数字音频DRA编解码研究及其定点解码器的实现和优化

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长期以来,数字音频编码技术一直掌握在几个国际企业手中,由于在音频产业中缺乏自主权,中国每年要支付可观的专利费。2007年1月20日,信息产业部与广东省人民政府在人民大会堂新闻发布厅联合召开了“加快推进数字音视频产业化暨数字音频标准发布会”,正式发布了具有自主知识产权的中国数字音频电子行业标准——《多声道数字音频编解码技术规范》。该技术的主要性能指标已经达到国际先进水平,拥有压缩效率高、音质好、解码复杂度低和容错能力强等优点,可广泛应用于数字电视、数字音频广播、宽带多媒体及移动多媒体等领域。   本文在多声道数字音频编码技术规范(DRA)的基础上展开研究工作。对编码算法中瞬态检测模块进行了重要改进;对解码算法进行了研究,用C语言实现了解码软件,并对解码器进行定点化,为解码器移植到定点DSP平台奠定了基础。   论文的主要工作包括:   (1)在音频编码中,瞬态信号是引起预回声失真的根本原因,有效的瞬态信号检测是抑制预回声失真的前提。目前的瞬态信号检测方法存在各自的不足:运算复杂度高、没有考虑时域掩蔽特性等。本文利用人类听觉系统的时域掩蔽特性,提出了一种新的快速瞬态检测算法,仿真实验结果表明该算法比Mpeg-AAC的感知熵瞬态检测方法具有更好的检测效果,并且具有较低的运算复杂度。   (2)研究DRA解码算法,按标准实现了DRA的解码器。对解码器进行分析,发现。IMDCT变换和三角函数运算的耗时占了解码器的80%;对IMDCT的快速算法进行了研究,实现了IMDCT的快速算法,并用查找表方法实现数学函数的计算,使解码器速度提高70倍。性能测试结果标明,优化后的解码器达到了实时解码的要求。   (3)DSP是多媒体编解码器的常用平台,其中定点DSP平台最为常用。论文对DRA解码器进行了定点化。将其与浮点解码器进行对比测试,结果表明定点解码器速度提高10%,且在音质效果上没有区别。这些为DRA解码器的DSP应用奠定了基础。   文章的最后,对全文进行了总结,并指出了下一步的研究方向。
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