音频解码系统算法的优化及在DSP上的定点化研究

发布时间：2021-01-25 03:06

　　随着单片机、DSP、ARM等嵌入式芯片的出现,音频编解码技术发展迅猛。当前音频编解码正朝着高压缩比、高保真的方向发展,国际上相继出现了多种格式标准,如MPEG-1, AAC, AC-3等。在众多音频标准中,Huffman解码和IMDCT （Inverse Modified Discrete Cosine Transform,修正的离散余弦逆变换）处理一直是音频解码的重要组成部分,在解码过程中占有较高的比重。本文主要对音频解码过程中的Huffman快速查表算法和快速IMDCT处理算法进行研究,在原有算法的基础上进行进一步的优化,提高了查表效率和计算效率。本文所做的主要工作如下：（1）分析了音频解码系统和解码算法的国内外研究现状,分别比较了多篇文献中的解码系统和解码算法的性能。（2）分析了编码过程中的心理感知特性和掩蔽效应,通过仿真实验进一步验证了声音的掩蔽性能。详细分析了音频解码系统的解码流程,主要研究了Huffman解码算法的查表方式和IMDCT处理过程。（3）在Huffman直接查表法的基础上提出了一种快速Huffman查表算法。针对Huffman码表的特点,在对Huffman码表按... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

测试音频纯音调间的掩蔽闭值曲线

的Huffillan码表解码。大值区每次解出两个原码，小值区侮次解出四个原码。解码过程直到所有的Huffillan码位都己解码或者所有代表576根谱线的量化值都被解码。如果有更多的Huffinan码位，比解码576个谱线值需要的比特更多，则应做填O处理和丢弃。图2一8所示为在Matlab中仿真的Huflhlan解码所输出的576条的频谱线。横线代表最大范围从一巧到巧，超出的值表示采用转义序列编码。100—大值计数零区_一}{毕书一{币一:岛)脚恰寸﹂一|︸一一一一一一一八Un︸n︺n︵衬八OA孟2恻翠咽一20一一‘。F一60…一80‘一n曰一n︸n口一100 200300频谱线500图2一 8Huffman解码输出的频谱线2.3.4逆量化与川页序重排逆量化的作用是重建频率线，使得还原的频率线与编码器中MDCT产生的频率线具有相同的感知效果。逆量化的过程是基于由Huffillan解码解出的频率线以及由比例因子解码模块解出的比例因子。下面等式分别是短窗口和长窗口的逆量化等式:

第四章音频解码算法在DSP上的定点化研究Granul。_sbsynth一最大值为1.144989，最小值为0.000015，动态范围为7.6*104，放大16384倍。子带综合共占用资源1792个字节。4.2.4定点化结果的MTALAB仿真与误差分析首先把一段名为guitar.mP3的测试音频运用Matlab中MatlabMPEG模块转化为guitarl.wav格式音频，再将MatlabMPEG模块中上述定点化的步骤进行代码替换，然后再定点化以后的MatlabMPEG模块将gnitar.mP3的测试音频转化为guitar2.wav格式音频，分别用waveroad指令进行波形仿真。图4一1和图4一2分别为gnitarl.wav和guitar2.wav在matlab上的仿真图。原始信号波形

【参考文献】：
期刊论文
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[3]音频系统中霍夫曼解码算法改进[J]. 李玥,刘开华,曹承涛.  电子测量技术. 2005(02)
[4]一种应用于MPEG-2 AAC的快速Huffman解码算法[J]. 王昱洁,刘同怀,郭立,刘烃海.  微型机与应用. 2005(02)
[5]基于MCU/DSP混和处理器的音频解码优化方案[J]. 谭剑锋,王晓东,徐佩霞.  微型机与应用. 2005(01)
[6]运用递归算法实现共用的MDCT和IMDCT结构[J]. 邓宁,周源华,郭凯.  电声技术. 2005(01)
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[8]基于DSP的IMDCT快速算法[J]. 窦维蓓,刘若珩,王建昕,董在望.  清华大学学报(自然科学版). 2000(03)



本文编号：2998438