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网络音频编码算法研究和实现

作　者: 宋少鹏
导　师: 马鸿飞
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 网络音频编码多描述编码数字信号处理器定点化多媒体通信
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
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内容摘要

随着IP网络技术的迅猛发展和信道带宽的极大提高,多媒体通信越来越多的进入到人们的生活当中,人们迫切需要高质量的音频传输。同时,随着数字信号处理芯片运算能力的不断增强、开发手段的不断完善、载荷功耗的不断减小和生产成本的不断下降,数字信号处理芯片在音频通信等实时的多媒体通信中获得了广泛的应用。然而,以包交换为基础的通信网络,随机丢包和网络带宽波动的问题难以避免,严重影响了音频传输的质量,远未获得解决。本文研究和提出了一种基于感知音频编码原理和多描述编码技术的网络音频编码算法。算法对音频信号进行多描述的分析与合成,将音频分解为互不相关的听觉掩蔽门限和音频剩余信号,在量化和编码的过程中分别对掩蔽门限和音频剩余信号进行多描述编解码,这可以保证在实时通信中拥有较高的音频质量。针对音频剩余信号的多描述处理,研究了标量量化二描述的具体实现方法,并将定点的标量量化二描述网络音频编码算法在TI DM642平台获得了实现。本文在NS2网络模拟器模拟的非理想信道环境下对设计的算法进行了评估。测试结果表明,采用标量量化二描述实现的网络音频编码算法有较好的抗丢包性能,其音质要好于单描述处理的编码算法的音质。优化后的算法程序运行载荷明显降低,并保持了较高的音频质量。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 前言  7
  1.2 音频编码与网络传输  7-9
    1.2.1 音频编解码标准  7-9
    1.2.2 音频编码网络传输中的问题  9
  1.3 数字信号处理简介  9-10
    1.3.1 数字信号处理的优点  9
    1.3.2 数字信号处理器的发展历史  9-10
  1.4 本文研究的内容  10-11
  1.5 论文的结构安排  11-13
第二章网络音频编码算法  13-29
  2.1 概述  13
  2.2 感知音频编码原理  13-15
  2.3 多描述编码概论  15-17
  2.4 网络音频算法框架  17-22
    2.4.1 网络音频编码算法  17-20
    2.4.2 网络音频解码算法  20-22
  2.5 网络音频编码算法的实现  22-27
    2.5.1 标量量化多描述原理  22-24
    2.5.2 听觉剩余信号的标量量化二描述处理  24-27
  2.6 本章小结  27-29
第三章网络音频编码算法的平台移植与优化  29-45
  3.1 概述  29
  3.2 DM642 开发平台简介  29-31
  3.3 网络音频编码算法的定点化  31-36
    3.3.1 定点化概念  31-34
    3.3.2 算法程序定点化  34-36
  3.4 算法的DM642 平台移植  36-39
  3.5 算法性能优化  39-44
    3.5.1 C64xx平台优化的特点  39-40
    3.5.2 算法程序性能优化  40-44
  3.6 本章小结  44-45
第四章算法性能测试及质量评估  45-55
  4.1 概述  45
  4.2 网络音频算法定点化效果评估  45-48
  4.3 网络音频算法抗丢包性能测试  48-53
    4.3.1 音频质量客观测试  48-50
    4.3.2 音频质量主观测试  50-53
  4.4 C64xx平台性能测试  53-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章结论与展望  55-57
致谢  57-59
参考文献  59-61
研究成果  61-62

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