來(lái)源：數(shù)據(jù)采集與處理   作者：沈宇鍵　葉瑋 余松煜

摘  要　設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ADSP2187處理器的高清晰度電視信源編碼系統(tǒng)中的音頻編碼器。編碼器由實(shí)時(shí)編碼和PES打包構(gòu)成，實(shí)時(shí)編碼完成立體聲數(shù)字音頻的編碼壓縮，壓縮的碼流符合ISO／IEC11183－3 MPEG－2標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還接收Dolby AC－3 ES流輸入。PES打包完成MPEG－2與AC－3 ES流的PES打包。文中闡述了編碼器的工作原理及設(shè)計(jì)思想，描述了該編碼器硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分析了硬件設(shè)計(jì)的時(shí)序。
關(guān)鍵詞：音頻編碼器；ADSP2187；PES打包

MPEG－2的音頻標(biāo)準(zhǔn)是在MPEG－1音頻標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而來(lái)的。MPEG－1在低數(shù)據(jù)率傳送時(shí)會(huì)聽(tīng)到與信號(hào)相關(guān)的編碼噪聲，而MPEG－2的突出貢獻(xiàn)就是在低數(shù)據(jù)率情況下對(duì)音頻質(zhì)量的提高，包括多通道立體聲（環(huán)繞聲）和多語(yǔ)言節(jié)目。MPEG－2音頻標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其中高清晰度電視中的音頻編碼就是這些應(yīng)用中的一個(gè)熱點(diǎn)^［1～3］。

高清晰度電視的音頻子系統(tǒng)包括音頻編碼／解碼功能，介于音頻輸入／輸出和傳送子系統(tǒng)之間。一個(gè)音頻節(jié)目源由音頻編碼器編碼并產(chǎn)生音頻基本碼流（ES 流），傳送子系統(tǒng)將ES流數(shù)據(jù)打成PES（Packetsized elementary system）包，然后再把它進(jìn)一步打成傳送包（Transport packet）。傳送子系統(tǒng)將傳送包變換成調(diào)制信號(hào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。本文設(shè)計(jì)的高清晰度電視信源編碼系統(tǒng)中的音頻編碼器由實(shí)時(shí)音頻編碼及PES打包、傳送組成。實(shí)時(shí)編碼主要采用MPEG－2算法^［4］，編碼器系統(tǒng)同時(shí)兼顧Dolby AC－3編碼^［5，6］。MPEG－2編碼算法實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的硬件核心采用AD公司的AD－SP2187來(lái)完成^［7］，AC－3編碼則由杜比公司提供的Dolby DP569來(lái)完成。因此系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)上包括MPEG－2編碼電路及PES打包電路，AC－3編碼器輸出ES流的PES打包電路。

1　音頻編碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)
高清晰度電視的音頻編碼器設(shè)計(jì)，要求能夠在主控單元的控制下完成立體聲數(shù)字音頻的編碼壓縮，壓縮的碼流符合ISO／IEC11183－3 MPEG－2標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可接收Dolby AC－3 ES流輸入，并完成MPEG－2及AC－3 ES碼流的PES打包，再將音頻PES流輸出到復(fù)用器。圖1是系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖。

圖1中的數(shù)字音頻輸入和AC－3編碼輸出的ES流是符合AES／EBU標(biāo)準(zhǔn)的。編碼器輸出為音頻PES流，PES打包使用的PTS（Presentationtime stamps）值由復(fù)用器提供。主控單元控制編碼器工作。

1．1　音頻編碼系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
音頻編碼系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。