CN101072053A - 产生a2dp来源码的芯片组与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，该芯片组包括第一与第二处理器，该第一处理器从一储存装置读取音频信号来源数据，并执行第一部份的A2DP来源编码，该第二处理器耦接至该第一处理器，并执行第二部份的A2DP来源编码，该第一与第二处理器协同作为一蓝牙主机。本发明揭示了在具有多个处理器的音频播放器内以软件方式实现A2DP来源编码的架构，所述的处理器的资源可被有效地利用，使其可以支持A2DP。

Description

产生A2DP来源码的芯片组与方法
技术领域
本发明是有关于蓝牙(Bluetooth)A2DP，特别是有关于以至少两处理器产生A2DP来源码。
背景技术
图1为一音频播放器的传统芯片组的方块图，在图1中，手机芯片组100包括一微控制器单元(MCU)110以及一数字信号处理器(DSP)120，该微控制器单元110用于与周边装置沟通并对一外部储存装置150进行存取使得可以取得音频来源数据，一音频剖析器(audio parser)130对取得的音频来源数据进行剖析，使得其可被后续的数字信号处理器内的音频译码器进行译码，数字信号处理器120通常具有强大的运算能力，因此适合进行音频译码，而音频译码器140将取得的音频来源数据进行译码，并产生给扩音器160的音频输入。
音频播放器的传统芯片组可作为一蓝牙主机，其有一蓝牙控制模块与其连接，使得其可以支持蓝牙传输，于蓝牙主机内，蓝牙系统的L2CAP服务与应用程序所需的通讯协议通常以软件实现，L2CAP服务包括一信道管理器、一资源管理器以及一逻辑连结控制与适用协议(Logic Link Control andAdaptation Protocol；L2CAP)，应用程序所需的通讯协议如图2所示，其包括服务搜寻协议(Service Discovery Protocol)、影音散布传输协议(Audio/VideoDistribution Transport Protocol)等。
图3为一支持蓝牙A2DP(Advanced Audio Distribution Profile，高级音频分布框架)的音频播放器的传统芯片组的示意图，在图3中，一内建次频带编码(SBC ENCODING)器360的外部蓝牙控制芯片380通过一主机控制接口(host controller interface；HCI)连接至音频播放器芯片组300内的蓝牙主机370，音频播放器芯片将译码的脉冲码调变(pulse code modulation；PCM)音频输入通过一数字音频接口传输到外部蓝牙控制芯片380，在次频带编码(SBCENCODING)后，音频数据被通过手机芯片组300内建的影音散布传输协议(Audio/Video Distribution Transport Protocol；AVDTP)、逻辑连结控制与适用协议(Logic Link Control and Adaptation Protocol；L2CAP)、基频(Base band)等传输至目的地，此架构需要一功能强大的蓝牙控制芯片，因此成本较高。
图4为一支持蓝牙A2DP的音频播放器的传统芯片组的示意图，其使用低成本的蓝牙控制芯片480，数字信号处理器420执行音频译码并产生脉冲码调变格式的输出信号，微控制器单元410读取该输出信号并以剩余的系统资源执行次频带编码(SBC ENCODING)，微控制器单元410为执行A2DP来源编码的蓝牙主机470，此架构需要功能强大且有足够剩余系统资源的微控制器单元。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以克服上述缺陷的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组和产生蓝牙A2DP来源码的方法。
本发明提供了一种用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，该芯片组包括第一与第二处理器，该第一处理器从一储存装置读取音频来源数据，并执行第一部份的A2DP来源编码，该第二处理器耦接至该第一处理器，并执行第二部份的A2DP来源编码，该第一与第二处理器协同作为一蓝牙主机。
本发明还提供了一种产生蓝牙A2DP来源码的方法，其包括从一储存装置读取音频来源数据，于一第一处理器执行第一部份的A2DP来源编码，以及于一第二处理器执行第二部份的A2DP来源编码。
本发明揭示了在具有多个处理器的音频播放器内以软件方式实现A2DP来源编码的架构，所述的处理器的资源可被有效地利用，使其可以支持A2DP。
附图说明
图1所示为一音频播放器的传统芯片组的方块图。
图2所示为蓝牙A2DP应用程序所需的通讯协议的示意图。
图3为一支持蓝牙A2DP的音频播放器的传统芯片组的示意图。
图4为一支持蓝牙A2DP的音频播放器的传统芯片组的示意图。
图5所示为依据本发明一实施例的支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组示意图。
图6为次频带编码(SBC encoding)的方块图。
图7a为次频带编码(SBC encoding)的多相位分析(Polyphase analysis)的流程图。
图7b为次频带编码(SBC encoding)的多相位分析(Polyphase analysis)的另一流程图。
图8为依据本发明一实施例的A2DP来源编码的示意图。
图9为依据本发明另一实施例的A2DP来源编码的示意图。
图10为依据本发明又一实施例的A2DP来源编码的示意图。
图11为依据本发明又一实施例的A2DP来源编码的示意图。
图12为依据本发明一实施例支持蓝牙A2DP的音频播放器的示意图。
附图标号：
100～手机芯片组；        110～微控制器单元；
120～数字信号处理器；    130～音频剖析器；
140～音频译码器；        150～外部储存装置；
160～扩音器；            300～手机芯片组；
310～微控制器单元；      320～数字信号处理器；
330～音频剖析器；        340～音频译码器；
350～外部储存装置；        360～次频带编码器；
370～蓝牙主机；            380～外部蓝牙控制芯片；
400～音频播放器芯片组；
410～微控制器单元；        420～数字信号处理器；
430～音频剖析器；          440～音频译码器；
450～外部储存装置；        470～蓝牙主机；
480～外部蓝牙控制芯片；
500～芯片组；              510～微控制器单元；
520～数字信号处理器；      530～音频剖析器；
540～音频译码器；          550～外部储存装置；
570～蓝牙主机；
571～第一部份的A2DP来源编码；
573～第二部份的A2DP来源编码；
580～外部蓝牙控制芯片；
610～多相位分析；
620～计算比例因子与位分配；
630～APCM量化；            640～数据流封包化；
10、210、810、910～A2DP来源编码的第一部份；
20、220、820、920～A2DP来源编码的第二部份。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
图5所示为依据本发明一实施例的支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组示意图，更明确地说，该音频播放器为一行动电话，该芯片组500包括一第一处理器510以及一第二处理器520，该第一处理器510一储存装置550读取音频来源数据，并执行第一部份571的A2DP来源编码，更明确地说，该储存装置可为一磁性存储装置、一光学存储装置、一半导体存储装置或其组合，该第二处理器520耦接至该第一处理器510，并执行第二部份573的A2DP来源编码，较佳而言，该第一处理器510为一微控制器单元(MCU)，该第二处理器520为一数字信号处理器(DSP)，此外，该芯片组500更包括一耦接于一蓝牙主机570与一蓝牙控制器580之间的主机控制接口(HCI)。
该第一处理器510与第二处理器520协同作为一执行A2DP来源编码的蓝牙主机570，A2DP来源编码的数据移转流程如后所述，音频来源端(audiosource side)的应用程序依据A2DP规范将来自音频译码器540的译码的音频来源数据进行次频带编码(SBC ENCODING)，影音分散传输协议(AVDTP)接收次频带编码(SBC ENCODING)的串流数据并产生实时传输协议(Real-timeTransport Protocol；RTP)封包，其后，L2CAP会对实时传输协议封包进行多路化(multiplexing)与分割(fragmentation)，而产生A2DP来源码，之后，基频与射频(可省略)模块便将A2DP来源码传送至音频接收端(audio sink side)。
在A2DP规范中，有四种音频编码方式，分别为次频带编码(Sub-BandCoding；SBC)、MPEG-1，2 Audio、MPEG-2，4 AAC和ATRAC，其中SBC为唯一必要支持的编码方式，图6为次频带编码(SBC encoding)的方块图，首先已压缩的音乐档案须先由一音频译码器解压缩成脉冲编码调变(Pulse CodedModulation；PCM)格式，经过多相位分析(Polyphase analysis)610得到各次频带(sub-band)信息，接着于步骤620，根据各次频带信号特性计算比例因子(scalefactor)，和各次频带信号可分配的位数以决定量化程度，然后于步骤630，使次频带信号经过APCM量化而达到压缩的效果，最后于步骤640，再将量化的次频带信号封包化成一数据流。
比例因子计算、位分配、APCM量化与数据流封包化需要的计算能力要求不高，但占据较大的程序存储器，该第一处理器通常具有较大的寻址空间，且具有外部存储器接口，通常会将程序执行在成本较低、存取周期较长的外部存储器上，因此可将计算能力要求不高的却须大量程序存储器的工作交由第一处理器执行，因此比例因子计算、位分配、APCM量化与数据流封包化较适合可以外部存储周边进行存储器扩充的第一处理器来执行。
图7a为次频带编码(SBC encoding)的多相位分析(Polyphase analysis)的流程图，图7b为次频带编码(SBC encoding)的多相位分析(Polyphase analysis)的另一流程图，多相位分析(Polyphase analysis)的区块包括常规线性转换方程式(regular linear transform function)，由于具有强大运算能力的处理器可利用内建的存储器进行运算，以避免慢速的存储器存取造成运算效率的劣化，因此以具有强大运算能力的处理器来实现常规线性转换方程式是较有效率的，因此，多相位分析需要较庞大的计算能力，但所需的程序存储器不多，相当适合由具有强大运算能力的第二处理器实现。
较佳而言，多相位分析由第二处理器执行，因此A2DP来源编码的第二部分包括次频带编码的多相位分析，图8为依据本发明一实施例的A2DP来源编码的示意图，在图8中，第一处理器所执行的A2DP来源编码的第一部份810包括实时传输协议(RTP)封包化以及实时传输协议(RTP)封包的多路化(multiplexing)与分割(fragmentation)，第二处理器所执行的A2DP来源编码的第二部分820包括整个次频带编码。
图9为依据本发明另一实施例的A2DP来源编码的示意图，在图9中，第一处理器所执行的A2DP来源编码的第一部份910不仅包括实时传输协议(RTP)封包化以及实时传输协议(RTP)封包的多路化(multiplexing)与分割(fragmentation)，还包括次频带编码的数据流封包化，第二处理器所执行的A2DP来源编码的第二部分920包括调适性脉冲码调变(adaptive pulse codemodulation；APCM)、比例因子计算、位分配与多相位分析。
图10为依据本发明又一实施例的A2DP来源编码的示意图，图10与图9相似但差异在于第一处理器所执行的A2DP来源编码的第一部份10更包括次频带编码的调适性脉冲码调变(adaptive pulse code modulation；APCM)，第二处理器所执行的A2DP来源编码的第二部分20包括比例因子计算、位分配与多相位分析。
图11为依据本发明又一实施例的A2DP来源编码的示意图，图11与图10相似但差异在于第一处理器所执行的A2DP来源编码的第一部份210更包括次频带编码的比例因子计算与位分配，第二处理器所执行的A2DP来源编码的第二部分220仅包括多相位分析。
图12为依据本发明一实施例支持蓝牙A2DP的音频播放器700的示意图，该音频播放器700包括图5所示的芯片组500。
本发明揭示了于具有多个处理器的音频播放器内以软件方式实现A2DP来源编码的架构，所述的处理器的资源可被有效地利用，使其可以支持A2DP。

Claims (18)

1.一种用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，该芯片组包括：
一第一处理器，从一音频来源读取音频来源数据，并执行第一部份的A2DP来源编码；以及
一第二处理器，耦接至所述的第一处理器，并执行第二部份的A2DP来源编码；
其中，所述的第一与第二处理器协同作为一蓝牙主机。
2.如权利要求1所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的第一与第二处理器分别为一微控制处理单元与一数字信号处理器。
3.如权利要求1所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的音频来源为一磁性存储装置、一光学存储装置、一半导体存储装置或其组合。
4.如权利要求1所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码包括实时传输协议封包化以及实时传输协议封包的多路化与分割。
5.如权利要求4所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的数据流封包化。
6.如权利要求5所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的调适性脉冲码调变。
7.如权利要求6所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的比例因子计算与位分配。
8.如权利要求6所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，所述的第二部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的多相位分析。
9.如权利要求1所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组，其特征是，该芯片组还包括一主机控制接口耦接于所述的蓝牙主机与一蓝牙控制器之间。
10.一种音频播放器，其特征是，该音频播放器包括如权利要求1所述的用于支持蓝牙A2DP的音频播放器的芯片组。
11.一种产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，该产生蓝牙A2DP来源码的方法包括：
从一储存装置读取音频来源数据；
于一第一处理器执行第一部份的A2DP来源编码；以及
于一第二处理器执行第二部份的A2DP来源编码。
12.如权利要求11所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的第一与第二处理器分别为一微控制处理单元与一数字信号处理器。
13.如权利要求11所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的音频来源为一磁性存储装置、一光学存储装置、一半导体存储装置或其组合。
14.如权利要求11所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码包括实时传输协议封包化以及实时传输协议封包的多路化与分割。
15.如权利要求14所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的数据流封包化。
16.如权利要求15所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的调适性脉冲码调变。
17.如权利要求16所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的第一部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的比例因子计算与位分配。
18.如权利要求11所述的产生蓝牙A2DP来源码的方法，其特征是，所述的第二部份的A2DP来源编码还包括次频带编码的多相位分析。
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