MP3音频编解码运算中IMDCT算法研究及其FPGA实现

华东师范大学硕士学位论文MP3音频编解码运算中IMDCT算法研究及其FPGA实现姓名：毛利萍申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：李刚20070501MP3音频编解码运算中IMDCT算法研究及其FPGA实现作者：毛利萍学位授予单位：华东师范大学相似文献(3条)1.学位论文顾小玲基于DM642的MPEG-4视频服务器设计与优化2008MPEG-4是国际运动图像专家组(MPEG)于1999年制定的新一代面向对象的多媒体压缩国际标准。MPEG-4引入了视频对象(VO)的概念，它不再是一个单纯的视频和音频编解码标准，它将内容和交互性作为核心，强调多媒体通信的交互性和灵活性，从而为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。本系统是一套拥有自主知识产权的视频监控服务系统，满足多个行业迅速发展的需要，例如在网络安全、视频会议、远程监控等领域中的应用。本系统采用的是TI公司推出的一款高性能可编程数字信号处理器IMS320DM642DSP。在此基础上设计开发一套基于MPEG-4标准的视频服务器(亦称视频编码器)，并对其进行优化，以达到实时性要求。论文第一部分介绍了图像编码的技术原理与发展现状，第二部分着重介绍MPEG-4编码技术的框架结构与技术特点。我们讨论了MPEG-4包含的两种量化技术，并最终确立H.263量化方案作为我们编码器的量化方案。我们对比了MPEG-4的核心编码算法，并确定系统采用的编码方案为MPEG-4简单框架(SPSimpleProfile)下的VOP(VideoObjectPlane)编码。论文第三部分对系统硬件平台的设计开发进行了深入探讨，其中对我们采用的主芯片DM642的硬件结构特点、指令系统、存储器结构、流水线结构等都进行了详细的描述，重点对系统硬件平台的原理与开发步骤进行了深入研究。论文第四部分提出了C64x平台下软件实现与优化方案，研究了DSPC64X系列系统的软件开发优化流程与VOP编码流程等，随后结合算法特点，总结提出了编码流程的三级优化方案：一级为算法优化，采用高效算法，提高模块效率；二级为程序优化，合理安排程序流程，提高DSP内存利用率；三级为汇编优化，将多次调用及以循环体为主的函数改写为汇编语言，利用汇编优化器进行优化。通过我们的实验结果表明，经过优化后的视频服务系统，可以实现对于QCIF格式的视频源，达到每秒25帧的实时视频监控要求。2.学位论文陈颖基于TMS320DM642DSP的MPEG-4视频编码器的实现与优化2006MPEG-4是国际运动图像专家组(MovingPicturesExpertsGroup)于1999年制定的新一代面向对象的多媒体压缩国际标准。MPEG-4引入了视频对象的概念，它不再是一个单纯的视频和音频编解码标准，它将内容和交互性作为核心，强调多媒体通信的交互性和灵活性，从而为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式和框架，而不是具体的算法，人们可以根据不同的需求提出设计思路，加入许多新的算法。因而它将更多地应用于数字电视、可视电话、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet上的视频流与可视游戏等交互多媒体上。基于软件实现MPEG-4的应用已经出现，但是利用嵌入式系统实现视频编码是当前研究的热点和难点。其主要的原因是嵌入式系统集成度高，价格低廉，性能稳定，使用方便等，但同时视频数据的计算量很大，MPEG-4压缩算法复杂，而实时性要求也很高。本课题研究目的就是要利用TMS320DM642DSP(DigitalSignalProcessor)硬件平台，实现MPEG-4SimpleProfile视频编码器并对其进行优化，达到实时性的要求。本文研究了MPEG-4的核心算法：运动估计补偿及纹理编码，并提出了提前预测零运动矢量的算法；结合DM642的硬件特点，主要对DCT模块和量化模块进行了优化，并利用线性汇编语言对比较耗时模块进行了改写。最后通过标准序列，对编码器的整体性能、优化性能、码率控制等性能进行了测试，并对课题进行了总结和展望。3.学位论文李菁菁MP3软件解码器的研究与实现2006MPEG(MovingPictureExpertsGroup)是运动图像专家组的英文缩写。MP3是MPEGAudioLayer3的缩写，即MPEG第三层音频编码标准，使用MP3标准对音频数据编码既可以获得较大的音乐数据压缩比，又可以得到较好的音乐回放质量。因此，它在音乐迷中流行开来，正形成风靡全球之势。MP3解码的实现有两种方案，硬件解码和软件解码。目前市场上流行的便携式MP3播放器都是硬件解码，采用专用的解码芯片。解码芯片是决定其音质好坏的关键，质量好的解码芯片所表现出来的音质是那些质量低劣的解码芯片难以相比的。但是高质量的解码芯片的价格也是高昂的，导致便携式MP3播放器的成本偏高。基于以上背景，我们提出了基于ARM(AdvancedRISCMachines)微处理器的软件解码方案，在降低硬件成本的基础上保证高质量的播放效果。论文首先简要介绍MPEG系列国际标准音频编解码技术的发展现状。其次，介绍了MP3音频压缩标准所使用的子带编码、心里声学模型、自适应窗口切换、哈夫曼编码、比特池等关键技术。再次，介绍了MP3的解码流程、深入研究了解码流程中各模块国际标准解码算法、阐述了其软件实现。然后设计了MP3解码系统的硬件平台，包括微处理器的选型、CODEC(立体声解码电路)的选型、数据接口IIS(Inter-ICSoundbus)总线的介绍等。最后分析了当前系统的完成情况和所存在的不足，以及今后可以改进和完善的地方。本文链接：下载时间：2010年3月19日