AAC編碼器中關(guān)鍵模塊的研究.pdf

1、在數(shù)字音頻編碼近二十年的發(fā)展過程中，傳統(tǒng)的基于信息論的，利用原始信號(hào)內(nèi)部冗余統(tǒng)計(jì)特性的數(shù)字音頻壓縮技術(shù)，由于其自身對(duì)于存儲(chǔ)介質(zhì)容量以及傳輸帶寬的較高要求，已經(jīng)無法滿足人們的需求。研究表明，由于人類聽覺系統(tǒng)的局限性，并不能感知音頻信號(hào)中的所有信號(hào)成分。于是，人們便提出了新的感知音頻編碼技術(shù)，即以心理聲學(xué)原理為基礎(chǔ)，在保證編碼信號(hào)的感知質(zhì)量的前提下，盡可能多地去除音頻信號(hào)中為人耳所不能感知的成分，即聽覺無關(guān)成分，從而提高編碼增益。因此，感知

2、編碼器的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的音頻編碼技術(shù)相比要復(fù)雜得多。 本文首先詳細(xì)地介紹了AAC編碼器的基本原理，接著從算法原理的角度深入地分析了兩大核心模塊——MDCT濾波器組和量化模塊的設(shè)計(jì)方法。一方面，我們分別以FFT和遞歸算法為基礎(chǔ)，對(duì)前者進(jìn)行了硬件上的設(shè)計(jì)和改進(jìn)；另一方面，我們亦從算法上對(duì)后者做了相應(yīng)的改進(jìn)和優(yōu)化工作，目的是在保持編碼質(zhì)量的同時(shí)，提高硬件資源的利用率，降低計(jì)算復(fù)雜度。 本文的主要工作和特色包括：1、給出了一種基于遞

3、歸算法的MDCT濾波器組的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)(四路并行)結(jié)構(gòu)，并用硬件描述語言進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了其功能。同時(shí)，本文亦對(duì)基于傳統(tǒng)的N/2點(diǎn)FFT算法的MDCT濾波器組作了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。與后者相比，遞歸單元耗用的FPGA片上資源(LEs)減少了75％以上。 2、利用泰勒級(jí)數(shù)原理，對(duì)量化噪聲能量非線性運(yùn)算進(jìn)行了降階線形化處理，從而得到噪聲能量的線性計(jì)算表達(dá)式。 3、在量化噪聲能量簡(jiǎn)化計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，利用各尺度因子以及公共縮放因子同量化噪