一种实现DSD音频硬解的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种实现DSD音频硬解的系统及方法，该系统包括：应用处理器模块用于获取并解析原始音频数据，将数据总线地址和解析结果中的数据参数及音频数据通过数据总线发送给音频处理模块；数据参数包括数据采样率、位数、码流、是否是DSD格式、DSD格式、后端数模转换模块需要支持的方式；音频处理模块按照所述数据总线地址读取数据参数及音频数据，根据数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块；数模转换模块，用于将解码后的音频数据转换成模拟音频信号输出；异步双晶振时钟用于输出时钟信号给音频处理模块。本发明专利技术实现了支持所有规格的DSD音频播放，实现全采样率的精准播放，达到很好的声音效果。

A system and method to implement DSD audio hard solution

The invention discloses a system for realizing DSD audio hardware solution and method, the system comprises an application processor module is used for acquiring and analyzing the original audio data, data and audio data data bus address and analytic results to the audio processing module through a data bus transmission; data parameters including data sampling rate, number, stream whether is the DSD format, DSD format, the back-end digital analog conversion module needs to support the way; the audio processing module reads the data parameters and audio data according to the data bus address, according to the decoding process of the audio data parameters, and will send audio data after decoding to analog conversion module; mathematical model conversion module for decoded audio data is converted into analog audio signal output; asynchronous clock crystal oscillator for outputting a clock signal to the audio. Module. The invention realizes the DSD audio playback that supports all the specifications, realizes the accurate play of the full sampling rate, and achieves good sound effect.

【技术实现步骤摘要】
一种实现DSD音频硬解的系统及方法
本专利技术涉及音频解码
，尤其涉及一种实现DSD音频硬解的系统及方法。
技术介绍
随着电子信息技术的飞速发展，音乐在人们的生活中密不可分，人们对音质的要求越来越高。目前常用的音乐播放方法是把各种音频格式解码成PCM(Pulse-CodeModulation，脉冲编码调制)进行播放，但是为了获得更好的声音质量，索尼和菲利普在1996年研发出DSD(DirectStreamDigital，直接比特流数字)格式的音频，基于PDM(pulse-densitymodulation)脉冲密度调制实现，通过密度来表示模拟音频信号，而且PDM每次采样的精度都是1bit，因此可以提供更为优秀的声音效果，DSD有极小的量化噪声，超高的信噪比，因此质量比较稳定。现有技术中实现DSD音频的方法有三种：一种是通过USBxmos方式实现DSD音频的播放，但是xmos功耗大、体积大、成本高，不适合于便携式HiFi播放器使用，且需要通过USB接口实现DSD的传输，而很多MCU的USB接口少，通用性不强；第二种采用标准的I2S(Inter-ICSound)总线(又称集成电路内置音频总线)传输音频数据，其把DSD音频通过处理器解码成PCM数据发送到数模转换器进行播放，因为转换成了PCM数据，因此不能发挥出直接比特流数字数据的优势，且采用MCU进行解码，对MCU性能要求高，而且一般最高只能支持DSD128格式的解码，DSD256和DSD512解码不了，并且不能够播放原生DSD音频；第三种是通过DoP(DSDoverPCM)方式，在MCU把DSD数据进行打包封装，伪装成I2S标准的PCM数据进行传输，然后后端DAC再解码出DSD数据进行播放，虽然此种方式没有经过DSD到PCM的格式转换，但是因为MCU不支持高于采样率(2.8224MHz)的DSD音频流的数据传输，因此只能支持DSD64，采样率为2.8224MHz和DSD128，采样率为2.8224MHz32bit的DSD音频流传输，不能支持DSD256采样率为11.2896MHz和DSD512采样率为22.5792MHz的更高DSD音乐播放，且也不能支持DSD原生(NativeDSD)模式，由此可知此种方法支持DSD格式不全，不能支持更高规格的DSD音频播放和NativeDSD模式。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种可支持所有规格的DSD音频播放、支持全采样率的实现DSD音频硬解的系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一方面，提供了一种实现DSD音频硬解的系统，该系统包括应用处理器模块、通过数据总线与所述应用处理模块连接的音频处理模块、数模转换模块和为所述音频处理模块提供时钟信号的异步双晶振时钟；所述应用处理器模块用于获取并解析原始音频数据，将数据总线地址和解析结果中的数据参数及音频数据发送给音频处理模块；所述数据参数包括数据采样率、位数、码流、是否是DSD格式、DSD格式、后端数模转换模块需要支持的方式，所述音频数据为DSD格式的DSD原生数据或所述应用处理器模块解码出的非DSD格式的PCM数据；音频处理模块按照所述数据总线地址读取所述数据参数及音频数据，根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块；数模转换模块，用于将音频处理模块发送的解码后的音频数据转换成模拟音频信号输出。其中，所述解析原始音频数据包括：若所述原始音频数据为非DSD格式的音频数据，则把所述原始音频数据解码成PCM数据，并解析出所述PCM数据的采样率、位数和码流；若所述原始音频数据为DSD格式的音频数据，即DSD原生数据，则解析出所述DSD原生数据的DSD格式。其中，所述根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块包括：若所述数据参数中的是否是DSD格式为非DSD格式，即音频数据为PCM数据，则将所述PCM数据发送给数模转换模块，根据数据参数中的采样率、位数、和码流对数模转换模块进行设置；若所述数据参数中的是否是DSD格式为DSD格式，即音频数据为DSD原生数据，若后端数模转换模块需要支持的方式为DSD原生方式，则把DSD原生数据按bit传输给数模转换模块；若后端数模转换模块需要支持的方式为DoP方式，则按照DoP协议将DSD原生数据封装成DoP数据，所述DoP数据由数据参数+DSD原生数据组成，将所述DoP数据输出给数模转换模块；后端数模转换模块需要支持的方式为PCM方式，则把DSD原生数据按照DSD编码方式算法解码出PCM数据，根据数据参数中的DSD格式将该PCM数据转换成对应的采样率、位数、码流，将该PCM数据、采样率、位数和码流发送给数模转换模块，并根据所述采样率和码流对数模转换模块进行设置。其中，所述音频处理模块还用于将发送给数模转换模块的PCM数据、DSD原生数据、或DoP数据转换成spdif格式输出。其中，所述异步双晶振时钟包括22.5792MHz的第一晶振和24.576MHz的第二晶振；或包括45.1584MHz的第一晶振和49.152MHz的第二晶振。其中，所述音频处理模块基于FPGA实现；应用处理器模块通过高速数据总线和音频处理模块连接。其中，所述将数据总线地址和解析结果中的数据参数及音频数据发送给音频处理模块具体包括：按照自定义的数据总线传输协议格式对所述原始音频数据的解析结果进行组包，所述数据总线传输协议格式为：数据总线地址+数据参数+音频数据；把组包的数据按照数据总线传输协议和数据总线地址传送给音频处理模块；所述音频处理模块按照所述数据总线地址读取所述数据参数及音频数据包括：音频处理模块按照所述数据总线地址读取所述组包的数据，根据数据总线传输协议解析所述组包的数据。另一方面提供了一种实现DSD音频硬解的方法，该方法包括：应用处理器模块获取并解析原始音频数据，将数据总线地址和解析结果中的数据参数及音频数据发送给音频处理模块；所述数据参数包括数据采样率、位数、码流、是否是DSD格式、DSD格式、后端数模转换模块需要支持的方式，所述音频数据为DSD格式的DSD原生数据或所述应用处理器模块解码出的非DSD格式的PCM数据；音频处理模块按照所述数据总线地址读取所述数据参数及音频数据，根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块；数模转换模块将音频处理模块发送的解码后的音频数据转换成模拟音频信号输出；其中，所述应用处理器模块通过数据总线和音频处理模块连接；音频处理模块的时钟信号由异步双晶振时钟提供。其中，所述解析原始音频数据包括：若所述原始音频数据为非DSD格式的音频数据，则把所述原始音频数据解码成PCM数据，并解析出所述PCM数据的采样率、位数和码流；若所述原始音频数据为DSD格式的音频数据，即DSD原生数据，则解析出所述DSD原生数据的DSD格式。其中，所述根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块包括：若所述数据参数中的是否是DSD格式为非DSD格式，即音频数据为PCM数据，则将所述PCM数据发送给数模转换模块，根据数据参数中的采样率、位数、和码流对数模转换模块进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述系统包括应用处理器模块、通过数据总线与所述应用处理模块连接的音频处理模块、数模转换模块和为所述音频处理模块提供时钟信号的异步双晶振时钟；所述应用处理器模块用于获取并解析原始音频数据，将数据总线地址和解析结果中的数据参数及音频数据发送给音频处理模块；所述数据参数包括数据采样率、位数、码流、是否是DSD格式、DSD格式、后端数模转换模块需要支持的方式，所述音频数据为DSD格式的DSD原生数据或所述应用处理器模块解码出的非DSD格式的PCM数据；音频处理模块按照所述数据总线地址读取所述数据参数及音频数据，根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块；数模转换模块，用于将音频处理模块发送的解码后的音频数据转换成模拟音频信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述系统包括应用处理器模块、通过数据总线与所述应用处理模块连接的音频处理模块、数模转换模块和为所述音频处理模块提供时钟信号的异步双晶振时钟；所述应用处理器模块用于获取并解析原始音频数据，将数据总线地址和解析结果中的数据参数及音频数据发送给音频处理模块；所述数据参数包括数据采样率、位数、码流、是否是DSD格式、DSD格式、后端数模转换模块需要支持的方式，所述音频数据为DSD格式的DSD原生数据或所述应用处理器模块解码出的非DSD格式的PCM数据；音频处理模块按照所述数据总线地址读取所述数据参数及音频数据，根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块；数模转换模块，用于将音频处理模块发送的解码后的音频数据转换成模拟音频信号输出。2.根据权利要求1所述的一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述解析原始音频数据包括：若所述原始音频数据为非DSD格式的音频数据，则把所述原始音频数据解码成PCM数据，并解析出所述PCM数据的采样率、位数和码流；若所述原始音频数据为DSD格式的音频数据，即DSD原生数据，则解析出所述DSD原生数据的DSD格式。3.根据权利要求2所述的一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述根据所述数据参数对所述音频数据进行解码处理，并将解码后的音频数据发送给数模转换模块包括：若所述数据参数中的是否是DSD格式为非DSD格式，即音频数据为PCM数据，则将所述PCM数据发送给数模转换模块，根据数据参数中的采样率、位数、和码流对数模转换模块进行设置；若所述数据参数中的是否是DSD格式为DSD格式，即音频数据为DSD原生数据，若后端数模转换模块需要支持的方式为DSD原生方式，则把DSD原生数据按bit传输给数模转换模块；若后端数模转换模块需要支持的方式为DoP方式，则按照DoP协议将DSD原生数据封装成DoP数据，所述DoP数据由数据参数+DSD原生数据组成，将所述DoP数据输出给数模转换模块；后端数模转换模块需要支持的方式为PCM方式，则把DSD原生数据按照DSD编码方式算法解码出PCM数据，根据数据参数中的DSD格式将该PCM数据转换成对应的采样率、位数、码流，将该PCM数据、采样率、位数和码流发送给数模转换模块，并根据所述采样率和码流对数模转换模块进行设置。4.根据权利要求3所述的一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述音频处理模块还用于将发送给数模转换模块的PCM数据、DSD原生数据、或DoP数据转换成spdif格式输出。5.根据权利要求1所述的一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述异步双晶振时钟包括22.5792MHz的第一晶振和24.576MHz的第二晶振；或包括45.1584MHz的第一晶振和49.152MHz的第二晶振。6.根据权利要求1所述的一种实现DSD音频硬解的系统，其特征在于，所述音频处理模块基于FPGA实现；应用处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建成，
申请(专利权)人：深圳山灵数码科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44