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AVS音频编解码算法研究及其在DSP平台上的实现

作　者: 王伟
导　师: 国澄明
学　校: 天津大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: AVS音频编码暂态信号时域增益控制 DM642 DSK5416
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 162次
引　用: 2次
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内容摘要

AVS音频标准是我国具有自主知识产权的音视频编码标准AVS的第三部分,为高质量音频压缩领域提供了很好的方案,主要用于高分辨率数字广播、高密度激光数字存储媒体、无线宽带多媒体通讯和互联网宽带流媒体等业务。AVS音频编码标准中引入了许多先进的音频编码技术,研究AVS音频编码技术及其实时实现对AVS音频标准的推广和应用具有重大的现实意义。本文首先介绍了音频编码技术的发展情况和基本原理,对AVS音频编解码的框架和各个模块的算法进行了研究和分析。针对AVS音频编码算法中暂态信号处理的复杂度较高的缺陷,提出了两种新的暂态信号处理方法,并在AVS音频编解码器中进行了验证,实验证明,这两种方法的编码质量和原来编码器的质量相当,但计算复杂度却远远低于原来的编码器。然后,本文对AVS音频编解码器的各个模块进行了优化,使得AVS音频编解码器的计算复杂度大大降低。接下来,将AVS音频编码器移植到DM642 EVM平台上并进行优化,在该平台上实现音频的实时采集,实时编码以及编码比特流的实时发送;将AVS音频解码器移植到DSK5416平台上并进行优化,实现编码比特流的实时接收,实时解码和音频数据的实时播放。编解码器的优化结果是,在44.1kHz采样率下,实时编码需要150MHz时钟,实时解码需要25MHz时钟。最后,本文介绍了音频一致性测试的目的和必要性,并针对AVS音频标准,提出了AVS音频解码器需要测试的参数,以及一致性测试码流的生成方法。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-17
  1.1 课题研究背景和意义  8-9
  1.2 音频编码发展概况  9-10
  1.3 我国音频编码标准发展概况  10
  1.4 数字音频标准介绍  10-14
    1.4.1 MPEG-1 音频编码标准  10-11
    1.4.2 MPEG-2 音频编码标准  11
    1.4.3 Dolby AC-3  11-12
    1.4.4 DTS  12-13
    1.4.5 MPEG-2 AAC  13-14
  1.5 媒体处理器概览  14-15
  1.6 论文的研究内容和结构  15-17
第二章 AVS音频标准介绍  17-37
  2.1 引言  17
  2.2 AVS音频编解码框架  17-19
  2.3 AVS音频编解码的算法原理  19-36
    2.3.1 基于时域能量和频域不可预测度的两级暂稳态判决  19-22
    2.3.2 时频变换（MDCT）  22-23
    2.3.3 频域多分辨率分析  23-26
    2.3.4 量化和反量化  26-27
    2.3.5 量化域方极坐标立体声编码（PQ-SPSC）  27-29
    2.3.6 基于上下文位平面的无损编码  29-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章对AVS音频编码器中暂态信号处理方法的改进  37-48
  3.1 引言  37-38
  3.2 频域多分辨率分析在暂态信号处理中的作用  38-39
  3.3 用频域多分辨率分析抑制预回声的必要性的讨论  39-41
  3.4 一种基于时域增益控制的预回声控制方法  41-44
    3.4.1 时域增益控制的实现方法  41-42
    3.4.2 时域增益控制方法的客观测试结果  42
    3.4.3 时域增益控制方法的主观测试结果  42-44
    3.4.4 时域增益控制方法和参考编码器的计算复杂度比较  44
  3.5 一种基于时域平坦化的预回声控制方法  44-47
    3.5.1 目前音频编码器中暂态信号处理方法的缺陷  44-45
    3.5.2 基于时域平坦化的预回声控制方法的原理和方法  45-46
    3.5.3 实验结果  46-47
    3.5.4 该方法的不足  47
  3.6 本章小结  47-48
第四章 AVS音频编解码系统设计  48-91
  4.1 系统方案设计  48-49
    4.1.1 多媒体处理平台的选择  48-49
    4.1.2 系统方案设计  49
  4.2 硬件平台介绍  49-62
    4.2.1 DM642 简介  49-55
    4.2.2 TLV320AIC238与DM642 的接口设计  55-58
    4.2.3 DSK5416 简介  58-60
    4.2.4 PCM3002 与TM5320VC5416 的接口设计  60-62
  4.3 AVS音频编码系统在DM642 上的实现  62-84
    4.3.1 AVS音频编码系统的软件结构设计  62-63
    4.3.2 音频采集系统的设计  63-65
    4.3.3 AVS音频编码器在DM642 上的实现  65-84
  4.4 AVS音频解码系统在DSK5416 上的实现  84-89
    4.4.1 AVS音频解码系统的软件结构设计  84-86
    4.4.2 AVS音频解码器在DSK5416 上的实现  86-88
    4.4.3 音频播放系统设计  88-89
  4.5 编码比特流的发送和接收机制设计  89-90
  4.6 本章小结  90-91
第五章 AVS音频一致性测试  91-97
  5.1 一致性测试概述  91
  5.2 AVS一致性测试码流的生成  91-96
  5.3 本章小结  96-97
结束语  97-98
参考文献  98-101
发表论文和科研情况说明  101-102
致谢  102

AVS音频编解码算法研究及其在DSP平台上的实现

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