音頻解碼系統(tǒng)算法的優(yōu)化及在DSP上的定點(diǎn)化研究.pdf

1、隨著單片機(jī)、DSP、ARM等嵌入式芯片的出現(xiàn),音頻編解碼技術(shù)發(fā)展迅猛。當(dāng)前音頻編解碼正朝著高壓縮比、高保真的方向發(fā)展,國(guó)際上相繼出現(xiàn)了多種格式標(biāo)準(zhǔn),如MPE6-1,AAC,AC-3等。在眾多音頻標(biāo)準(zhǔn)中,Huffman解碼和IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform,修正的離散余弦逆變換)處理一直是音頻解碼的重要組成部分,在解碼過程中占有較高的比重。本文主要對(duì)音頻解碼過程中的Huffm

2、an快速查表算法和快速IMDCT處理算法進(jìn)行研究,在原有算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,提高了查表效率和計(jì)算效率。
　　 本文所做的主要工作如下:
　　 (1)分析了音頻解碼系統(tǒng)和解碼算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分別比較了多篇文獻(xiàn)中的解碼系統(tǒng)和解碼算法的性能。
　　 (2)分析了編碼過程中的心理感知特性和掩蔽效應(yīng),通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了聲音的掩蔽性能。詳細(xì)分析了音頻解碼系統(tǒng)的解碼流程,主要研究了Huffman解碼算法的

3、查表方式和IMDCT處理過程。
　　 (3)在Huffman直接查表法的基礎(chǔ)上提出了一種快速Huffman查表算法。針對(duì)Huffman碼表的特點(diǎn),在對(duì)Huffman碼表按碼字大小重排序時(shí),根據(jù)代碼以“0”開頭或以“1刀開頭將Huffman碼表分成兩類。在解碼時(shí)先進(jìn)行起始位判斷,若是“0”查找以“0”開頭的表,若是“1”則查找以“1”開頭的表,再根據(jù)碼字的碼長(zhǎng)確定它在Huffman碼表中的位置。理論分析表明本文提出的快速查表算法比

4、原算法的查表時(shí)間減少了一半。
　　 (4)對(duì)計(jì)算數(shù)長(zhǎng)為N的IMDCT處理算法進(jìn)行了改進(jìn),在IMDCT處理中N取4的倍數(shù)的基礎(chǔ)上提出N取8的倍數(shù),推導(dǎo)了N點(diǎn)IMDCT序列公式,把N點(diǎn)IMDCT處理轉(zhuǎn)化為四個(gè)N／8點(diǎn)的離散正余弦變換。改進(jìn)的優(yōu)化算法比N取4的倍數(shù)的原算法減少了計(jì)算周期,提高了計(jì)算效率。
　　 (5)對(duì)基于TMS320C5416的音頻解碼的定點(diǎn)化問題進(jìn)行了研究。在解碼過程中,對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算密集的步驟進(jìn)行定點(diǎn)化處理,