MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法技术

本发明专利技术属于集成电路设计技术，涉及一种MPEG‑2/4 AAC音频解码错误检测及处理方法。本发明专利技术通过检测ADTS码流中的帧头信息和数据语法的关键元素信息，判断码流结构，并添加可配置的解码超时中断，可以判断音频解码过程中出现的错误，在检测到解码错误后复位音频解码模块，查找下一个完整的ADTS帧重新开始解码，完成对错误情况的及时处理。

Error detection and processing method for MPEG-2/4AAC audio decoding

The invention belongs to integrated circuit design technology and relates to an error detection and processing method for MPEG_2/4 AAC audio decoding. By detecting the frame header information and the key element information of the data syntax in the ADTS code stream, judging the structure of the code stream, and adding a configurable decoding timeout interrupt, the invention can judge the error occurred in the audio decoding process, reset the audio decoding module after detecting the decoding error, and find the next complete ADTS frame to restart. Decoding, completing the timely handling of the wrong situations.

【技术实现步骤摘要】
MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法
本专利技术属于集成电路设计技术，具体涉及一种MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法。
技术介绍
MPEG-2/4AAC以其多声道、多采样率、高压缩比、高音质等特点被广泛使用。音频压缩之后输出的码流以原始帧形式存在，每个原始帧包含若干个音频采样的压缩数据。AAC(高级音频编码)的一个音频帧包含960或1024个采样值，原始帧的长度是可变的，对原始帧采用ADTS码流(AudioDataTransportStream，音频传输流)封装就形成了ADTS帧，一个ADTS帧可以包含1至4个原始帧。在MPEG-2/4AAC解码过程是将压缩后的ADTS码流解码成PCM音频数据输出。在MPEG-2/4AAC音频解码过程中常常会出现解码异常，导致解码中断或错误，影响解码的质量。传统的错误检测不能覆盖到所有类型的错误，导致部分异常发生后系统停滞，且出错后的处理电路耗时过长，出现声音中断，影响音质。
技术实现思路
专利技术目的为了解决MPEG-2/4AAC音频解码过程中数据传输错误、丢数或解码模块异常导致的解码出错现象，本专利技术提供一种MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法，快速检测解码中的常见异常。专利技术技术方案本专利技术的技术方案是一种MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法，包括常见错误检测、超时报错、出错复位以及处理的步骤，具体步骤如下：步骤1：MPEG-2/4AAC音频解码过程中对ADTS码流的语法进行分析，并判断，若语法正确，则进入步骤6；若语法不正确则进入步骤3；步骤2：对解码的实时性进行判断，若解码时间超时，进入步骤3；反之，进入步骤6；步骤3：MPEG-2/4AAC音频解码模块复位；步骤4：配置MPEG-2/4AAC音频解码模块解码参数；步骤5：在数据缓存区中检索到下一帧帧头输入MPEG-2/4AAC音频解码模块；步骤6：继续对新接收的数据进行解码，进入步骤1和步骤2，步骤1和步骤2并行进行。所述步骤2中超时值可根据实际情况进行调整，以保证系统实时解码，根据ADTS码流中提取的采样率信息配置超时时间大小：采样频率为32kHz时，超时值为31.25ms、采样频率为44.1kHz时，超时值为22.67ms、采样频率为48kHz时，超时值为20.83ms，当解码时间超过超时值时，表明无法满足实时解码要求，进行错误报告及处理，以达到对MPEG-2/4AAC音频解码模块出现的除ADTS语法错误之外的所有错误进行处理的目的；在步骤5中，在数据缓存区中检索下一帧帧头的具体步骤是，在数据缓存区中检索下一帧帧头的具体步骤是，查找ADTS流中帧头同步字信息12’hfff，确定ADTS流起始位置；解析ADTS帧头中固定帧头(28-bit)和可变帧头(28-bit)各个位信息；根据帧头中采样率位置信息配置MPEG-2/4AAC音频解码系统时钟大小；解析ADTS流数据位语法元素信息，开始解码；上所述的帧头信息分为固定帧头和可变帧头，其中固定帧头包括同步字、码流打包标准、编码的层、误码校验位、解码类型、采样率、单双声道和拷贝数据或原始数据；可变帧头包括版权标识、ADTS帧长度、原始比特率状态和原始帧个数。本专利技术的优点是：本专利技术提供一种MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法，从高效性和全面性两方面对错误情况进行检测，对于常见ADTS码流语法错误(包括同步错误、未注册语法元素错误、元素填充错误、预测错误、增益控制错误金额码表错误)在MPEG-2/4AAC音频解码模块中添加判断值；对于不可预估的异常，本专利技术利用音频解码实时性设置解码超时错误报告，能够全面处理MPEG-2/4AAC音频解码模块出现的所有异常，保证错误检测的全面性；出错复位后，本专利技术利用ADTS码流帧结构的特点并行检测快速查找新帧帧头，有效减少解码数据的丢失。附图说明图1MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理步骤图2ADTS码流结构具体实时方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步描述：本专利技术给出了一种MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法，如图1所示，包括了常见ADTS码流语法错误和超时错误检测、出错复位及处理的步骤如下：步骤1：MPEG-2/4AAC音频解码过程中对ADTS码流的语法进行分析，并判断，若语法正确，则进入步骤6；若语法不正确则进入步骤3；步骤2：对解码的实时性进行判断，若解码时间超时，进入步骤3；反之，进入步骤6；步骤3：MPEG-2/4AAC音频解码模块复位；步骤4：配置MPEG-2/4AAC音频解码模块解码参数；步骤5：在数据缓存区中检索到下一帧帧头输入MPEG-2/4AAC音频解码模块；步骤6：继续对新接收的数据进行解码，进入步骤1和步骤2，步骤1和步骤2并行进行。在上述实施例的基础上，优选地，所述MPEG-2/4AAC音频解码模块符合ISO-IEC13818-7和ISO-IEC14496-3协议，支持MPEG-2/4AAC实时解码，解码系统时钟为11.2896MHz，解码精度为16-bit的PCM数据，PCM采样率为44.1kHz，支持单声道和双声道，复位功能复位范围为MPEG-2/4AAC音频解码模块。MPEG-2/4AAC音频解码模块解码时，首先在比特流去格式器中进行比特流的拆分，比特流去格式器控制通过发出启动信号和接收结束信号来监控其余解码模块的开启关闭和解码信息的传递。所述步骤1用于判断解码过程中的常见ADTS码流语法错误，包括同步错误、未注册语法元素错误、元素填充错误、预测错误、增益控制错误和码表错误；常见语法元素错误是添加在MPEG-2/4AAC音频解码模块内部，对音频解码过程中出现的错误进行实时的判断和反馈。ADTS码流格式如图2所示，一个ADTS帧由帧头和帧净荷组成。帧头定义了音频采样率、声道数、帧长度等关键信息，用于帧净荷数据的解析和解码。帧净荷主要由原始帧组成，可以包含1至4个原始帧。同步错误、未注册语法元素错误、元素填充错误和预测错误通过在比特流去格式器中添加判断，增益控制错误在增益控制模块添加判断；ADTS每一帧开始由12-bit的全1引导，即12`hfff，同步错误是指解码时无法查找到同步字报错；原始帧的类型一共有八种，如表1所示，MPEG-2/4AAC音频解码模块只支持单声道和双声道解码，所以支持除CCE和LFE之外的六种原始帧类型，当解码过程中出现MPEG-2/4AAC音频解码模块支持的六种以外的原始帧类型是，就会报未注册语法元素错误；表1ADTS码流原始帧类型表所述步骤2用于在MPEG-2/4AAC音频解码模块发生除步骤1所判断的错误之外的任何异常时，可防止MPEG-2/4AAC音频解码模块在不可预知错误时模块停止工作；本实施例中的MPEG-2/4AAC音频解码模块支持实时解码，解码输出PCM采样频率为44.1kHz，解码精度为16-bit，解码系统时钟为11.2896MHz，由以上参数可知，在满足实时的条件下，解码一帧的时间必须小于23ms，即超时值为23ms。每完成一帧解码，MPEG-2/4AAC音频解码模块解码完成一帧标识信号帧结束信号framedone为1，保持一个系统时钟周期，在两个帧结束信号framedone之间进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MPEG‑2/4 AAC音频解码错误检测及处理方法，其特征在于，包括常见ADTS码流语法错误检测、超时报错、出错复位及处理，具体步骤如下：步骤1：MPEG‑2/4 AAC音频解码过程中对ADTS码流的语法进行分析，并判断，若语法正确，则进入步骤6；若语法不正确则进入步骤3；步骤2：对解码的实时性进行判断，若解码时间超时，进入步骤3；反之，进入步骤6；步骤3：MPEG‑2/4 AAC音频解码模块复位；步骤4：配置MPEG‑2/4 AAC音频解码模块解码参数；步骤5：在数据缓存区中检索到下一帧帧头输入MPEG‑2/4 AAC音频解码模块；步骤6：继续对新接收的数据进行解码，进入步骤1和步骤2，步骤1和步骤2并行进行。

【技术特征摘要】
1.一种MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法，其特征在于，包括常见ADTS码流语法错误检测、超时报错、出错复位及处理，具体步骤如下：步骤1：MPEG-2/4AAC音频解码过程中对ADTS码流的语法进行分析，并判断，若语法正确，则进入步骤6；若语法不正确则进入步骤3；步骤2：对解码的实时性进行判断，若解码时间超时，进入步骤3；反之，进入步骤6；步骤3：MPEG-2/4AAC音频解码模块复位；步骤4：配置MPEG-2/4AAC音频解码模块解码参数；步骤5：在数据缓存区中检索到下一帧帧头输入MPEG-2/4AAC音频解码模块；步骤6：继续对新接收的数据进行解码，进入步骤1和步骤2，步骤1和步骤2并行进行。2.如权利要求1所述的MPEG-2/4AAC音频解码错误检测及处理方法，其特征在于，所述步骤2中超时值可根据实际情况进行调整，以保证系统实时解码，根据ADTS码流中提取的采样率信息配置超时时间大小：采样频率为32kHz时，超时值为31.25ms、采样频率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威宇，田泽，王婷，许宏杰，曹朋朋，陈佳，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61