CN1221292A - 音频数据译码器 - Google Patents

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Abstract

杜比AC－3和MPEG－2音频标准允许通过两个以上独立音频通道以数据包形式传输音频信号。在重放设备仅有双通道音频译码器(DEC1)的情况下,可将外部多通道音频译码器(DEC2)用于多通道音频重放。按照本发明,为译码目的第一译码器接收以包形式存在的音频数据的第一数据(A),将其译码用于第一重放模式并提供给重放设备。在另一步骤中为在第二重放模式下译码接收所述第一数据(A)后在第一译码器(DEC1)中将分开,并保存在存储器中及读出和格式化以输出到第二译码器(DEC2)。

Description

音频数据译码器
本发明涉及一种用于将数字音频数据译码的方法和装置。
像杜比AC-3和MPEG-2音频一类的音频编码系统允许传输高质量音频信号，尤其还传输多通道音频。如果用“x/y”定义可能的重放配置，其中x是正面通道的数量，y是环绕通道的数量，则例如在杜比AC-3的情况下，下列重放配置是可能的：3/2,3/1,2/2,3/0,2/1,2/0,1/0。此外，也可传输低频通道。
为了使这种多通道声音重放成为可能，必须首先用合适的多通道音频译码器对所传输的音频数据流译码。然而，如果指定重放的设备仅包含一个双通道音频译码器，则仅可用外部多通道音频译码器执行多通道音频重放。在这种情况下，音频数据经串行数字接口从重放设备输出到多通道译码器。如果音频信号伴随视频信号输出，例如在重放存储在DVD上的电影期间，则需要一种同步方法来达到图像与多通道声音重放之间的声像吻合。
本发明的目的是提供一种在第一重放模式下对数据译码并为在第二重放模式下译码提供数据的简单方法和具有简单硬件配置的装置。
原理上，本发明用于对以包形式存在的数字音频数据译码的方法包括下列步骤：
由第一译码器接收第一数据；
在第一重放模式下对所述第一数据译码并提供给重放设备；
在所述第一译码器中在接收所述第一数据之后为第二重放模式下的译码而将其拆开并作为第二数据保存在存储器中；
从存储器读所述第二数据并将其格式化以供输出。
所述方法尤其可应用在所述第一和第二数据包括按帧传输的多通道音频信号时，其中帧本身可划分为块。
所述多通道音频信号最好已按照MPEG-2音频算法、杜比AC-3算法或DVD的另一音频选项编码。
如果所述第一译码器是用于第一重放模式的双通道音频译码器且所述第二译码器是用于第二重放模式的多通道音频译码器，使用该方法是特别有利的。
此外，最好在接收所述第一数据后将其拆开并存储在存储器中，为输出到第二译码器一端，从存储器读出它然后格式化。
所述方法的优越之处尤其还在于，所述第一译码器从所述第一数据译码音频信号，所述音频信号是与视频信号同步地输出的，视频信号已与音频信号一起在一共同的数据流中传输并已由视频译码器译码。
原理上，用于执行本发明方法的所述装置的特征在于，除了用于过程控制和对所述第一数据译码的处理器外所述第一译码器包括一个或几个下列单元：
一个或几个存储器，用于在接收所述第一数据期间存储所述第一数据和/或在处理所述第一数据期间进行暂存储；
拆分单元，用于将所接收的数据拆分为基本流；
格式化单元，通过接口为优选的串行输出执行格式化。
下面参照附图描述本发明的示范实施例，其中：
图1示出一种包含重放设备的配置，带有一双通道音频译码器和一外部多通道音频译码器；
图2示出双通道音频译码器的方框图；
图3示出按照本发明同步的两个译码器对音频数据的同步译码。
图1示意性地示出一DVD播放机DVD和一与之连接的外部音频译码器DEC2。在这种情况下，仅示出了对本发明重要的那些部件。所有其他部件对于本领域技术人员而言是熟知的，而且为执行本发明的方法也无需作任何变化。系统控制器和多路分解器SYS提供视频数据流V和音频数据流A。此外，所述SYS估计包含在所述数据流中的时间标记并发送同步命令到译码器DEC1。除对音频数据译码外，译码器DEC1还为数据的串行输出执行格式化。而且将PES数据流拆开为基本数据流。基本数据流受到进一步的信号处理直到输出PCM音频信号。由于译码器DEC1仅是一双通道译码器，它仅能输出立体声信号。基本数据流的数据同样经由串行接口，例如IEC985(IEC 1937)或IEC 1394提供给多通道音频译码器。现在用该译码器实现多通道音频译码，这可以利用所谓的向下混频技术随重放的相应配置实现。由多通道音频译码器DEC2输出的还有PCM音频信号PCM2。
所述两个译码器DEC1和DEC2的同步按下述方式执行。双通道音频译码器DEC1包括由系统控制器SYS置位的计数寄存器。在这种情况下相关值取决于所采用的编码方法，例如，杜比AC-3,MPEG-2音频，DTS或SDDS,串行接口的传输速度和/或相应有当前数据速率。最好从一表格中取得计数变量的值。在所有情况下双通道音频译码器DEC1立即以发送所接收的数据作为开始，其中执行下列过程：在接收到数据并已由节目流拆分为基本数据流之后，将它们存储在存储器中。为了输出所述数据，再从存储器读数据、格式化然后经串行接口输出。在这种情况下，每当从存储器进行读操作时递减计数寄存器。如果寄存器达到值“0”，它就发信号给双通道音频译码器DEC1通知多通道音频译码器DEC2正开始译码和处理，然后在这一时间点上，双通道音频译码器开始译码和处理。因此，确保了两个译码器DEC1和DEC2之间的同步。
成功同步的前提是适当选择分配给计数寄存器的计数变量值。为了能够开始译码所需的码字的数目最好选择为计数变量的值。然后对于被读的每一数据字将计数寄存器减少一个数据字。如果采用杜比AC-3方法，则在448kbps的AC-3数据速率下，分别按大小为896字的帧传输音频数据。依据各实施方式，当有一帧的2/3或整个帧时，AC-3译码器可开始译码。因此，在这种情况下，寄存器应当用一个560字的值置位，因为这相当于896字的大约2/3。如果用MPEG-2音频编码方法，则开始译码时必须有整个帧。
图2示出图1译码器的方框图。音频数据流A提供给拆分单元P，其拆开PES数据流以形成基本数据流。基本数据流的音频数据首先存储在缓冲存储器BUF中，然后提供给处理器单元DSP，它确保过程控制并执行数据的实际译码。配备另一存储器M来暂存数据。将数据提供给格式化单元FOR，其输出经格式化的数据A’，以作串行输出。计数寄存器分配有一数值F，每当从缓冲存储器BUF进行读操作时它就递减。当到达值“0”时，处理器单元DSP就开始译码操作。最后，输出译码的音频数据PCM1。
在图3中，利用杜比AC-3编码数据的例子示出了两个译码器DEC1和DEC2对音频数据的同步译码操作。首先，以高数据速率，例如10Mbps，用短脉冲串1读入数据。大小为896字的整个帧的读入需要1.43ms。在正好读入整个帧之后，数据输出2到外部译码器DEC2。这一输出也以短脉冲串发生，但是以较低数据速率。因此，在fs≈48kHz，采用IEC 1937接口时产生1.536Mbps的有用数据短脉冲串速率。这导致在一帧的2/3时传输速率为6.2ms和整个帧时传输速率为9.3ms。在传输了整个帧之后，首先不再传输数据，用时间间隔3表征。如果已将一帧的2/3传输到译码器DEC2，计数寄存器到达值“0”并产生内部中断4。现在开始该帧的译码，由第一音频块AB0开始，然后在该帧的其他音频块AB1、AB2、AB3、AB4和AB5继续。接着对下一帧译码。在译码器DEC2的数据的短脉冲串输入5与译码器DEC1对该帧的输出同时发生。当已传输了该帧的2/3时，译码器DEC2立即开始对音频块AB0至AB5译码，但不需要为此而作的内部中断。在这种情况下，在短脉冲输入之间也存在不传输有用数据的时间间隔6。
本发明可用于任意两个译码器对数字音频数据的译码。它主要适于外部多通道译码器与作为音频和/或视频数据重放设备的一部分的内部双通道音频译码器同步地提供数字音频数据。重放设备可以是一个用于读光学视频盘的设备，例如，DVD播放机，数字录像机，例如DVD设备，数字电视信号的电视接收机，机顶盒，其他属于消费电子设备的装置，或者计算机。包括内部双通道音频译码器的DVD播放机的应用具有相当多的优点，其允许对多通道音频信号译码，这些信号可由连接到那里的外部多通道电视接收机输出。

Claims (2)

1．一种用于对以包形式存在的数字音频数据译码的方法，其特征在于：
由第一译码器(DEC1)接收第一数据(A)；
在第一重放模式下对所述第一数据(A)译码并提供给重放设备；
在所述第一译码器(DEC1)中接收所述第一数据(A)之后为第二重放模式下的译码而将其拆开并作为第二数据(A’)保存在存储器中；
从存储器(DEC1)读出所述第二数据(A’)并将其格式化以输出到第二译码器(DEC2)。
2．一种用于执行如权利要求1所述的方法的装置，其特征在于：除了用于过程控制和对所述第一数据(A)译码的处理器(DSP)外所述第一译码器(DEC1)包括一个或几个下列单元：
一个或几个存储器(M,BUF)，用于在接收所述第一数据(A)期间存储所述第一数据(A)和/或在处理所述第一数据(A)时进行暂存储；
拆分单元(P)，用于将所接收的数据拆分为基本流；
格式化单元(FOR)，通过接口(S)为输出所述第二数据(A’)而执行格式化。
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