基于MIPS的AAC實時多路解碼器.pdf

1、MPEG-2AAC(AdvancedAudioCoding，先進音頻編碼)數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為MPEG國際標(biāo)準(zhǔn)中音頻編碼的核心，引領(lǐng)著感知音頻的發(fā)展方向。MPEG-2AAC是高保真音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的一種。從編碼原理的角度來看，它包含著多種新型高效的編碼工具。主要有修正離散余弦變換(MDCT)、時域預(yù)測編碼、瞬時噪聲整形、無噪聲編碼等等。同時利用人耳的感知模型和統(tǒng)計理論，在盡可能保證音質(zhì)重建的前提下，降低壓縮編碼碼率。針對不同的應(yīng)用領(lǐng)

2、域和開發(fā)的軟硬件條件，MPEG-2AAC提出了各種不同的分層框架，每個分層都有相應(yīng)的編碼工具，并且運算的復(fù)雜度和要求的內(nèi)存也互不相同。本文旨在基于單處理器基礎(chǔ)上，對MPEG-2AAC音頻編解碼的模塊進行理論研究和優(yōu)化，同時開發(fā)出一種能夠適應(yīng)于多解碼器應(yīng)用場合的多功能解碼系統(tǒng)。 本文將MPEG-2AAC作為研究和分析對象，從理論上對AAC音頻編解碼中運算復(fù)雜度較高的模塊：心理聲學(xué)分析、濾波器組、無噪聲編解碼等進行了相關(guān)的研究和分析

3、。而對于解碼器而言，其中無噪聲解碼模塊又是運算復(fù)雜度相對最高的，為了從算法層面上提高解碼效率，本文對該解碼運算模塊應(yīng)用了一種快速霍夫曼解碼的算法，大大提高了整體的解碼效率，為在單處理器上實現(xiàn)多路、實時解碼提供了基礎(chǔ)。 另一方面，本文所設(shè)計的系統(tǒng)是在基于實時碼流的應(yīng)用場合，因此對于MPEG-2系統(tǒng)層的傳輸包解碼，是本系統(tǒng)設(shè)計的另一個重點和難點。文章詳細介紹了MPEG-2系統(tǒng)層解碼中至關(guān)重要的PCR時鐘重建算法，并對算法進行了優(yōu)化和

4、實現(xiàn)。 本文所設(shè)計的音頻解碼系統(tǒng)是基于SOC(SystemonChip，片上系統(tǒng))的嵌入式系統(tǒng)，因此處理器的選擇至關(guān)重要。文章引入了當(dāng)今消費電子以及網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機中廣泛使用的MIPSCPU作為本系統(tǒng)的解碼芯片。本文中介紹了MIPS24KcCPU的體系結(jié)構(gòu)以及流水線機制的指令系統(tǒng)，并介紹了在MIPSCPU上對嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks的移植。最后設(shè)計出了整個系統(tǒng)的軟件框架，通過在仿真器上的軟件仿真，得到了系統(tǒng)時鐘校正、音頻解