一种ＡＡＣ音频编码的握手协议方法技术

本发明专利技术一种ＡＡＣ音频编码的握手协议方法，可概括为：语音信号经模数转换芯片（ＡＤ）采样后进入ＦＰＧＡ，被缓存在ＦＰＧＡ的先入先出的数据缓存器（ＦＩＦＯ）中，当ＦＩＦＯ１存储数据量大于ＡＡＣ编码所需的一帧数据，将指示信号１设置为高，否则置为低；ＤＳＰ若检测到指示信号１为低，则继续检测，若检测到指示信号１为高，则取走一帧数据，进行编码；编码后ＤＳＰ检测ＦＰＧＡ端指示信号２（ＦＩＦＯ２是否达到半满），若为高，则向ＦＰＧＡ发送长帧，若为低，则发送短帧；通过ＦＩＦＯ缓存和长短帧机制保证ＡＡＣ编码输出码流速率恒定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种握手协议方法，尤其是一种AAC音频编码的握手协议方法。属于 通信领域。
技术介绍
AAC (Advanced Audio Coding)标准完成于 1997 年，经BBC (British Broadcasting Corporation)和NHK(Japan Broadcasting Corporation)使用并测试表明其对低比特率的 多声道编码能提供相当高的声音质量。在相同音质情况下，AAC压缩率比MP3高30%，并且 在立体声128kbps下，可达到接近⑶的音质。在AAC的实际应用中，通常对声音信号的采样率和编码后的码流速率有一定要 求，而声音采样时钟和输出码流时钟可能是非同源的，输出码流速率恒定难以保证；且由于 AAC编码的压缩率与输入有关，在输入声音信号变化的情况下，若无相应的调节机制，输出 码流的速率恒定也难以保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种AAC音频编码的握手协议方法，以解决现有技术实际 应用中在特定采样率下，要求输出码流保持速率恒定的问题。本专利技术的技术方案概括为语音信号经模数转换芯片(AD)采样后进入FPGA，被缓 存在FPGA的先入先出的数据缓存器(FIFO)中，当FIFO存储数据量大于AAC编码所需的一 帧数量，将指示信号1设置为高，否则置为低；DSP若检测到指示信号1为低，则继续检测， 若检测到指示信号1为高，则取走一帧数据，进行编码；编码后DSP检测FPGA端指示信号 2 (FPGA内存储编码后数据的FIFO是否达到半满)，若为高，则向FPGA发送长帧，若为低，则 向FPGA发送短帧，通过FIFO缓存和长短帧机制保证AAC编码输出码流速率恒定。本专利技术一种AAC音频编码的握手协议方法，其具体步骤如下步骤1 语音信号经模数转换芯片采集后，得到的PCM编码进入FPGA并存储在FPGA内的 FIFO中，当FIFO内存储的数据达到AAC编码所需一帧的数量，将该FIFO对应的指示信号置 为高；若FIFO内数据数量小于AAC编码所需的一帧数量，对应的指示信号被置为低。步骤2 DSP检测FPGA内存储待编码数据FIFO的指示信号1，指示信号1表征FPGA内存储 编码后数据FIFO的数据数量，若该指示信号为低，则继续检测该信号；若该指示信号为高， 从FIFO中取走一帧数据，然后DSP对该帧数据进行编码操作。步骤3:编码完成后，DSP检测FPGA的指示信号2，指示信号2表征FPGA内存储编码后数 据FIFO的数据数量，若存储编码后数据FIFO内数据量大于FIFO容量的一半，则将指示信 号2置为低；否则，将指示信号2置为高。DSP若检测到指示信号2为高，则向FPGA发送长3帧数据，若检测到指示信号2为低，则向FPGA发送短帧数据。步骤4:FPGA将存储在FIFO中的编码后的数据以恒定速率发送出去，DSP继续检测FPGA 内存储待编码数据FIFO的指示信号。本专利技术优点及功效在于通过对数据流进行缓存，并通过握手机制使用长短帧保 证输出码流速率恒定，适用于AAC音频编码的要求。附图说明图1为本专利技术的硬件架构图。图2为本专利技术的DSP的握手流程图。(五)具体实施方法本专利技术的技术方案概括为语音信号经模数转换芯片(AD)采样后进入FPGA，被缓 存在FPGA的先入先出的数据缓存器(FIFO)中，当FIFOl存储数据量大于AAC编码所需的一 帧数据，将指示信号1设置为高，否则置为低；DSP若检测到指示信号1为低，则继续检测， 若检测到指示信号1为高，则取走一帧数据，进行编码；编码后，DSP检测FPGA端指示信号 2 (FIF02是否达到半满)，若为高，则向FPGA发送长帧，若为低，则发送短帧，通过FIFO缓存 和长短帧机制保证AAC编码输出码流速率恒定。下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。主要步骤如下步骤1:如图1所示，连接硬件设备。语音信号经AD采集后，得到的PCM(脉冲编码调制)编 码进入FPGA并存储在FPGA内的FIFOl中。其中AD芯片采用TI公司的PCM4204，采样频率为 44100Hz，工作在主模式，数据格式为I2S ；FPGA采用Altera公司的CycloneEPlC12Q240C8 ； FIFO的深度为1024，宽度为32，存储的数据为16位PCM编码。当FIFO内存储的数据达到 AAC编码所需一帧数量，将该FIFO对应的指示信号1置为高；若FIFO内数据数量小于AAC 编码所需一帧数量，对应的指示信号被置为低。其中，AAC编码所需一帧数据为1024个采 样点，16位PCM编码。步骤2 如图2上半部分所示，DSP检测FPGA内存储待编码数据FIF01对应的指示信号1， 若该指示信号为低，则继续检测该信号；若该指示信号为高，从FIFO中取走一帧数据，然后 DSP对该帧数据进行编码操作。DSP采用TI公司的TMS320C6727，通过EMIF 口(DSP的外部 存储器接口)从FIF01中读取数据。步骤3 如图2下半部分所示，编码完成后，DSP检测FPGA的指示信号2，该信号表征FPGA 内存储编码后数据FIF02的数据数量，若FIF02内数据量大于FIFO容量的一半，则该信号 置为低；否则，该信号置为高。DSP若检测到指示信号2为高，则向FPGA发送长帧编码后数 据，若检测到该指示信号为低，则向FPGA发送短帧编码后数据。其中FPGA中FIF02的深度 为512，宽度为32位；DSP通过EMIF 口向FIF02中写入数据；长帧数据长度为372字节，短 帧数据长度为360字节。通过缓冲机制和长短帧机制，保证FIF02内始终缓存一定数量的 数据，FIF02不会出现空或满的情况。步骤4 FPGA将存储在FIF02中的编码后的数据以恒定速率发送出去，DSP继续检测FPGA 的指示信号1。其中FPGA发送编码后的数据的速率为128kbps。由于FIF02中始终缓存一 定数量的数据，不会出现空或满的情况，可保证输出码流的速率恒定。说明书附图中出现的英文缩写，其含义如下PCM 脉冲编码调制；FIFO 先入先出的数据缓存器；AD:模数转化芯片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＡＡＣ音频编码的握手协议方法，其特征在于，包括下述几个步骤：步骤１：语音信号经模数转换芯片采集后，得到的脉冲编码调制码进入ＦＰＧＡ中，存储在ＦＰＧＡ内的先入先出数据缓存器中，当先入先出数据缓存器内存储的数据达到ＡＡＣ编码所需的一帧数量，将该先入先出数据缓存器对应的指示信号置为高；若先入先出数据缓存器内数据数量小于ＡＡＣ编码所需的一帧数量，对应的指示信号被置为低；步骤２：ＤＳＰ检测ＦＰＧＡ内存储待编码数据的先入先出数据缓存器的指示信号，若ＦＰＧＡ内存储待编码数据的先入先出数据缓存器的指示信号为低，则继续检测该信号；若ＦＰＧＡ内存储待编码数据的先入先出数据缓存器的指示信号为高，从先入先出数据缓存器中取走一帧数据，然后ＤＳＰ对该帧数据进行编码操作；步骤３：若ＦＰＧＡ内存储编码后数据的先入先出数据缓存器内数据量大于容量的一半，则将ＦＰＧＡ内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号置为低；否则，将ＦＰＧＡ内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号置为高；ＤＳＰ检测ＦＰＧＡ内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号，若检测到ＦＰＧＡ内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号为高，则向ＦＰＧＡ发送长帧编码后数据，若检测到ＦＰＧＡ内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号为低，则向ＦＰＧＡ发送短帧编码后数据；步骤４：ＦＰＧＡ将存储在先入先出数据缓存器中的编码后的数据以恒定速率发送出去，ＤＳＰ继续检测ＦＰＧＡ内存储待编码数据先入先出数据缓存器的指示信号。...

【技术特征摘要】
一种AAC音频编码的握手协议方法，其特征在于，包括下述几个步骤步骤1语音信号经模数转换芯片采集后，得到的脉冲编码调制码进入FPGA中，存储在FPGA内的先入先出数据缓存器中，当先入先出数据缓存器内存储的数据达到AAC编码所需的一帧数量，将该先入先出数据缓存器对应的指示信号置为高；若先入先出数据缓存器内数据数量小于AAC编码所需的一帧数量，对应的指示信号被置为低；步骤2DSP检测FPGA内存储待编码数据的先入先出数据缓存器的指示信号，若FPGA内存储待编码数据的先入先出数据缓存器的指示信号为低，则继续检测该信号；若FPGA内存储待编码数据的先入先出数据缓存器的指示信号为高，从先入先出数据缓存器中取走一帧数据，然后DSP对该帧数据进行编码操作；步骤3若FPGA内存储编码后数据的先入先出数据缓存器内数据量大于容量的一半，则将FPGA内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号置为低；否则，将FPGA内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号置为高；DSP检测FPGA内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号，若检测到FPGA内存储编码后数据的先入先出数据缓存器的指示信号为高，则向FPGA发送长帧编码后数...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛峡，姜磊，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]