MPEG-4AAC音頻解碼器設(shè)計(jì).pdf

1、MPEG AAC(Advanced Audio Coding)族是目前得到廣泛應(yīng)用的MPEG layer-3，即MP3的后繼產(chǎn)物。比特率范圍可從24kbit/s到256kbit/s不等，作為新一代最有效的高保真數(shù)字音頻編碼手段，MPEGAAC具有壓縮比高，重建音頻質(zhì)量好，編解碼過程模塊化，聲道配置靈活等特點(diǎn)，并且不同的層次具有不同的算法復(fù)雜度。MPEG AAC的開發(fā)開始于1994年，并于1997年納入MPEG-2體系，成為獨(dú)立于MPEG

2、-2第三部分Audio之外的完整的音頻處理體系，即MPEG-2第七部分。后來又因其優(yōu)秀的編碼效率和音頻效果，作為音頻處理主體部分納入到MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)，即MPEG-4第三部分Audio。MPEG-4 AAC在MPEG-2．AAC的基礎(chǔ)上有了多項(xiàng)改進(jìn)和發(fā)展，并且隨著MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的日益完善，MPEG-4 AAC也在不斷的改進(jìn)過程中。MPEG-4 AAC音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)在新一代移動(dòng)通信、數(shù)字聲音存儲(chǔ)、因特網(wǎng)多媒體傳輸、數(shù)字音頻廣播(DAB)等

3、領(lǐng)域正獲得日益廣泛的應(yīng)用。 本文的工作是了解MPEG AAC音頻標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展?fàn)顩r，分析標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上最終完成MPEG-4 AAC音頻解碼器的軟件實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。 本文主要包括以下內(nèi)容： 首先，介紹了聲音信號(hào)的基礎(chǔ)情況、音頻數(shù)據(jù)壓縮的主要理論依據(jù)，回顧了MPEG AAC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程，簡單介紹近幾年的發(fā)展方向和特點(diǎn)。由于MC最早納入了MEPG-2標(biāo)準(zhǔn)體系，本文將對(duì)MEPG-2 MC和MPEG-4 AAC做一個(gè)簡單的

4、對(duì)比并分析后者基于前者的發(fā)展和進(jìn)步。分析MPEG-4 MC的技術(shù)性能特點(diǎn)。 隨后，完成對(duì)解碼功能塊之外的所有有效負(fù)載的碼流解析設(shè)計(jì)。MPEG-4 AAC的碼流結(jié)構(gòu)遵從ISO新的多媒體文件格式ISO Base：Media File Format(既JMPEG-4第十二部分)和MPEG-4文件格式MP4 file format(即MPEG-4第十四部分)，這些是碼流解析的依據(jù)。同時(shí)為了與MPEG-2 AAC兼容，能夠解碼早期的．MP

5、EG-2 MC文件，本文完成了對(duì)MPEG-2 AAC碼流格式ADTS和ADIF的解析設(shè)計(jì)。 之后，完成了對(duì)MPEG-4 AAC各解碼功能模塊的設(shè)計(jì)方案。高度模塊化是AAC標(biāo)準(zhǔn)編解碼的特點(diǎn)。其功能模塊包括huffman編碼、尺度化編碼、IMDCT、PNS、聯(lián)合編碼、LTP、TNS、增益控制等。這些功能模塊之間相對(duì)獨(dú)立，某些模塊之間又存在既定的上下游關(guān)系、交叉關(guān)系或排斥關(guān)系。在完成碼流解析的基礎(chǔ)上對(duì)每幀音頻數(shù)據(jù)根據(jù)其在編碼段處理過程