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(zhù)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(jìn)行信道編碼。在發(fā)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(jìn)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(mǎn)足要求。設計了一個(gè)基于FPGA的CRC譯碼器，速度快，并且具有很強的實(shí)時(shí)性。
關(guān)鍵詞：FPGA；TS流；CRC校驗；譯碼器

0 引言
隨著(zhù)我國數字電視發(fā)展的越來(lái)越快，集成度越來(lái)越高，數據傳輸的正確性也變得越來(lái)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(huà)面的質(zhì)量以及各種數字電視業(yè)務(wù)的發(fā)展，如互聯(lián)網(wǎng)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(shí)候對其進(jìn)行譯碼。當前的譯碼大多是在微處理器上用軟件來(lái)實(shí)現的，這樣的軟件譯碼方式速度比較慢，無(wú)法滿(mǎn)足高速大容量的的數字電視信道的要求。本文設計了一個(gè)基于FPGA的CRC譯碼器，通過(guò)查找表法進(jìn)行譯碼，能夠達到很高的速度，具有很強的實(shí)時(shí)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(xié)議而定義的一種數據流，其目的是為了在有可能發(fā)生嚴重錯誤的情況下進(jìn)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(gè)或多個(gè)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(gè)TS包的長(cháng)度為188 B，它由包頭、自適應區、數據區三個(gè)部分組成，其中，每個(gè)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(gè)LE，還有270 KB的內部存儲器，非常適合用來(lái)做CRC校驗。本系統采用了Verilog語(yǔ)言在FPGA上實(shí)現了UART的收發(fā)和CRC校驗的功能。
TS包的數據由串口發(fā)送至FPGA，在FPGA內進(jìn)行CRC校驗，當一個(gè)section的數據校驗完之后，又由UART發(fā)送出去?？傮w框圖如圖2所示。