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MPEG-4 AAC解码器在NIOS II平台的实现与优化

作　者: 潘岳
导　师: 戎蒙恬
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: MPEG-4 AAC 实时解码器 NIOS II IMDCT 数字信号处理
分类号: TN764
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 17次
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内容摘要

先进音频编码方法AAC(Advanced Audio Coding)作为MPEG-4标准的高质量音频压缩编解码的核心,能够在每通道64kbps下提供高质量音频压缩编解码,在压缩音频流中支持多于48个音频通道,16个低频有效通道,16个多配音多种语言通道和16个数据流,在诸多领域中发挥了重要作用。Altera公司的NIOS II嵌入式处理器是一个用户可配置的软核处理器,在音视频系统开发中有其独特的优势。本文以AAC解码器为研究对象,首先介绍了MPEG-4 AAC标准中无噪声解码、逆量化、应用比例因子、联合立体声解码、瞬时噪声整形、长时预测和反滤波器组等模块的基本原理,详细介绍了NIOS II开发板的硬件特点。对AAC解码器中运算量较大的Huffman解码、IMDCT等部分进行了算法优化,以提到运算效率,减少运算量;对定点化过程中非线性运算的定点化处理,结合通常的方法使用适用于AAC解码算法的定点化处理方法,最后利用NIOS II所提供定制指令方法对解码器性能进一步优化,在NIOS II平台实现MPEG-4 AAC实时解码器。最后,本文给出了解码器实现结果分析和AAC解码器的音频质量客观评价。试验结果表明解码器满足在系统最高频率80M下实现实时解码,音频解码器音频质量在主观评价上与原始信号基本无差别,且客观评价与MOS分相似较好。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
1 绪论  9-17
  1.1 AAC 发展  9-11
  1.2 AAC 数据流的组织格式和文件结构  11-13
  1.3 相关音频压缩编解码算法  13-14
  1.4 MPEG 标准最新发展及其应用  14-16
  1.5 本文主要研究工作和内容安排  16-17
2 NIOS II 开发平台简介  17-24
  2.1 NIOS II 处理器[32]特性  17-19
  2.2 NIOS II 开发板硬件结构介绍  19-21
  2.3 NIOS II 集成开发环境（IDE）  21-24
3 AAC 原理介绍  24-45
  3.1 AAC 编码算法  24-42
  3.2 AAC 解码过程  42-45
4 AAC 解码器的在NIOS II 平台的实现  45-57
  4.1 定点系统的音频解码过程  45-46
  4.2 MPEG-4 AAC 算法优化  46-54
  4.3 C 语言软件代码优化  54
  4.4 基于NIOS II 处理器特性的优化  54-57
5 MPEG-4 AAC 解码实现结果及分析  57-67
  5.1 基于NIOS II 平台的MPEG-4 AAC 解码器实现结果  57-58
  5.2 MPEG-4 AAC 解码器解码质量时域与频谱分析  58-59
  5.3 AAC 解码器客观评价方法研究  59-67
结束语  67-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的学术论文  71

MPEG-4 AAC解码器在NIOS II平台的实现与优化

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