基于DSP的IMDCT快速算法

修正离散余弦变换 ( MDCT)在音视频信号编码中得到广泛地应用 ,其快速算法在实时编解码系统中尤为重要。论文给出了一种适用于数字信号处理器 ( DSP)实现的修正离散余弦反变换 ( IMDCT)快速算法—用 M/ 2点时间抽取 ( decimation in time,DIT)分裂基 FFT实现 2 M点的IMDCT。算法是基于蝶形运算组成 ,在 DSP中可以获得很高的运算效率。该算法的蝶形运算结构同样适用于正向MDCT。在由定点 DSP实现的活动图像专家组 ( MPEG)音频层 III解码器中 ,与 MPEG音频压缩标准 ISO/ IEC 11172 -3中给出的 IMDCT运算量相比较 ,该文提出的 IMDCT快速算法节省了 2 / 3的运算时间和 1/ 2的存储空间。     

DSP Builder实现MP3音频解码中的IMDCT

文章主要讨论如何使用 DSP Builder来实现 MP3音频解码中的 IMDCT。MDCT和 IMDCT是 2种重叠正交变换 ,也是 MPEG音频标准中运算量最大的 2种运算 ,主要应用在数字信号处理当中。采用正弦递归循环公式 ,实现 IMDCT的内核 ,得到一种该变换的高效实现方法 ,这种方法特别适合 VLSI的并行实现     

一种新的基于矩的改进离散余弦变换及其反变换快速算法

为了提高离散余弦变换(MDCT)及其反变换(IMDCT)的计算效率,提出一种新的基于一维离散矩的快速算法.首先把MDCT和IMDCT的核函数映射到另外一个集合进行合并化简,再用三角函数泰勒级数展开的方法,将MDCT和IMDCT的计算用有限项的一维离散矩的线性加权和近似.一维离散矩的快速计算可以采用p+1维的矢量加法结构进行,用加法运算代替乘法运算,有效地减少了乘法的运算量.该算法的乘法计算量仅为O(Nlog2N/log2log2N),少于通常快速算法所需的O(Nlog2N),可以有效地降低运算时间.理论分析和实验结果都表明:用一维矩近似的方法计算MDCT和IMDCT的结果精度很高,运行速度比较快,能够很好地满足实际计算的要求.     

基于感知熵的感知音频编码器量化模块的改进

在感知音频编码中,双循环结构作为标准的参考算法在对编码质量的评估等工作中能起到较好的效果,但由于收敛速度较慢,故难于用于实时编码应用。本文以MPEG-2 AAC的量化模块为例,对其进行分析,引入了基于感知熵的比特估算技术,并针对其缺陷重新设计了该模块,实验结果表明,新算法在迭代次数等方面有明显改进。     

快速霍夫曼解码算法在AAC音频解码中的应用

MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding,先进音频编码)数字音频压缩标准,已经成为MPEG国际标准中音频编码的核心,引领着感知音频的发展方向。MPEG-2 AAC是高保真音频编码标准中的一种。从编码原理的角度来看,它包含着多种新型高效的编码工具。主要有修正离散余弦变换(MDCT)、时域预测编码、瞬时噪声整形、无噪声编码等等。在本文中,针对AAC解码过程中复杂度最高的无噪声解码模块进行了改进,应用了快速霍夫曼解码,提高了解码效率。     

DFT(2~m)和DCT(2~m)的递归快速新算法

本文提出一种计算DCT(2~m)的递归快速新算法,该算法比Lee算法计算误差小,比Vettreli等人的FFCT算法的结构简单,同时具有和上述算法相同的计算复杂性。文中同时导出DFT和DCT之间的关系。基于DCT的快速新算法,DFT的递归快速新算法具有和FFCT和SR—FFT同样的计算复杂性,但具有更好的递归结构。     

一种基于MPEG-2 AAC编码的音频水印方法

提出了一种针对MPEG-2 AAC压缩音频的脆弱水印算法.该算法利用了AAC中MDCT量化系数大于15的Huffman编码特性来嵌入水印,并依据水印的频率分布和音频信号感知熵PE的大小对嵌入算法进行了分析和改进.实验表明,该算法具有较高隐藏率和良好的不可感知性,并且水印的嵌入和提取过程十分方便快速,适合进行实时分析.     

AVS-P3音频解码算法定点化中IMDCT模块的优化

为了将AVS-P3音频解码算法移植到支持定点算法的芯片中,需要将浮点算法转换为定点算法,针对AVS-P3解码器中IMDCT模块加窗算法复杂度较大的问题,在算法定点化的过程中提出一种改进的加窗优化算法,测试结果表明优化后该模块时间和空间复杂度明显下降．     

MEPG-4 AAC中信息隐藏的研究

为了方便存储和传输，基于心理模型的音频压缩格式得到了广泛的应用，音频信息隐藏技术能够在不降低音质的情况下在音频文件或音频流中传送与音乐相关的内容如歌词、作曲、歌唱家信息或者版权信息等，提出了一种在低码率AAC音频流中隐藏信息的算法，该算法基于人的听觉心里模型的基础上，在量化过程中进行信息的嵌入，并在MPEG-2／4 AAC编码器上进行了实验，结果证明该算法具有较好的鲁棒性，安全性高，并且隐藏容量可以灵活调整。     

一种新的三维MDCT的快速算法

提出了计算三维改进的离散余弦变换(MDCT)的一种快速方法,可以有效减小数据量,提高计算机存储和运算的效率.首先将序列长度为N1×N2×N3的三维MDCT转化为(N1/2)×(N2/2)×(N3/2)的三维离散余弦变换Ⅳ型(DCT-Ⅳ)(N1=2m1,N2=2m2,N3=2m3),然后将后者转化为8个长度为(N1/4)×(N2/4)×(N3/4)的三维离散余弦变换Ⅱ型(DCT-Ⅱ),最后再通过变量代换和加法运算实现整个快速计算过程.同时,通过编写程序验证算法的正确性,并分析该算法的计算复杂度.结果表明:较之传统的行列方法,所提出的算法能够有效使计算复杂度降低75%左右,实现了计算机在三维信号处理领域的运行速率的提高.     

AC-3数字音频压缩中的变换编码算法

变换编码是音频压缩中的一个重要部分,文中叙述了AC-3数字音频压缩标准中的变换编码技术,包括改进离散余弦变换和反变换(MDCT和IMDCT)、时域混叠抵消与自适应窗选择,详细推导了用于MDCT和IMDCT的递归算法。     

MP3解码的优化及实现

目前MP3技术已经非常成熟,现阶段对于MP3的研究热点是对原始MP3标准在实现过程中的优化以及如何在低成本低功耗的平台上实现MP3.在整个MP3编解码流程中,IMDCT是运算量最大最耗时的部分之一,因此文章提出了一种基于IMCT递归循环实现方法的优化算法.该算法是在已有文献递归算法的基础上进行了改进,并结合硬件系统结构...     

基于Nios Ⅱ的IMDCT算法硬件加速器设计

为了提高MP3解码的运算速度,分解了IMDCT算法,基于NiosII软核设计了IMDCT算法的硬件结构,作为SOPC系统总线上一个硬件加速器模块进行解码.实验验证了硬件加速器的运算速度大约是软件运算速度的4.4倍.     

多制式音频解码关键模块的FPGA设计与验证

在分析音频解码标准MP3和AAC及其实现方案基础上,提出了基于FPGA的支持多制式的音频解码算法设计方案。将分步查表法引入霍夫曼解码,并提出了无乘法器的反量化变换及可兼容的IMDCT变换算法的FPGA实现方案。板上测试验证表明,该方案可准确完成多制式音频的解码,并提高解码速度与精度。     

MPEG-1的索引系统设计与实现

文章提出一种对MPEG-1静态文件进行索引的方案。该方案把MPEG-1静态文件分解成独立的系统信息、音频流和视频流,并建立索引树。根据索引可以快速地对音频流和视频流进行搜索和定位,还可以按照流媒体传输规则打成RTP包,并介绍了一种简便易行的视频容错策略。     

HDTV音频解码系统算法优化及实现

Dolby AC-3是杜比实验室的第三代感知音频编解码系统,将心理声学模型溶入其中,大大地提高了编解码性能.本文介绍了Dolby AC-3音频标准解码算法的基本原理,并通过C程序实现该解码算法.详细推导了用两个N/4点的DCT-II来实现N点的改进离散余弦反变换(IMDCT)解码单元的优化算法,将此AC-3解码算法进行仿真试验,对仿真结果进行主客观评价.评价结果显示解码速度得到提高,为AC-3解码器的实时实现奠定了基础.