基于FPGA的DRA音頻編碼解碼算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息化時(shí)代的發(fā)展,數(shù)字音頻技術(shù)已經(jīng)深深融入我們的工作和生活中,成為我們生活中不可缺少的～部分。目前廣泛應(yīng)用的數(shù)字音頻標(biāo)準(zhǔn)包括MPEG-1、MPEG-2、杜比AC-3、DTS等,而這些標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于國(guó)外企業(yè),那么我國(guó)在使用這些技術(shù)時(shí)就必須向其他國(guó)家交納高額的專利費(fèi)。2008年12月22日,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委頒布了《多聲道數(shù)字音頻編解碼技術(shù)規(guī)范》,即“DRA標(biāo)準(zhǔn)”,隨后在2009年批準(zhǔn)成為我國(guó)音頻國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。DRA標(biāo)準(zhǔn)具有壓縮率高、音質(zhì)好、

2、解碼復(fù)雜度低等特點(diǎn),填補(bǔ)了我國(guó)數(shù)字音頻產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的空白,極大的推動(dòng)了我國(guó)音頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
　　 論文重點(diǎn)研究DRA編解碼算法標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)分析了編碼過(guò)程中的心理聲學(xué)模型、瞬態(tài)段劃分、可變分辨率濾波器組、Huffman碼書選擇等算法,解碼過(guò)程中的窗口序列還原、Huffman碼書應(yīng)用、解碼量化因子等算法。在深入研究分析的DRA標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,采用硬件編程語(yǔ)言VHDL完成了碼流分解、幀頭信息解碼、Huffman解碼模塊、

3、量化因子解碼模塊的設(shè)計(jì),并在DE1開(kāi)發(fā)板的FPGA芯片EP2C35F484C7上通過(guò)驗(yàn)證。解碼模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了數(shù)據(jù)融合技術(shù),把多個(gè)算法簡(jiǎn)單的解碼模塊功能合并到一起進(jìn)行解碼運(yùn)算,可以節(jié)省大量的讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間。此外對(duì)于Huffman解碼模塊的設(shè)計(jì)提出了一種改進(jìn)的16叉樹(shù)查找表運(yùn)算方法,綜合考慮查找表存儲(chǔ)空間和解碼速度的關(guān)系,在不降低Huffman解碼速度的基礎(chǔ)上,節(jié)省了大量存儲(chǔ)空間。
　　 論文在進(jìn)行解碼算法研究的基礎(chǔ)上,還給