一种数字音频处理技术领域的具有可配置的实时声道控制转换的音频解码装置，该装置包括：声道控制单元、地址控制单元、逻辑运算单元和系数存储单元，声道控制单元分别与系数存储单元和地址控制单元相连并分别输出配置参数信息和原始音频信息，系数存储单元和地址控制单元分别与逻辑运算单元相连并输出逻辑参数和数据地址，逻辑运算单元接收解码器输出的PCM数据并输出PCM样值。本发明专利技术实现直接对解码结果进行控制和变换，得到期望的输出。逻辑模块简单，地址按块操作方便地并行实现，快速地实现变换，做到与片上系统同步和实时而不会产生延迟。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种数字音频处理
的装置，具体是一种具有可配置的实时声道控制转换的音频解码装置。
技术介绍
自然界的声音由于模拟信号声源的不同、声音产生的方位不同、距离人耳的距离不同，那么在变换成数字音频以后用不同声道制式的音频文件来表征。目前，数字音频的形式以单声道、双声道立体声和环绕立体声组成。单声道音频是指把来自不同方位的音频信号混合后统一由录音器材把它记录下来，再由一只音箱进行重放。双声道音频即是用两个互成角度的扬声设备，每个扬声设备单独由一个声道提供信号，声道中的信号模仿人耳在自然界听到的声音的生物学原理，来模拟自然界中立体的声音，实际上是用二维信号来模拟现实世界中的立体音源。环绕立体声是一种多声道音频。通常是与双声道立体声相比，指的是声音好像把听者包围起来的一种重放方式。这种方式所产生的重放声场，除了保留 着原信号的声源方向感外，还伴随产生围绕感和扩展感(声音离开听者扩散或有混响的感觉)的音响效果。在许多应用背景中，要求在一定失真范围内，由以上各种声道制式的音频数据间进行转换或者进行声道输出的控制，以以下各种应用为例扬声设备的数量和质量不足，需将解码得出的多声道音频混降至双声道或单声道音频，利用现有的扬声设备进行音频的输出。在歌曲音频中，希望仅输出伴奏或清唱的部分，即只输出音频的某一声道信息。对某种低音质的单声道或双声道音频的解码后，希望通过运算输出一个立体环绕声的音频。在音频后处理中，对多声道音频文件解码后希望对某个单独的声道的波形进行修饰，或者利用某几个声道的数据线性组合以达到混音的效果。基于以上各种声道制式的音频信号之间的转换，基于下列几种操作I、乘法，对某个声道数据乘以一个常数值，即对该声道数据在线性组合的过程中赋予权重；2、加法，将某几个声道的数据进行叠加；3、移位，还原在前面的步骤中引起的增益；4、饱和，防止结果溢出。以下给出5. I声道环绕立体声音频转换为双声道音频的一个不例假设已有5. I声道环绕立体声音频文件，存储方式为线性PCM。现希望将其转换成双声道线性PCM数据。假设5. I声道中左声道数据为left，中间声道数据为center，右声道数据为right,左环绕数据为left_sur,右环绕数据为right_sur,输出的双声道音频中左声道数据为left_sample,右声道数据为right_sample。通过如下方法进行转换。left_sample = Saturate {[Shift (IeftXA) +Shift (center XB) +Shift (left_surX C)]}right_sample = Saturate {[Shift (right XA) +Shift (center XB) +Shift (right_surX C) ]}该式中A、B、C为乘法系数，为预存的常数，Shift表示结果按一定位数移位，Saturate表示结果按一定位宽进行饱和操作。用该方法得到由5. I声道环绕立体声转换而成的双声道立体声音频。在通常的实时解码播放系统中，解码输出信号的声道信息与编码压缩文件的边信息相同，而即便有声道转换模块也依赖于系统上的软件代码，不够灵活且可配置性差。本发 明在满足一般解码器结构的同时，提供输出声道控制单元，对输出声道进行控制，并且由于其的可配置性，方便地利用硬件来直接实现各种不同的转换，而不需要编写软件控制的代码，并由于其直接利用解码的结果进行同步算术逻辑运算和输出，对片上系统而言，可以做到实时输出数据。经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号200580022064. 0，公开日2007年6月6日，记载了一种“音响设备和再现模式设定方法”，该技术包含微计算机I的处理控制单元11控制解码器21，以解码输入信号，并获取输入信号的语音格式信息。所述处理控制单元11基于已获取语音格式信息调用在存储单元12中存储的矩阵处理的处理方法。所述处理控制单元11进一步地从输入信号获取编码声道信息。当所述编码声道是双声道时，所述处理控制单元11控制环绕处理器22以对输入信号进行矩阵处理，并输出多声道语音。但是该现有技术仅仅只能针对设定好的若干种格式的音频编码标准，并且依赖于音频制式来决定再现的模式，在灵活性上较差，不利于在新的音频标准出现后的拓展应用，并该处理方法所涉及的声道变换算法仅仅涵盖了矩阵运算，而现在的音频算法中包含了越来越多的非线性算法，因此不能够更有质量的再现音频。最重要的是，该处理方法中的音频声道转换算法仅仅只由其存储的默认算法组成，不能够由用户配置，因此，灵活性有极大的限制。对此，本文提出了一种新的声道变换装置。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种实时声道控制转换的音频解码装置，能够直接对解码结果进行控制和变换，得到期望的输出。逻辑模块简单，地址按块操作方便地并行实现，快速地实现变换，做到与片上系统同步和实时而不会产生延迟。本专利技术是通过以下技术方案实现，本专利技术包括声道控制单元、地址控制单元、逻辑运算单元和系数存储单元，其中声道控制单元分别与系数存储单元和地址控制单元相连并分别输出配置参数信息和原始音频信息，系数存储单元和地址控制单元分别与逻辑运算单元相连并输出逻辑参数和数据地址，逻辑运算单元接收解码器输出的PCM数据并输出PCM样值。所述的声道控制单元包括声道控制寄存器和数据信息寄存器，其中声道控制寄存器内置原始声道总数及其声道属性和输出线性PCM声道总数及其声道属性，数据信息寄存器内置PCM数据的位宽和PCM样值的位宽，声道控制寄存器与地址控制单元、逻辑运算单元、系数存储单元相连接并传输输入输出声道信息以及关于声道变换的配置信息，数据信息寄存器与地址控制单元相连接并传输音频数据位宽信息。所述的声道控制寄存器内存储有是否采用默认配置算法的判决位、输入及输出声道的相关数据；该相关数据包括声道的数目以及声道的具体属性，按顺序分别为左声道、中间声道、右声道等，相应的比特置I表示该声道的数据参与运算，为0表示不使用该声道的数据且多余的比特位保留。所述的数据信息寄存器内存储有输入PCM数据的数据位宽以及输出PCM数据的数据位宽。所述的地址控制单元包括两个地址基址寄存器和两组地址生成单元，其中 第一地址基址寄存器记录解码过程输出包含原始声道数据信息的存储区地址，第一地址生成单元分别对应于输入各独立声道的数据地址，第二地址基址寄存器记录输出PCM的存储缓冲区，终端设备从该缓冲区取走数据，第二地址生成单元指向的是声道控制寄存器中选中的变换之后的声道使能对应的声道地址，各声道初始值之间同样间隔个PCM位宽，第一地址基址寄存器与逻辑运算单元相连并传输解码结果产生的PCM数据存放的地址基址信息，第二地址基址寄存器与逻辑运算单元相连并传输声道变换后的PCM数据存放的地址基址 信息，第一地址生成单元与声道控制寄存器、逻辑运算单元相连并传输一帧当前输入PCM数据的地址信息，第二地址生成单元与声道控制寄存器、逻辑运算单元相连并传输一帧当前输出PCM数据的地址信息。所述的逻辑运算单元分别从第一地址生成单元和第二地址生成单元获取含有输入数据地址和输出数据地址的数据地址，并从声道控制寄存器获得逻辑参数，该逻辑运算单元由乘法器、加法器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实时声道控制转换的音频解码装置，其特征在于，包括：声道控制单元、地址控制单元、逻辑运算单元和系数存储单元，其中：声道控制单元分别与系数存储单元和地址控制单元相连并分别输出配置参数信息和原始音频信息，系数存储单元和地址控制单元分别与逻辑运算单元相连并输出逻辑参数和数据地址，逻辑运算单元接收解码器输出的PCM数据并输出PCM样值。
【技术特征摘要】
1.一种实时声道控制转换的音频解码装置，其特征在于，包括声道控制单元、地址控制单元、逻辑运算单元和系数存储单元，其中声道控制单元分别与系数存储单元和地址控制单元相连并分别输出配置参数信息和原始音频信息，系数存储单元和地址控制单元分别与逻辑运算单元相连并输出逻辑参数和数据地址，逻辑运算单元接收解码器输出的PCM数据并输出PCM样值。2.根据权利要求I所述的实时声道控制转换的音频解码装置，其特征是，所述的声道控制单元包括声道控制寄存器和数据信息寄存器，其中声道控制寄存器内置原始声道总数及其声道属性和输出线性PCM声道总数及其声道属性，数据信息寄存器内置PCM数据的位宽和PCM样值的位宽，声道控制寄存器与地址控制单元、逻辑运算单元、系数存储单元相连接并传输输入输出声道信息以及关于声道变换的配置信息，数据信息寄存器与地址控制单元相连接并传输音频数据位宽信息。3.根据权利要求I所述的实时声道控制转换的音频解码装置，其特征是，所述的声道控制寄存器内存储有是否采用默认配置算法的判决位、输入及输出声道的相关数据；该相关数据包括声道的数目以及声道的具体属性，按顺序分别为左声道、中间声道、右声道等，相应的比特置I表示该声道的数据参与运算，为O表示不使用该声道的数据且多余的比特位保留。4.根据权利要求I所述的实时声道控制转换的音频解码装置，其特征是，所述的数据信息寄存器内存储有输入PCM数据的数据位宽以及输出PCM数据的数据位宽。5.根据权利要求I所述的实时声道控制转换的音...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨堃，孔吉，刘佩林，
申请(专利权)人：上海交通大学，富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：
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