发明名称 适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元及其处理方法
摘要
申请公布号 TWI346465 申请公布日期 2011.08.01
申请号 TW096132905 申请日期 2007.09.04
申请人 国立中央大学 发明人 蔡宗汉;刘俊男;刘兴庄
分类号 H03M7/00 主分类号 H03M7/00
代理机构 代理人 赖国榕 台北市大安区信义路4段341号8楼
主权项 一种适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP),其系包括:复数个多工器,系接收MP3、AC-3及AAC等三种音讯压缩标准之输入讯号,用以选择不同的操作模式及硬体的重新规划;复数个暂存器,系储存经该等多工器选择后之讯号;单一乘法器,系将该等多工器及该等暂存器处理后之讯号作乘法运算;二个加/减法器,系将该等暂存器及该乘法器储存之结果作加法或减法运算,并予以输出。如申请专利范围第1项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP),其中该等暂存器储存之讯号,系为用以实现偶数点快速傅立叶逆转换(IFFT)及奇数点快速傅立叶逆转换的(IFFT)管线式(pipeline)架构运算所需的变数。如申请专利范围第1项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP),复包括:至少一单埠(single port)的输入记忆体,系用以储存输入之讯号;至少二双埠(dual port)的记忆体,系用以储存快速傅立叶逆转换(IFFT)运算过程中产生的暂存资料;至少四单埠(single port)的记忆体,系用以储存重叠(overlap)运算过程中产生的暂存资料;至少二单埠(single port)的记忆体,系用以储存多相位(polyphase)运算过程中产生的暂存资料;至少二双埠(dual port)的输出记忆体,系用以储存运算结果;以及至少一4.4×103字组(word)的系数唯读记忆体(Coefficient ROM),系用以储存快速傅立叶运算过程中之前置/后置运算所需之常数系数。一种适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,该处理方法包含:将改良式离散时间余弦逆转换(IMDCT)、叠加回存(WOA)以及矩阵(Matrixing)解码运算分为复数操作模式(mode);分别以不同的快速傅立叶逆转换(IFFT)演算法取代该改良式离散时间余弦逆转换(IMDCT)及该矩阵(Matrixing)解码运算;根据所接收输入的参数决定一操作模式,并执行(Matrixing)等解码运算;根据解码运算得到的结果,产生一脉码调变(PCM)的输出。如申请专利范围第4项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中该操作模式系包括:第一模式之偶数点快速傅立叶逆转换(IFFT)、第二模式之奇数点快速傅立叶逆转换(IFFT)、第三模式之前置/后置运算以及第四模式之叠加回存(WOA)。如申请专利范围第5项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中该偶数点快速傅立叶逆转换(IFFT)系使用一管线式(pipeline)架构运算,其步骤系包括:(1)第一个周期输入第一点的实部值br0,同时乘上第一个系数的实部值cr0,即(br0cr0);(2)第二个周期输入第一点的虚部值bi0,同时乘上第一个系数的虚部值ci0,即(bi0ci0),然后将(1)的输出值减掉目前的值(br0cr0-bi0ci0);(3)第三个周期输入第一点的实部值br0,乘上第一个系数的虚部值ci0,即(br0ci0),同时输入第二点的实部值ar0,然后减去步骤(2)的结果以产生输出第二点的实部值,即(ar0-(br0cr0-bi0ci0));(4)第四个周期输入第一点的虚部值bi0,乘上第一个系数的实部值cr0,即(bi0cr0),加上步骤(3)所产生的(br0ci0),同时输入第二点的虚部值ai0,然后第二点的实部值ar0加上步骤(2)的结果以产生输出第一点的实部值(ar0+(br0cr0-bi0ci0));(5)第五个周期输入第三点的实部值br1,乘上第二个系数的实部值cr1,即(br1 cr1),然后将第二点的虚部值ai0减去步骤(4)所产生的(br0ci0+bi0cr0),以得到输出第二点的虚部值(ai0-(br0ci0+bi0cr0));(6)第六个周期输入第三点的虚部值bi1,乘上第二个系数的虚部值ci1,即(bi1 ci1)然后将步骤(5)的输出值减掉目前的值,即(br1cr1-bi1ci1),然后将输入第二点的虚部值ai0加上步骤(4)所产生的(br0ci0+bi0cr0),以得到输出第一点的虚部值(ai0+(br0ci0+bi0cr0));(7)重复以上步骤直到产生运算结果。如申请专利范围第5项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中该偶数点快速傅立叶逆转换(IFFT)系以基数-2蝴蝶架构(Radix-2 butterfly)所实现。如申请专利范围第5项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中该奇数点快速傅立叶逆转换(IFFT)系使用一管线式(pipeline)架构运算,其步骤系包括:(1)第一个周期输入第二点的实部值X1r及虚部值X1i;(2)第二个周期输入第三点的实部值X2r及虚部值X2i,同时产生第二点的实部值X1r加第三点的实部值X2r及第二点的虚部值X1i减第三点的虚部值X2i;(3)第三个周期输入第一点的实部值X0r及虚部值X0i,同时产生(第一点的实部值X0r减0.5乘(第二点的实部值X1r加第三点的实部值X2r))、0.866乘(第二点的虚部值X1i-第三点的虚部值X2i)及输出的第一点实部值x0r;(4)第四个周期输入第二点的实部值X1r及虚部值X1i,同时产生输出的第二点实部值x1r及第三点实部值x2r;(5)第五个周期输入第三点的实部值X2r及虚部值X2i,同时产生第二点的虚部值X1i加第三点的虚部值X2i及第二点的实部值X1r减第三点的实部值X2r;(6)第六个周期输入第一点的实部值X0r及虚部值X0i,同时产生(第一点的虚部值X0i减0.5乘(第二点的虚部值X1i加第三点的虚部值X2i))、0.866乘(第二点的实部值X1r减第三点的实部值X2r)及输出的第一点虚部值x0i;(7)第七个周期输入第五点的实部值X1r’及虚部值X1i’,同时产生输出的第二点虚部值x1i及第三点虚部值x2i;(8)重复以上步骤直到产生运算结果。如申请专利范围第5项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中该奇数点快速傅立叶逆转换(IFFT)系由基数-3演算法推导成适合由基数2-蝴蝶架构所实现。如申请专利范围第4项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中取代该改良式离散时间余弦逆转换(IMDCT)之快速傅立叶逆转换(IFFT)演算法步骤系包括:将输入的系数分解成奇数点及偶数点,以形成一序列;将该序列乘上一前置的系数因子,并作N/4点的快速傅立叶逆转换(IFFT),其中N为输入资料的长度;以及以该经过快速傅立叶逆转换(IFFT)的结果乘上一后置的系数因子,并重新排序后对应到正确的输出。如申请专利范围第4项所述之适用于多种音讯标准之可规划共用的频带转换处理单元(CCFP)之处理方法,其中取代该矩阵(Matrixing)解码运算之快速傅立叶逆转换(IFFT)演算法步骤系包括:将输入的系数重新排序,以形成一序列;将该序列作32点的快速傅立叶逆转换(IFFT);以该经过快速傅立叶逆转换(IFFT)的结果乘上一后置的系数因子,并再次重新排序后对应到正确的输出。
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