MPEG-2復用器PSI信息分析部分的FPGA實(shí)現

3 信息提取的硬件實(shí)現
信息提取框圖如圖3所示。

一路TS流首先經(jīng)過(guò)芯片CY78933進(jìn)行串并轉換再進(jìn)入同步模塊進(jìn)行同步鎖定后，其他各模塊才開(kāi)始工作。由圖3可看出，以上各檢測模塊是并行獨立工作的，但是PMT檢測模塊、ELE檢測模塊、NIT檢測模塊和EMM檢測模塊要想進(jìn)行有效工作，需要先接受其他模塊提供的信息，具體為PMT和N1T檢測模塊要接受PAT檢測模塊提供的PID信息，ELE檢測模塊要接受PMT檢測模塊提供的PID信息，EMM檢測模塊要接受CAT檢測模塊提供的PID信息。
3．1 信息提取同步模塊
根據MPEG一2標準可知，一個(gè)有效的TS包長(cháng)為188 B，且其同步頭為8′h47，只有在有效地識別了包頭，才能?chē)栏竦匕凑?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/MPEG">MPEG一2標準對數據包的每一位進(jìn)行分析。在同步模塊檢測中，當找到8′h47時(shí)，必須連續3～5次(可通過(guò)參數設置)隔188 B都找到8′h47，才能認為實(shí)現了同步。另外考慮到TS包可附加16 B的前向糾錯碼，故該模塊做成188／204 B自適應，這樣可以提高通用性。
3．2 檢測模塊
由于PAT，CAT，PMT，NIT等檢測模塊在硬件設計上都很類(lèi)似，故本文重點(diǎn)探討PAT檢測模塊的硬件設計，其他檢測模塊的設計將不再贅述。
PAT檢測模塊按照PAT提取流程進(jìn)行工作，若發(fā)現PAT分段并且CRC校驗正確后，提取里面的PMT―PID和NIT-PID并分別送到PMT檢測模塊和NIT檢測模塊。對PAT表全部分段都分析完后啟動(dòng)PMT、檢測模塊和NIT檢測模塊對TS流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，若PAT表有更新，則將新的信息再送給此兩模塊，以確保實(shí)時(shí)跟蹤TS流的最新變化。
在硬件實(shí)現上，從實(shí)用的角度出發(fā)，考慮到實(shí)際碼流中可能出現的各種情況，將其歸為三類(lèi)處理：
(1)一個(gè)分段只由一個(gè)TS包來(lái)承載。
(2)一個(gè)分段由多個(gè)TS包來(lái)承載。
對于此類(lèi)情況(即該分段的長(cháng)度使得一個(gè)TS包無(wú)法完全承載此分段)，要考慮的是第一個(gè)TS包在該分段的什么位置結束。又可以分為三種情況：
①第一個(gè)TS包結束在該分段的table_id字段到last_sectiOn_number字段這一區間。這也就是第一個(gè)TS包大部分為調整字段占據時(shí)的情況；
②第一個(gè)TS包結束在循環(huán)字段中的某個(gè)字節的情況；
③第一個(gè)TS包結束在四個(gè)CRC校驗字節中的某個(gè)字節處，考慮到有三個(gè)以上TS包時(shí)更確切地說(shuō)應該是最后一個(gè)TS包只承載了CRC校驗字節的某幾個(gè)。
(3)一個(gè)TS包承載多個(gè)分段
此類(lèi)情況是第(2)類(lèi)中③情況的延伸。比如一個(gè)PAT表有兩個(gè)分段，第一個(gè)分段由第一個(gè)TS包承載后只剩下一個(gè)CRC校驗字節需要第二個(gè)TS包來(lái)承載。那么第二個(gè)TS包只承載這一個(gè)CRC校驗字節無(wú)疑將是很大的浪費，此時(shí)可以充分利用第二個(gè)TS包。使它也承載第二個(gè)分段，這就是一包多段的情況。對于一段單包、一段多包(包括三種情況)和一包多段等多種情況，在設計上無(wú)疑要充分發(fā)揮FPGA有限狀態(tài)機的強大優(yōu)勢來(lái)進(jìn)行處理。
將以上各種情況恰當地對應于狀態(tài)機的各個(gè)狀態(tài)，根據包頭提供的信息及表段信息可以進(jìn)行邏輯判斷，從而控制各個(gè)狀態(tài)之間的轉移。在代碼實(shí)現上，邏輯判斷后控制信號的是否準確及時(shí)，至關(guān)重要。舉例來(lái)說(shuō)，把對PAT表的CRC校驗分析作為一個(gè)獨立模塊，在分析該表時(shí)就要給予該模塊準確的控制，假如PAT有兩個(gè)TS包，在第一個(gè)TS包的table_id字段就要使能該模塊，第一個(gè)TS包結束時(shí)要禁止使能該模塊，到第二個(gè)PAT包第五個(gè)字節再使能CRC校驗模塊，直到CRC校驗字節前再關(guān)閉該模塊，總之控制信號要確保CRC校驗模塊校驗的是PSI表的所有有效信息。