一种基于FPGA的转码升频方法与流程

一种基于fpga的转码升频方法
技术领域
1.本发明涉及到dsd音频信号升频技术领域，尤其涉及到一种基于fpga的转码升频方法。


背景技术：

2.dsd即直接比特流数字编码，dsd是一种高解析数字音频信号格式，可以提供非常优秀的声音效果。pcm即脉冲编码调制，pcm是一种最为常见的音频编码格式，但pcm相对dsd存在量化噪声平均分布在全部频段上的缺点，即便提升精度和采样率也难以减少更多的噪声。
3.dsd格式的音频信号在使用时可通过升频来实现提供更好的声音效果，而现有的pc通过usb来传输dsd信号，一般只能做到dsd512，无法很好地通过usb来传输dsd1024。
4.通过usb传输的低频dsd、pcm音频数据难以满足用户对音乐质量的要求，而高频的dsd1024无法通过usb进行传输，需要用户额外购置专用的线材、软件。
5.因此，亟需解决pc通过usb来高效率地传输dsd1024的技术问题，相应地还要解决现有技术存在的升频过程过于复杂、消耗资源较为的问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本发明提供了一种基于fpga的转码升频方法。本发明为解决上述问题采用的技术方案是：一种基于fpga的转码升频方法，其包括：自定义fpga模块，所述自定义fpga模块用于音频信号转码和升频，所述自定义fpga模块通过usb与pc电连接，所述自定义fpga模块向输出端输出升频后的dsd信号；
7.升频方法：s010，pc通过usb向所述自定义fpga模块传输初始dsd信号或初始pcm信号；
8.s020，若输入的音频信号为所述初始dsd信号，则所述自定义fpga模块将所述初始dsd信号转码为对应的中间pcm信号；
9.s021，所述自定义fpga模块将所述中间pcm信号进行升频，完成升频的所述中间pcm信号记为第一升频pcm信号；
10.s030，若输入的音频信号为所述初始pcm信号，则所述自定义fpga模块将所述初始pcm信号进行升频，完成升频的所述初始pcm信号记为第二升频pcm信号；
11.s040，所述自定义fpga模块将所述第一升频pcm信号和/或所述第二升频pcm信号转码为对应的输出dsd信号。
12.进一步地，所述初始dsd信号的格式为dsd64-256，所述初始pcm信号的格式为pcm44.1k-768k，所述输出dsd信号的格式为dsd1024。
13.本发明取得的有益效果是：本发明通过设计、使用自定义fpga模块配合上述升频方法，对pc端通过usb输出的dsd64-256或pcm44.1k-768k信号进行处理；自定义fpga模块对输入的dsd64-256或pcm44.1k-768k信号进行区分，并分别执行转码-升频-转码-输出、升
频-转码-输出的处理，进而实现输出dsd1024信号，解决用户不能通过usb线传输dsd1024信号的难题，并且用户在使用时无需提前在pc端对低频的dsd64-256、pcm44.1k-768k信号进行处理，极大地方便了用户的使用，使得用户能够非常便利地获得高质量的dsd1024信号，进而获取更好的音乐体验。以上极大地提高了本发明的实用价值。
附图说明
14.图1为本发明的示意图；
15.图2为本发明的升频方法的示意框图。
具体实施方式
16.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加浅显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例限制。
17.如图1、图2所示，本发明公开了一种基于fpga的转码升频方法，其包括：自定义fpga模块，所述自定义fpga模块用于音频信号转码和升频，所述自定义fpga模块通过usb与pc电连接，所述自定义fpga模块向输出端输出升频后的dsd信号；
18.升频方法：s010，pc通过usb向所述自定义fpga模块传输初始dsd信号或初始pcm信号；
19.s020，若输入的音频信号为所述初始dsd信号，则所述自定义fpga模块将所述初始dsd信号转码为对应的中间pcm信号；
20.s021，所述自定义fpga模块将所述中间pcm信号进行升频，完成升频的所述中间pcm信号记为第一升频pcm信号；
21.s030，若输入的音频信号为所述初始pcm信号，则所述自定义fpga模块将所述初始pcm信号进行升频，完成升频的所述初始pcm信号记为第二升频pcm信号；
22.s040，所述自定义fpga模块将所述第一升频pcm信号和/或所述第二升频pcm信号转码为对应的输出dsd信号。
23.需要指出的是，所述自定义fpga模块属于专用集成电路领域中的一种半定制电路，fpga依靠硬件实现所需功能，并且速度上能够与专用芯片相比。fpga可无限地重新编程，并且加载速度快，利用重配置效率高，能够减少硬件开销。通过对fpga进行自定义定制，以硬件的方式实现对输入音频信号的快速识别、转码、升频、输出。
24.需要说明的是，所述初始dsd信号的格式为dsd64-256，所述初始pcm信号的格式为pcm44.1k-768k，所述输出dsd信号的格式为dsd1024。参考图1所示，输入的dsd64-256、pcm44.1k-768k的升频、转码处理，均是通过fpga内部的逻辑算法实现的，最后fpga向输出端传输dsd1024，以满足用户需求。
25.综上所述，本发明通过设计、使用自定义fpga模块配合上述升频方法，对pc端通过usb输出的dsd64-256或pcm44.1k-768k信号进行处理；自定义fpga模块对输入的dsd64-256或pcm44.1k-768k信号进行区分，并分别执行转码-升频-转码-输出、升频-转码-输出的处理，进而实现输出dsd1024信号，解决用户不能通过usb线传输dsd1024信号的难题，并且用
户在使用时无需提前在pc端对低频的dsd64-256、pcm44.1k-768k信号进行处理，极大地方便了用户的使用，使得用户能够非常便利地获得高质量的dsd1024信号，进而获取更好的音乐体验。以上极大地提高了本发明的实用价值。
26.以上所述的实施例仅表达了本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种基于fpga的转码升频方法，其特征在于，包括：自定义fpga模块，所述自定义fpga模块用于音频信号转码和升频，所述自定义fpga模块通过usb与pc电连接，所述自定义fpga模块向输出端输出升频后的dsd信号；升频方法：s010，pc通过usb向所述自定义fpga模块传输初始dsd信号或初始pcm信号；s020，若输入的音频信号为所述初始dsd信号，则所述自定义fpga模块将所述初始dsd信号转码为对应的中间pcm信号；s021，所述自定义fpga模块将所述中间pcm信号进行升频，完成升频的所述中间pcm信号记为第一升频pcm信号；s030，若输入的音频信号为所述初始pcm信号，则所述自定义fpga模块将所述初始pcm信号进行升频，完成升频的所述初始pcm信号记为第二升频pcm信号；s040，所述自定义fpga模块将所述第一升频pcm信号和/或所述第二升频pcm信号转码为对应的输出dsd信号。2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的转码升频方法，其特征在于，所述初始dsd信号的格式为dsd64-256，所述初始pcm信号的格式为pcm44.1k-768k，所述输出dsd信号的格式为dsd1024。

技术总结
本发明公开了一种基于FPGA的转码升频方法，其包括：自定义FPGA模块；升频方法：S010，PC通过USB向所述自定义FPGA模块传输初始DSD信号或初始PCM信号；S020，若输入的音频信号为所述初始DSD信号，则所述自定义FPGA模块将所述初始DSD信号转码为对应的中间PCM信号；S021，所述自定义FPGA模块将所述中间PCM信号进行升频，完成升频的所述中间PCM信号记为第一升频PCM信号；S030，若输入的音频信号为所述初始PCM信号，则所述自定义FPGA模块将所述初始PCM信号进行升频，完成升频的所述初始PCM信号记为第二升频PCM信号；S040，所述自定义FPGA模块将所述第一升频PCM信号和/或所述第二升频PCM信号转码为对应的输出DSD信号；实现了PC通过usb向设备传输DSD1024，进而满足用户需求。进而满足用户需求。进而满足用户需求。


技术研发人员：温上凯
受保护的技术使用者：东莞凯韵科技有限公司
技术研发日：2022.09.07
技术公布日：2023/3/21