数字音频流的FPGA编码解码程序设计(3)
前同步码编码形式
前一位数据状态 0 1
前同步码X 11100010 00011101 子帧1
前同步码Y 11100100 00011011 子帧2
前同步码Z 11101000 00010111 数据块开始第一帧
AES3格式中规定一个子帧的长度为32bit，其各个字段的定义如图2.1所示。第0至3位前同步码。音频数据最多可占24bit，即第4至27位。如果音频数据少于24bit，也可以把前4bit用于辅助数据样本。子帧最后由4bit结尾：比特V——音频样本有效性比特，0表示被传输的音频样本是无缺陷的，1表示样本是有缺陷的；比特U——用户数据比特，用于传送用户数据，每个子帧含有1bit的用户信息，一个音频块中每个声道含有192个子帧，可以组成24×8bit的用户信息，例如版权信息、设备型号等；比特C——通道状态比特，用于描述互连通道和其他系统参数的信息块；比特P——子帧校验比特，它为每个子帧提供偶校验，这个比特可以检测出传输中发生的奇数个错误[ ]。
2.3 AES/EBU信号的编码方式
AES3标准规定信号需采用双相脉冲调制编码（biphase-mark-code）的编码方式，也被称为差分编码。这种编码方式与一般的用“0”表示低电平，“1”表示高电平不同。每个比特的原始数据是由前后两个相继的二进制状态表示的，如果传输的比特为“0”，则由两个相同的逻辑状态表示；如果为“1”，则不同。并且每个比特的第一个状态总是与前一个比特的第二个状态相反，这种内含有与码值无关的时钟信号的波形，在接收机中能被数据分离器将传输信号锁定在内置时钟上并分离出数字音频信号，有利于从数据流中恢复信号时钟[ ]，如图2.2所示。
图2.2 双相脉冲调制编码
双相脉冲调制编码有众多优点，比如逻辑值的识别靠的是脉冲边沿的跳变，而不是检测电压的阈值和脉冲宽度。这样的话编码信号就能由交流通路来传送，而且可以最大程度上减少传输线路上的直流分量。除此之外，这样可以很容易地区分前同步码与音频采样值，因为根据其编码规则，音频数据是不可能出现三个连续相同的值的，而前同步码X、Y、Z在码流中是最宽的，因此很容易被能被解码器识别出来[ ]。
2.4 本章小结
本章主要介绍了AES/EBU音频接口，信号结构以及信号的编码方式。AES/EBU信号码流由块构成，每个块由192帧构成，每个帧由子帧A和子帧B构成，分别存放左右声道的数据。AES/EBU信号采用双相脉冲调制编码，能使传输线路上的直流分量降至最低，还能快速定位前同步码，不会引起定位错误。通过AES/EBU信号结构可知，基于用户信息位的监测，本文能够解决由数字音频传输路径错误，以及数字音频本身内容的错误而引发的误播、错播[
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