音频编解码算法研究与实现

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1、成都理工大学硕士学位论文音频编解码算法的研究丄J实现姓名：王幸申请学位级别：硕士专业:信号与信息处理指导教师：孙旭20090501音频编解码算法的研究与实现作者简介：王幸，男，1983年1月生，师从成都理工大学孙旭副教授，2009年6月毕业于成都理工大学信号与信息处理专业，获得工学硕士学位。摘要MPEG（活动图像专家小组）是ISO/IEC组织的一个工作小组，负责制订有关活动图像、音频及其组合的压缩和解压缩处理等方面的技术标准。MPEG-1Layer3（即MP3）是MPEG-1国际音频标准（ISO/IEC11172）中的第三层编、解码算法，它具有压缩比高、声咅还原质量好、算法复杂度适中

2、等优点，采用这种标准制作的MP3格式的音乐在数字音频的存储、互联网上的多媒体音频传输等领域得到了广泛应用。目前基于专用芯片的音频编解码方案软件升级灵活性不高，基于DSP的音频编解码方案又多基于C54x平台，而解决低功耗的技术方法是值得研究的问题。基于上述背景，论文通过研究、分析，提出了基于DSP的音频编解码系统的研究与实现这一课题。本课题的主要目的是：以TI公司的C5000系列通用型DSP芯片TMS320VC5509为核心，完成系统硬件平台的设计与实现，研究MP3的编、解码算法以及其在该硕件平台上的实现。整个系统的硕件平台包描DSP核心模块、FLASH存储器、音频CODEC,电源等模

3、块。该系统通过USB接口与计算机通信，下载MP3格式的数据流，并将其存储在Flash中，然后由DSP读取Flash中的MP3数据流，完成解码工作，并通过CODEC播放。同时可以对DSP进行其他编、解码算法的软件编程，实现多种数据流格式的音频编、解码，具有很强的软件升级灵活性，述解决了低功耗的问题。整个课题完成的主耍工作包括：第一，对MP3编、解码算法的基木原理及编、解码的过程进行了详细的分析和研究，其中重点研究了MP3的解码算法，并在TI公司的DSP集成开发环境CCS2.0中进行了软件仿真，完成了基于DSP的MP3解码算法的设计与实现；第二，通过原理图设计、PCB设计、PCB制板到元

4、器件焊接等步骤，完成了MP3解码系统硬件平台的设计与实现，并详细介绍了硬件平台屮各功能模块接口的调试方法，针对容易出现的问题进行了研处分析，开发了应用程序。关键词：MPEG音频编解码DSPResearchesandRealizationofAudioCodecAlgorithmIntroductionoftheauthor:WangXing,male,wasborninJanuary,1983whosetutorwasProfessorSunXu.HegraduatedfromChengduUniversityofTechnologyinSignalandInformationPro

5、cessingmajorandwasgrantedtheMasterDegreeinJune,2009.AbstractMPEG(MovingPictureExpertsGroup)isaworkgroupofISO/IECorganizationresponsibleforproposingthetechnologystandardsofmovingpictures,audioandthecompression(abstraction)andextractionoftheircombination.MPEG-1layer3(MP3),whichhasthehighcompressi

6、onratio,goodrestoringqualityforvoiceandimmediatecomplexity,isthethirdlayeroftheencoding-decodingalgorithmoftheinternalaudiostandard(ISO/ICE11172).MP3musicmadebasedonthisstandardiswidelyusedinthefieldsofdigitalaudiorestorationandmediaaudio-videotransmissiononInternet.Atpresent,theflexibilityforu

7、pdatingsoftwareofASIC-basedaudiocodecisnotgood,andDSP-basedaudiocodecisusuallybasedonC54xplatform.Andthetechnicalmethodofsolvingthelowerpowerconsumptionisaproblemthatisworthstudying.Basedontheabovebackground,throughresearchinganda