学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

MP3数字音频编解码算法的研究及实现

作　者: 丰帆
导　师: 李跃进
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: MP3 编解码算法硬件语言
分类号: TN764
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 861次
引　用: 7次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着MP3音频编解码算法在网络音乐的广泛应用,各种硬件解码器也相继问世,在各种实现方法中,低速CPU搭配MP3解码硬件模块的SOC设计,以其较高的性价比,成为了本项目的首选方案。论文重点研究了MP3编码的算法标准,详细分析了压缩算法中的子带滤波器组编码、MDCT和混叠消除、生理声学模型、非均匀量化、霍夫曼编码与比特流组帧等主要功能模块。并在此基础上介绍了MP3的解码原理,在解码流程中应用了IMDCT、Filterbank的改进型算法以及子带截除技术,有效的减少了计算量,加快了解码速度。深入研究并且优化了ISO/IEC 11172-3的MP3解码标准后,采用并行技术设计了霍夫曼解码器、比例因子解码器和逆量化器等主要功能模块,其优点就是解码可以在每个时钟周期内进行,不受码长的影响,硬件复杂度的提高换来了解码速度的加快。采用硬件语言VHDL实现了MP3解码各个主要模块的功能,且通过了计算机功能仿真。介绍了FPGA的相关理论,并提出了采用FPGA进行验证的方案。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 常用音频压缩标准  9-11
  1.2 MP3 发展现状  11-12
  1.3 MP3 播放器介绍  12-13
  1.4 论文研究的背景  13
  1.5 论文研究的目的和意义  13-15
  1.6 本文主要的研究内容  15-17
第二章音频编解码技术综述  17-33
  2.1 音频压缩技术  17-25
    2.1.1 声音与听觉  17-18
    2.1.2 声音信号的数字化  18
    2.1.3 音频压缩的声学原理  18-20
    2.1.4 音频压缩算法  20-25
  2.2 MPEG 系列压缩标准的发展  25-29
    2.2.1 MPEG-1 标准  26
    2.2.2 MPEG-2 标准  26-28
    2.2.3 MPEG-4 标准  28
    2.2.4 MPEG-7 标准  28-29
    2.2.5 MPEG-21 标准  29
  2.3 MP3 音频  29-31
    2.3.1 MP3 的由来  29
    2.3.2 MP3 的特点  29-30
    2.3.3 MP3 的实现基础  30-31
    2.3.4 MP3 的局限性  31
  2.4 本章小结  31-33
第三章 MPEG-1 AUDIO LAYER 3 编解码技术  33-57
  3.1 MPEG-1 AUDIO LAYER 3 编码算法  33-47
    3.1.1 分析子带滤波器组  33-36
    3.1.2 MDCT 和混叠消除  36-38
    3.1.3 心理声学模型  38-40
    3.1.4 非均匀量化  40-45
    3.1.5 Huffman 编码  45-46
    3.1.6 比特流组帧  46-47
  3.2 MPEG-1 AUDIO LAYER 3 解码算法  47-57
    3.2.1 比特流解码  48-49
    3.2.2 逆量化  49-50
    3.2.3 立体声处理  50-51
    3.2.4 频域到时域的映射  51-52
    3.2.5 IMDCT 和Filterbank 的改进型算法  52-54
    3.2.6 基于子带截除的MP3 解码优化技术  54-57
第四章 MP3 解码器的硬件设计  57-79
  4.1 MP3 解码器的整体设计  57-58
  4.2 比例因子解码器的设计  58-60
  4.3 霍夫曼解码器的设计  60-66
    4.3.1 霍夫曼编码算法和常见解码器设计架构  60-62
    4.3.2 MP3 解码器中霍夫曼解码器的设计  62-66
  4.4 逆量化模块的设计  66-69
  4.5 部分模块的仿真结果  69-75
  4.6 FPGA 实现方案  75-79
第五章工作总结和展望  79-81
  5.1 本文工作总结  79-80
  5.2 课题展望  80-81
致谢  81-83
参考文献  83-86
研究成果  86-87
附录A  87-98
附录B  98-104

MP3数字音频编解码算法的研究及实现

内容摘要

全文目录

相似论文