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音频解码系统算法的优化及在DSP上的定点化研究

更新时间：2020-04-01 02:59:30 大小：2M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：音频解码系统dsp 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

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MPE6-1,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码表按码字大小重排序时,根据代码以“0”开头或以“1刀开头将Huffman码表分成两类。在解码时先进行起始位判断,若是“0”查找以“0”开头的表,若是“1”则查找以“1”开头的表,再根据码字的码长确定它在Huffman码表中的位置。理论分析表明本文提出的快速查表算法比原算法的查表时间减少了一半。

    (4)对计算数长为N的IMDCT处理算法进行了改进,在IMDCT处理中N取4的倍数的基础上提出N取8的倍数,推导了N点IMDCT序列公式,把N点IMDCT处理转化为四个N／8点的离散正余弦变换。改进的优化算法比N取4的倍数的原算法减少了计算周期,提高了计算效率。

    (5)对基于TMS320C5416的音频解码的定点化问题进行了研究。在解码过程中,对浮点运算密集的步骤进行定点化处理,将可替换的部分用定点运算替换,并对定点后的结果进行仿真分析。仿真结果表明定点化前后音频的波形差别不大,符合音质要求。

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