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Enhanced aacPlus音频编解码器的研究及其解码器在XScale上的高效实现

2020-12-03阅读(438)

Enhanced aacPlus音频编解码器的研究及其解码器在XScale上的高效实现

论文摘要

Enhanced aacPlus是目前最完美的开放式低码率音频编解码方案。作为MPEG-4和3GPP标准它必然在未来的无线通信、网络流媒体、数字广播等领域拥有广泛的应用前景。基于Intel XScale架构的处理器PXA272具有强大的多媒体处理能力,同时采用了独特的节电技术,适用于各类便携式设备。CMMB（China Mobile Multimedia Broadcasting）标准是广电总局最近颁布的运用于移动电视业务的行业标准,今后将在我国的广播电视领域扮演重要的角色。本文对Enhanced aacPlus编解码器的原理和实现方法作了深入的研究,并针对手机电视终端的应用,详细论述了基于XScale处理器的Enhanced aacPlus解码器的高效实现方法。全文首先从数字音频技术的发展及基本原理出发,讨论Enhanced aacPlus编解码器的结构框架和主要算法模块,重点分析它的三个主要功能单元:AACLC（核心编解码器）、SBR（频带扩展工具）、PS（参数立体声工具）。接着介绍Enhanced aacPlus解码器的一个应用——手机电视业务。并以此为背景详细论述在尽量不降低音频质量的前提下,为提高解码性能,对Enhanced aacPlus解码器的部分算法和程序所进行的改进措施和优化方法。在算法层主要包括:滤波器组模块的快速IMDCT算法改进,反量化解码模块中的快速查表算法改进,以及Huffman解码模块中的快速实现算法。在代码层则依次讨论了基本操作优化、C level优化和汇编level优化。最后完成Enhanced aacPlus解码器在XScale处理器上的高效实现,并分析了解码器的各项性能。从最终的测试数据和结论中可以看出,课题成功实现了XScale平台上Enhanced aacPlus解码器的改进优化,解码音质达到商用标准,解码效率接近业界先进水平。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 论文研究的背景与意义
  • 1.2 数字音频编解码技术的发展和现状
  • 1.2.1 音频压缩编码技术概况
  • 1.2.2 数字音频编解码标准简介
  • 1.3 XScale 处理器和 CMMB 标准
  • 1.4 论文主要内容
  • 第二章 Enhanced aacPlus编解码技术研究
  • 2.1 Enhanced aacPlus 编解码器概述
  • 2.1.1 Enhanced aacPlus 编码器原理
  • 2.1.2 Enhanced aacPlus 解码器原理
  • LC 主要算法模块'>2.2 MPEG-4 AACLC 主要算法模块
  • 2.2.1 心理声学（Psychoacoustic）分析模块
  • 2.2.2 分析滤波器组（Filter Bank）模块
  • 2.2.3 瞬时噪声整形（Temporal Noise Shaping）模块
  • 2.2.4 联合立体声（Joint Stereo Coding）模块
  • 2.2.5 感知噪声替代（Perceptual Noise Substitution，PNS）模块
  • 2.2.6 量化编码（Quantization and Coding）模块
  • 2.3 频带复制（Spectral Band Replication，SBR）技术
  • 2.3.1 SBR 技术的基本原理
  • 2.3.2 SBR 编解码流程
  • 2.4 参数立体声编码（Parametric Stereo，PS）技术
  • 2.4.1 联合立体声编码技术的缺陷
  • 2.4.2 PS 编码技术的基本原理
  • 第三章 XScale平台的 Enhanced aacPlus解码器移植
  • 3.1 Enhanced aacPlus 解码器的应用系统结构
  • 3.2 XScale 处理器及开发工具
  • 3.2.1 XScale 处理器PXA272 结构
  • 3.2.2 开发工具使用与效率统计方法
  • 3.3 用于MPEG-4 音频流的负载格式实现
  • 3.3.1 RTP 与LATM 结构
  • 3.3.2 LATM 解复用实现
  • 3.4 解码器由 x86 定点 C 代码向 XScale 平台移植
  • 3.4.1 定点C 代码改进
  • 3.4.2 编译
  • 3.4.3 移植结果判定与效率评估
  • 第四章 XScale平台的 Enhanced aacPlus解码器优化
  • 4.1 Enhanced aacPlus 解码器算法改进与优化
  • 4.1.1 反量化模块的优化
  • 4.1.2 IMDCT 快速算法
  • 4.1.3 Huffman 解码算法优化
  • 4.1.4 算法优化结果
  • 4.2 Enhanced aacPlus 解码器代码优化
  • 4.2.1 基本操作优化
  • 4.2.2 C level 优化
  • 4.2.3 汇编level 优化
  • 第五章 Enhanced aacPlus解码器优化效果评估分析
  • 5.1 Enhanced aacPlus 解码器效率评估
  • 5.2 Enhanced aacPlus 解码器解码指标和音质分析
  • 5.2.1 优化指标分析
  • 5.2.2 解码音质分析
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻博/硕期间取得的研究成果

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