基于RISC的MPEG-4 AAC編解碼研究.pdf

1、MPEG-2/4AAC(AdvancedAudioCoding，先進音頻編碼)數(shù)字音頻壓縮標準，己經(jīng)成為MPEG-4標準中高質(zhì)量音頻編碼的核心，代表目前感知音頻編碼技術的發(fā)展方向。對于每聲道64kb/s的多聲道信號，MPEG-2/4AAC能夠提供極高品質(zhì)的音頻，因此在許多領域中得到應用。MPEG-2/4AAC是許多高保真音頻編碼標準中的一種，在原理上包含了多種新型高效的編碼工具，如修正離散余弦變換(MDCT)、時域預測、瞬時噪聲整形(T

2、NS)等，利用人耳的感知模型和信息統(tǒng)計理論，在盡可能保證重建音質(zhì)的前提下壓縮編碼碼率。針對不同的應用領域和軟硬件條件，MPEG-2/4AAC提出了分層框架，各框架所使用的編碼工具、所需運算量和內(nèi)存容量略有不同，為高保真音頻的存儲和傳輸提供了全面的解決方案。本文旨在研究一種基于單處理器的音頻編解碼系統(tǒng)，便于實現(xiàn)一種低功耗、低成本、可擴展的音頻解決方案。 本文以MPEG-4AAC編碼器作為研究對象，對感知音頻編碼技術中運算復雜度相對

3、較高的模塊：心理聲學分析、濾波器組、量化與編碼進行了研究。量化與編碼模塊是AAC編碼中運算復雜度最高的，它基于“雙循環(huán)迭代算法”，通過內(nèi)外迭代循環(huán)在不同方向上調(diào)整頻譜系數(shù)的收放比例，最后收斂于既能滿足編碼比特數(shù)限制又能使量化噪聲處于信號掩蔽域之下。為了加快迭代收斂速度和減少運算復雜度，本文對收放比例初值和調(diào)整算法進行改善，并且把編碼模塊從迭代循環(huán)中提取出來。心理聲學分析模塊和濾波器組模塊都有一個運算復雜度較高的從時域到頻域的變換過程，本

4、文只選擇其中的一個，并且在這個基礎上修改了心理聲學分析模塊的分析過程，大大提高了編碼效率，便于在單處理器上實現(xiàn)實時編碼。 處理器的選擇是音頻編解碼器實現(xiàn)的基礎，本文第三章首先詳細介紹了處理器RISC3201的基本指令集結構和系統(tǒng)架構，以及多媒體指令集擴充對處理器在多媒體處理性能方面提高的幫助；然后闡述了在定點系統(tǒng)中實現(xiàn)音頻解碼的一般方法。最后對MPEG-4AACLC解碼器的各個解碼模塊的功能和運算特點進行分析，并給出了C語言定點