TS流的CRC譯碼器設計

摘要：TS流是數字電視信號傳輸的主要方式，由于其采用的是廣播方式且信道中存在著許多干擾，因此是不可靠傳輸。為了保證數據的正確性，一般需要進行信道編碼。在發送端，TS流中通常采用的信道編碼方式是CRC校驗；在接收端進行譯碼。由于TS流數據量非常大，通常的軟件譯碼方法不能滿足要求。設計了一個基于FPGA的CRC譯碼器，速度快，并且具有很強的實時性。
關鍵詞：FPGA；TS流；CRC校驗；譯碼器

0 引言
隨著我國數字電視發展的越來越快，集成度越來越高，數據傳輸的正確性也變得越來越重要。而TS流作為數字電視傳輸的主要方式，其信號的正確性將直接影響到電視畫面的質量以及各種數字電視業務的發展，如互聯網等。為了保證傳輸的可靠性，就要對數據加上CRC校驗碼，接收的時候對其進行譯碼。當前的譯碼大多是在微處理器上用軟件來實現的，這樣的軟件譯碼方式速度比較慢，無法滿足高速大容量的的數字電視信道的要求。本文設計了一個基于FPGA的CRC譯碼器，通過查找表法進行譯碼，能夠達到很高的速度，具有很強的實時性。

1 TS流的結構
傳送流(Transport Stream，TS流)，它是根據ITU-T Rec．H．222．0 | ISO／IEC 13818-2和ISO／IEC13818-3協議而定義的一種數據流，其目的是為了在有可能發生嚴重錯誤的情況下進行一道或多道程序編碼數據的傳送和存儲。傳送流由一道或多道節目組成，每道節目由一個或多個原始流和一些其他流復合在一起，包括視頻流、音頻流、節目特殊信息流(PSI)和其他數據包。TS流是數字電視信號的主要傳輸形式，TS流由許多的TS包組成，每個TS包的長度為188 B，它由包頭、自適應區、數據區三個部分組成，其中，每個TS包的有效信息占184 B，字節后面是4 B的CRC校驗碼。其結構如圖1所示。

2 系統總體設計
本系統采用了Altera公司的低成本低功耗的CycloneⅣ系列的EP4CE6E22C8N芯片，此芯片具有6 272個LE，還有270 KB的內部存儲器，非常適合用來做CRC校驗。本系統采用了Verilog語言在FPGA上實現了UART的收發和CRC校驗的功能。
TS包的數據由串口發送至FPGA，在FPGA內進行CRC校驗，當一個section的數據校驗完之后，又由UART發送出去。總體框圖如圖2所示。