TS流的CRC译码器设计

摘要：TS流是数字电视信号传输的主要方式，由于其采用的是广播方式且信道中存在着许多干扰，因此是不可靠传输。为了保证数据的正确性，一般需要进行信道编码。在发送端，TS流中通常采用的信道编码方式是CRC校验；在接收端进行译码。由于TS流数据量非常大，通常的软件译码方法不能满足要求。设计了一个基于FPGA的CRC译码器，速度快，并且具有很强的实时性。
关键词：FPGA；TS流；CRC校验；译码器

0 引言
随着我国数字电视发展的越来越快，集成度越来越高，数据传输的正确性也变得越来越重要。而TS流作为数字电视传输的主要方式，其信号的正确性将直接影响到电视画面的质量以及各种数字电视业务的发展，如互联网等。为了保证传输的可靠性，就要对数据加上CRC校验码，接收的时候对其进行译码。当前的译码大多是在微处理器上用软件来实现的，这样的软件译码方式速度比较慢，无法满足高速大容量的的数字电视信道的要求。本文设计了一个基于FPGA的CRC译码器，通过查找表法进行译码，能够达到很高的速度，具有很强的实时性。

1 TS流的结构
传送流(Transport Stream，TS流)，它是根据ITU-T Rec．H．222．0 | ISO／IEC 13818-2和ISO／IEC13818-3协议而定义的一种数据流，其目的是为了在有可能发生严重错误的情况下进行一道或多道程序编码数据的传送和存储。传送流由一道或多道节目组成，每道节目由一个或多个原始流和一些其他流复合在一起，包括视频流、音频流、节目特殊信息流(PSI)和其他数据包。TS流是数字电视信号的主要传输形式，TS流由许多的TS包组成，每个TS包的长度为188 B，它由包头、自适应区、数据区三个部分组成，其中，每个TS包的有效信息占184 B，字节后面是4 B的CRC校验码。其结构如图1所示。

2 系统总体设计
本系统采用了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个LE，还有270 KB的内部存储器，非常适合用来做CRC校验。本系统采用了Verilog语言在FPGA上实现了UART的收发和CRC校验的功能。
TS包的数据由串口发送至FPGA，在FPGA内进行CRC校验，当一个section的数据校验完之后，又由UART发送出去。总体框图如图2所示。