[发明专利]数据封装的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据封装的方法和设备，更具体地涉及一种方法 和设备，对根据非PCM(脉冲编码调制)格式编码的数据流进行封装， 以通过被设计为对根据PCM格式编码的数据流进行传送的通信链路 来对根据非PCM格式编码的数据流进行传送。

背景技术

定义1：用语-“被设计为”对根据PCM格式编码的数据流进行 传送的通信链路-定义为从第一单元接收根据PCM格式编码的数据 流并且便于第一单元与第二单元通信的通信链路。

定义2：在这篇文献中，词语“报头(header)”包括一组“前导 字(preamble word)”。前导字可以是“同步字”和/或包含专用于数据 流的元数据在内的字。

定义3：为了简短、简单、清楚以及例证起见，下文中I2S链路将 表示被设计为对根据PCM格式编码的数据进行传送的一类通信链路。 根据AC3数据格式编码的数据表示根据非PCM格式编码的数据。然而， 本领域的技术人员将理解，本发明还可适用于被设计为对根据PCM格 式编码的数据进行传送的、除了I2S链路以外的数据通信链路。此外， 本领域的技术人员还将理解，本发明同样可应用于除了AC3数据格式 以外的非PCM数据格式。

脉冲编码调制(PCM)格式是对数字音频信号进行编码的基本形 式。根据PCM格式编码的数据具有已知的字长和已知的采样频率。数 据通信链路(如I2S链路)用于在设备/处理器之间传送PCM编码的数 字音频信号。随着技术的进步，其它更复杂的数据编码格式已经变得 和PCM格式一样普通。这些格式通常被称作非PCM格式。通常，例如 采用可变压缩因子以压缩格式对数据进行编码，所述可变压缩因子依 赖于数据内容和/或依赖于所需要的质量。包括压缩数据在内的数据编 码格式还包括元数据，元数据包含对压缩数据进行解压缩的指示。压 缩后的音频数据流通常包括帧序列。可以将压缩数据帧解压缩为已知 持续时间的PCM音频流。与音频数据的帧相关的元数据通常被称作 “报头”，这是因为它(通常)在压缩数据有效载荷之前。以压缩格式 管理数据提供多个优点。由于它的尺寸减小了，因此它需要较少的存 储空间、较低的通信带宽，并且提供其它优点。AC3数据格式是压缩 后数据格式的示例。

I2S通信链路是串行通信链路。I2S链路对根据PCM格式编码的数 据进行传送。该链路提供廉价并且有效的手段来传送数字音频信号。 因此，该链路在工业中得到了广泛采纳。然而，尽管廉价并且广泛地 可用，但I2S链路或类似的链路对于传送根据非PCM数据格式编码的数 据流来说并不是优选的；非PCM格式提供了超过PCM数据格式的多个 优点。这是由于I2S链路逐样本地(典型地，样本尺寸是24比特)发送 数据，并且不便于包括元数据也不便于区分数据编码的PCM与非PCM 格式。为了经由用于PCM格式数据的链路(如I2S链路)来对根据非 PCM格式编码的数据流进行传送，需要专用的接口。接口清楚地识别 非PCM数据格式并允许包括用于通信的元数据，因此便于PCM和非 PCM数据格式的通信。

标准IEC 60958将音频接口定义为使能通过I2S链路对根据非PCM 格式编码的数据流进行传送的音频接口。

为了使用该接口来传送数据，IEC 60958标准将帧定义为多个样 本。在样本中，接口保留识别出的比特数以包含元数据或元数据的一 部分。根据一个示例，(典型地)将样本尺寸定义为32比特。保留32 比特中的8比特以包括元数据。为了使用具有该接口的I2S链路对根据 PCM格式编码的数据样本进行通信，需要提供填充元素(padding  element)而不是元数据，这是因为不需要发送采用PCM数据格式的任 何附加信息。I2S链路所使用的样本尺寸的改变需要对I2S链路的协议 环境进行实质性升级。

此外，为了传送非PCM编码的数据(例如，根据AC3格式编码的 数据)，该接口接收根据非PCM格式编码的数据帧。帧包括元数据部 分(报头)和数据部分。接口识别元数据(报头)并将其遍布(spread  over)在多个样本的保留比特(8比特)上。接口还将帧的数据部分遍 布在多个样本上，因此使接收的帧分散(scatter)在多个样本上。将IEC 60958接口的帧定义为样本集合，所述集合具有需要适合接收帧的元数 据部分和数据部分的多个样本。在接收端，接口提供将数据组合 (assemble)回原始格式的手段。