基于Blackfin处理器的DRM无线电

作者：时间：2013-03-18来源：网络收藏

在数字无线电中，通源编码和通道编码分别可以映射到高效音频编解码器和错误控制系统组件。实际上，如果编解码器采用容错设计，则可以更好地执行错误控制。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/259856.htm

理想的通道编码器应能从传输错误中恢复。理想的通源编码器应能将消息压缩到最高信息含量（香农熵），但如果输入流包含错误，高度压缩的消息将导致非常高的音频失真。因此，高效的源编码还应确保解码器能够检测流中的错误并隐藏其影响，使得整体音质不降低。

DRM采用了通源编码和通道编码的相关技术创新，从而提供更好的音频体验。所选的DRM音频通源编码算法可确保：

●高效的音频编码——以更低的比特率实现更高的音质

●更好的容错性—在存在传输错误时降低音频质量以保证传输

高效音频源编码

活动图像专家组(MPEG)技术可以说是学术界、工业界和技术论坛有效合作的渠道与框架。在音频领域，这种合作结出了硕果，例如分别用于广播和存储/分发的MPEG Layer II、MP3和AAC（高级音频编码）等，鼓励着工业界实施进一步的研发计划。虽然MP3仍是网络分发和存储应用最受欢迎的“非官方”格式，但AAC的授权规范更简单，外加苹果公司决定采用AAC作为iPod的媒体格式，使得AAC更受业界关注。

下面看看MPEG社区开发的AAC格式，以便了解信源编码涉及到的一些重要技术。“心理声学模型” （图3）和 “时域混叠抵消” (TDAC)可以说是宽带音频源编码领域最初的两大突破性创新。

图3. 了解心理声学音调掩蔽

工业界和学术界开发的“频带复制”（SBR，图4）以及 “空间音频编码” 或 “双耳线索编码” 技术，可以说是随后的两大突破性创新。这两项突破性的关键创新进一步增强了AAC技术，使其具有可扩展编码性能，从而让HE-AAC v2和MPEG环绕声环绕声实现标准化，受到工业界的热烈欢迎， like Dolby、 AC3和 WMA，等业界主要标准也采取了相似的步骤，以便在最新媒体编码中利用类似的技术创新。

“频带复制” (SBR)工具将解码采样速率变为AAC-LC采样速率的2倍。参数立体声 (PS) 工具将单声道LC流解码为立体声。

图4. 音频解码中的AAC-LR、SBR和PS

像所有其它改进计划一样，测量技术也在音质改进计划中发挥了重要作用。音质评估工具和标准，如“音质感知评估 (PEAQ)”和“隐藏参考和基准的多刺激法”(MUSHRA)等，帮助提高了技术试验的评估速度。

优雅降级/容错性

一般而言，对于给定的流错误水平，压缩程度越高，则音频伪像越多。例如，MPEG Layer II流比AAC流更能容错。Layer II频谱数据部分中的单比特错误不会造成任何恼人的伪像，因为最大频谱值由比特分配值决定。AAC则不然，同样的单比特错误会导致霍夫曼解码器发生故障并应用帧错误隐藏，重复的帧错误将使音频静音，直到错误率降至最小值为止。长时间的静默会使系统无法保证优雅降级。

在以下附加工具的帮助下，容错(ER) AAC编码可以保证系统在发生比特流错误时优雅降级：

●HCR (霍夫曼码字重排): 通过将频谱数据划分为固定大小的数段来防止错误在频谱数据内传播。HCR将最重要的数据放在各段的起始位置。

●VCB11 (编码本11的虚拟编码本): 在特殊码字映射的帮助下检测频谱数据内的严重错误。

RVLC (可逆可变长度编码):避免比例因子数据中的错误传播。

ER-AAC特性与UEP一起，可以为DRM提供足够的容错性。

DRM规范

通用数字无线电(DRM)是欧洲电信标准协会(ETSI)制定的一种开放标准，适用于数字窄带音频的中短波广播。虽然DRM支持4.5 kHz、5 kHz、9 kHz、10 kHz、18 kHz、20 kHz的带宽及四种收发模式，但若要兼容现有AM标准，带宽和比特率必须分别以10 kHz和24 kbps为限。