高可信網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻編碼中MDCT-IMDCT算法及其可重構(gòu)電路研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)與通訊、娛樂業(yè)的融合使得數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)今發(fā)展最快、規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)之一。在音頻方面，網(wǎng)絡(luò)傳播帶來的更多需求以及人們對(duì)音質(zhì)的更高要求，使得龐大的數(shù)據(jù)量與有限的帶寬之間的矛盾愈加顯著?；谛睦砟Ｐ偷母兄幋a器是一種即不損害音質(zhì)有能進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)壓縮的編碼方式，在主流音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)中被普遍采用。本文則主要研究基于感知編碼器音頻標(biāo)準(zhǔn)框架下作為運(yùn)算復(fù)雜度最高的模塊之一的MDCT/IMDCT（改進(jìn)離散余弦變換及其逆變換）

2、模塊的基于標(biāo)準(zhǔn)單元的硬件ASIC實(shí)現(xiàn)。 首先簡(jiǎn)要闡述了主流的音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)分析了MP3編碼解碼流程中MDCT/IMDCT的算法原理：MDCT/IMDCT是一種基于TDAC（時(shí)域混迭抵消）效應(yīng)的改進(jìn)的離散余弦變換，在保持原有編碼效益下，有利于降低邊界噪聲，作為一種優(yōu)良的時(shí)頻分析工具，而廣泛應(yīng)用于主流音頻編解碼框架下。由于在整個(gè)編解碼系統(tǒng)中占據(jù)很重要的地位，它的性能也是決定整個(gè)系統(tǒng)性能的瓶頸之一。 本文采用自上而下的設(shè)

3、計(jì)方式，在DFT/DCT快速算法基礎(chǔ)上，對(duì)MDCT/IMDCT算法特性進(jìn)行分析，最終采用了（N/4+1）次N/4點(diǎn)兩路并行遞歸方案。本文方案通過Matlab工具編程驗(yàn)證，與直接算法結(jié)果一致；與目前計(jì)算效率最優(yōu)的參考方案相比，本文在保持計(jì)算效率的前提下，采用同一電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了MDCT和IMDCT的計(jì)運(yùn)算功能。本設(shè)計(jì)采用RTL級(jí)可綜合Verilog語言進(jìn)行描述，通過ModelSim功能仿真，使用Synplify Pro綜合工具預(yù)綜合成門級(jí)電