàâëÿþò 13,2 ìñ, ÷òî ìåíüøå 0,1 ñ. Òàêîé çàäåðæêîé ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Óâå-
ëè÷åíèå ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèé ñèãíàëîâ äî 1,25 Ãö ïðèâåäåò ê îùóòèìûì çà-
äåðæêàì â 0,8 c. Äàëüíåéøåå óâåëè÷åíèå ÷àñòîòû ïðèâåäåò ê «çàõëåáûâàíèþ»
ñèíõðîíèçàòîðà, ÷òî áóäåò ïðîÿâëÿòüñÿ â âûïàäåíèè íåêîòîðûõ âûáðàííûõ ñèã-
íàëîâ. Îäíàêî ðåàëüíàÿ ÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèé ñèãíàëîâ íà òèïîâîé ñúåìî÷íîé
166 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
ïëîùàäêå, êàê ïðàâèëî, íå ïðåâûøàåò 0,3 Ãö, ò.å. äëèòåëüíîñòü «ñêëåéêè» ñî-
ñòàâëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî 3 ñ. Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü äàííûé ïîäõîä ê ñèí-
õðîíèçàöèè ñèãíàëîâ íà ðåàëüíûõ ñîáûòèÿõ.
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
Ñïîñîáû è ñèñòåìà óñòðîéñòâ, ïðåäñòàâëåííûå â ñòàòüå, ïîçâîëÿþò îïòèìè-
çèðîâàòü çàòðàòû íà êîíôèãóðàöèþ è ðåãóëÿðíóþ ïåðåêîíôèãóðàöèþ (ðåäè-
çàéí) ñèñòåìû â ñëó÷àå, êîãäà ðàñïîëîæåíèå èñòî÷íèêîâ íà çíà÷èòåëüíîé
òåððèòîðèè ìîæåò ñèòóàòèâíî è íà ïðîòÿæåíèè êîðîòêîãî âðåìåíè èçìåíÿòü-
ñÿ. Òàêèì îáðàçîì, íåñìîòðÿ íà äëèòåëüíóþ ýêñïëóàòàöèþ ñèñòåìû, òàêèå
èçìåíåíèÿ ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêîâ ìîãóò ïðîèñõîäèòü ÷àñòî. Ýòî âàæíî
ïðè îáñëóæèâàíèè òàêèõ ñîáûòèé, êàê ñîâðåìåííûå âûñòàâêè, ñïîðòèâíûå
ñîðåâíîâàíèÿ è èíûå ìàñøòàáíûå ìåðîïðèÿòèÿ. Ïðåäëîæåííàÿ àðõèòåêòóðà
êîíòðîëëåðà ïàìÿòüþ îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíîå èñïîëüçîâàíèå ïàìÿòè
SDRAM ïðè ñîõðàíåíèè íåïðåðûâíîé êîììóòàöèè öèôðîâîãî ñèãíàëà.
Èìåííî òàêîå òåõíè÷åñêîå ðåøåíèå ïîçâîëÿåò ðàñïðîñòðàíèòü ìíîãîïîëüçî-
âàòåëüñêèé ðåæèì íà òåîðåòè÷åñêè íåîãðàíè÷åííîå ÷èñëî óäàëåííûõ ïîëüçî-
âàòåëåé, íàïðèìåð ïðåäîñòàâëåíèå çðèòåëÿì èíòåðíåò-òðàíñëÿöèè ðàáîòû âû-
ñòàâîê îòäåëüíîé óñëóãè — óïðàâëåíèå îáîñîáëåííîé ïëîùàäêîé è ñîçäàíèå
ñîáñòâåííîé ïðîãðàììû ÷åðåç âñåìèðíóþ ñåòü.
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. Äæàêîíèÿ Â.Å., Ãîãîëü À.À., Äðóçèí ß.Â. Òåëåâèäåíèå. Ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ. Ìîñêâà: Ãîðÿ÷àÿ
ëèíèÿ – Òåëåêîì, 2007. 616 ñ.
2. Òåòåðèí Â.Ñ. Îñîáåííîñòè ðåæèññóðû òåëåâèäåíèÿ ïðè ìíîãîêàìåðíîì ìåòîäå ñúåìîê.
Ìîñêâà: ÂÃÈÊ, 1971. 105 ñ.
3. Áóòåíêî Â.Â. Öèôðîâîå òåëåâèçèîííîå âåùàíèå. Âåçäå è âñåãäà. Äëÿ âñåõ è äëÿ êàæäîãî. Ìîñêâà:
Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ðàäèî, 2014. 481 ñ.
4. Ãëàñìàí Ê. Êîíôåðåíöèÿ IBC2006. Æóðíàë «625». 2006. ¹ 10. Ñ. 66–71.
5. Îëèôåð Â.Ã., Îëèôåð Í.À. Êîìïüþòåðíûå ñåòè. Ïðèíöèïû, òåõíîëîãèè, ïðîòîêîëû. Ñ.-Ïåòåð-
áóðã: Ïèòåð, 2001. 672 ñ.
6. Bau N.D. Experience delivery networking: the network ahead. Global Telecoms Business.
26.09.2011. URL: http://www.globaltelecomsbusiness.com/article/2907010/Experience-delivery-
networking-the-network-ahead.html.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 167
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25F, Ãö
t, ñ
Ðèñ. 7
7. Ìàì÷åâ Ã.Â. Îñîáåííîñòè ðàäèîñâÿçè è òåëåâèäåíèÿ. Ó÷åáíîå ïîñîáèå äëÿ âóçîâ. Ìîñêâà: Ãî-
ðÿ÷àÿ ëèíèÿ – Òåëåêîì, 2007. 416 ñ.
8. Baron S.N., Krivocheev M.I. Digital image and audio communication: Toward a global information
infrastructure. New York: Van Nostrand Reihnold, 1996. 288 p.
9. Ïàí÷åíêî Á.Å., Ïå÷åíþê Ä.À. Êàðêàñíûé àíàëèç ñïîñîáîâ êîììóòàöèè âèäåîñèãíàëîâ. Óïðàâ-
ëÿþùèå ñèñòåìû è ìàøèíû. 2013. ¹ 5. C. 53–64.
10. Çóáàðåâ, Þ.Ñ., Êðèâîøååâ Ì.È., Êðàñíîñåëüñêèé È.Í. Öèôðîâîå òåëåâèçèîííîå âåùàíèå.
Îñíîâû, ìåòîäû, ñèñòåìû. Ìîñêâà: Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ðàäèî, 2001. 548 ñ.
11. Ñîêîëîâ À.Ã. Ìîíòàæ: òåëåâèäåíèå, êèíî, âèäåî. Mîñêâà: Èçä-âî «625», 2001. 207 ñ.
12. Rossmere D.L., Glenn R.S., Brown W.B., Carluci J.B., Duffy R.W. Random access audio/video
processor with compressed video resampling to allow higher bandwidth throughput. Patent
US-6092119, 07-2000.
13. Ota K., Yamauchi T. Synchronous signal superimposing apparatus and synchronous signal
superimposing method, which use constant current source. Publ. US 2003/0202123 A1, 04-2003.
14. Murakami N. Video switcher and video switching method. Publ. US 2009/0109334 A1,
Apr. 30.2009.
15. Panchenko B.E., Pechenjuk D.A. Method of automated digital multi-program multi-signal
commutation. Publ. US 2013/0294457 A1, 11-2010.
16. Shimizu H. Multiple channel image output device. Publ. JÐ 2007235454 À, 02-2006.
17. Liang N. Video signal synthesis controller. Publ. CN 200620016569, 01-2008.
18. Casper D.A., Krim M.J., Wi11is J.D. Dual use video mixer crosspoint matrix. Publ.
US 2010/0103320, 04-2010.
19. Cummings C.E. Simulation and synthesis techniques for asynchronous FIFO design. Synopsys Users
Group Conference, San Jose, CA, 2002, 22 p.
20. Àðàêåëîâ À.À., Ñèäîðîâ Å.À., Áîáêîâ Ñ.Ã. Àðõèòåêòóðà êîíòðîëëåðà èíòåðôåéñà ïàìÿòè
SRAM äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîììóòèðóþùåãî óñòðîéñòâà.
Ïðîáëåìû ðàçðàáîòêè ïåðñïåêòèâíûõ ìèêðîýëåêòðîííûõ ñèñòåì: Ñáîðíèê íàó÷íûõ òðóäîâ
ïîä ðåä. À.Ë. Ñòåìïêîâñêîãî. Ìîñêâà: ÈÏÏÌ ÐÀÍ, 2005. Ñ. 229–234.
21. Sharma A.C., Ali Z. Construct high-speed SDRAM memory controller using multiple FIFO’s for
AHB memory slave interface. International Journal of Emerging Technology and Advanced
Engineering. 2013. Vol. 3, Iss. 3. P. 907–916.
22. Ïàí÷åíêî Á.Å., Ïå÷åíþê Ä.À. Èñïîëüçîâàíèå SDRAM äëÿ ñèíõðîíèçèðîâàííîé êîììóòàöèè
òåëåâèçèîííûõ ñèãíàëîâ. Òåõíîëîãè÷åñêèé àóäèò è ðåçåðâû ïðîèçâîäñòâà. 2015. ¹ 4/2 (24).
Ñ. 63–68.
23. Ïàí÷åíêî Á.Å., Ïå÷åíþê Ä.À. Ñïîñîá àâòîìàòèçèðîâàííîé öèôðîâîé ìíîãîïðîãðàììíîé âû-
áîðî÷íîé ìàðøðóòèçàöèè öèôðîâûõ ñèãíàëîâ â ñâÿçè ñ èõ êîììóòàöèåé. Çàÿâêà íà èçîáðåòå-
íèå ¹ à2015-02982 îò 31.03.2015, 10 ñ.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 10.05.2016
168 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3
Á.ª. Ïàí÷åíêî, Ä.À. Ïå÷åíþê
ÌÀÐØÐÓÒÈÇÀÖ²ß ² ÊÎÌÓÒÀÖ²ß ÇÍÀ×Íί ʲËÜÊÎÑÒ² ÒÅËŲDzÉÍÈÕ ÑÈÃÍÀ˲Â
ÍÀ ÂÅËÈÊÈÕ ÒÅÐÈÒÎвßÕ
Àíîòàö³ÿ. Çàïðîïîíîâàíî òà äîñë³äæåíî ñïîñ³á àâòîìàòèçîâàíî¿ áàãàòîïðîã-
ðàìíî¿ âèá³ðêîâî¿ ìàðøðóòèçàö³¿ öèôðîâèõ ñèãíàë³â ó çâ’ÿçêó ç ¿õíüîþ êîìó-
òàö³ºþ. Ñòðóêòóðà ñèãíàëó — äèñêðåòíî-ïåð³îäè÷íà (ïàêåòíà). Ðîçãëÿíóòî
òàêîæ ñèòóàö³þ, êîëè ìîæëèâ³ñòü ïîïåðåäíüî¿ ñèíõðîíèçàö³¿ äæåðåë â³äñóòíÿ.
Öå çóìîâëåíî ïîòðåáîþ âèêîðèñòàííÿ äæåðåë ç äîâ³ëüíèìè ïàðàìåòðàìè
ñòðóêòóðè ñèãíàë³â (÷àñòîòè õîäó ïàêåò³â, òðèâàëîñò³ ïàêåò³â òîùî), à òàêîæ
â³ä ð³çíèõ âèðîáíèê³â. Çàáåçïå÷åíî é áàãàòîêîðèñòóâàöüêèé ðåæèì ìàðøðó-
òèçàö³¿. ϳñëÿ ñèíõðîí³çîâàíîãî ïåðåìèêàííÿ öèôðîâèõ ñèãíàë³â â³ä âåëèêî¿
ê³ëüêîñò³ äæåðåë (â³ä 1000 ³ á³ëüøå) ãàðàíòîâàíî âèá³ðêîâó ìàðøðóòèçàö³þ
äëÿ íàñòóïíîãî òðàíñïîðòóâàííÿ.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: êîìóòàö³ÿ òåëåâ³ç³éíèõ ñèãíàë³â, ìàðøðóòèçàö³ÿ, áàãàòîêî-
ðèñòóâàöüêèé ðåæèì, SDRAM-áóôåðèçàö³ÿ, ÏÒÑ, ÏÒÑ-òðåíàæåð, òðàêò.
B.E. Panchenko, D.A. Pechenyuk
ROUTING AND SWITCHING OF A SIGNIFICANT NUMBER OF TELEVISION
SIGNALS COVERING LARGE AREAS
Abstract. A method of automated multi-program selective routing of digital
signals in relation with their switching is proposed and analyzed. The structure
of the signal is discrete periodic (packet). The situation of absence of
a possibility of preliminary source synchronization is also considered. This is
due to the need to use sources with arbitrary properties of the signal structure
(frequency of packet movement, packet duration, consistency of the period of
packet movement, etc.) and from different producers. Multi-user routing mode is
also provided. Selective routing for subsequent transfer is provided after the
selective synchronized switching of digital signals coming from a significant
number of sources (1000 and more) is carried out.
Keywords: switching of television signals, SDRAM-buffering, routing,
multi-user mode, MTS, MTS-trainer, tract.
Ïàí÷åíêî Áîðèñ Åâãåíüåâè÷,
äîêòîð ôèç.-ìàò. íàóê, ñòàðøèé íàó÷íûé ñîòðóäíèê Èíñòèòóòà êèáåðíåòèêè èì. Â.Ì. Ãëóøêîâà
ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, e-mail: pr-bob@ukr.net.
Ïå÷åíþê Äìèòðèé Àíäðååâè÷,
àñïèðàíò Ñóìñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, e-mail: dimap@ukr.net.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2017, òîì 53, ¹ 3 169