基于AC-3数字音频解码的递归IMDCT的FPGA实现

数字音频AC-3采用了逆改进离散余弦变换（IMDCT）进行时频变换．为节约硬件资源并提高其运算速度，提出了基于FPGA实现的一种面向AC-3。MPEG等解码的对称的奇偶共用的IMDCT递归运算结构。考虑数字音频AC-3的解码特点，通过一定的数学推导，得到改进离散余弦逆变换的递归特性和奇偶对称性，并结合硬件系统结构的模块化和规则性，对256个频谱系数中的128个分别采用两个硬件递归结构进行运算．再进行简单复制得到256个PCM样本值。最后在XilinxFPGA上编程实验表明，奇偶序列频谱数据在运算上能够同步．减少了所需的运算单元和寄存器资源，因而在提高了IMDCT运算速度的同时降低了硬件复杂度．为数字音频AC-3解码器的硬件实现奠定了基础．     

MPEG-2音频解码算法优化

以PC机为硬件平台对MPEG-2的音频解码算法进行优化，实现MPEG-2全软件的系统、视频、音频3个部分实时解码。在IDCT和IMDCT中应用了新的快速算法；结合PC机本身的特点及解码过程中有大量的乘加运算采用SIMD(single—instruction multiple—data)来对程序优化，并在实际运算中也对数据结构进行了优化。通过以上的优化使MPEG-2层Ⅱ解码的运算量减少了40％以上，在奔腾3／450计算机上只占用不到5％的系统资源。这些优化算法已经应用于奔腾3／800为硬件平台的MPEG-2实时解码器中。     

MP3音频解码优化算法

以MP3音频解码器为研究对象,在实时性、面积等约束条件下,研究MP3解码流程和算法。IMDCT(反向改进离散余弦变换)是编解码算法中一个运算量大调用频率高的运算步骤。重点推导了递归算法的优化方法,因此在减小硬件资源的同时快速地实现了IMDCT,经验证功能正确。     

快速DCT修剪在DSP上的内存访问优化方法

在本论文中,我们提出一个新的内存访问优化方法以减少由权重因子(在DCT的快速修剪计算图中的余弦系数)和输入点而产生的内存访问量,实现在DSP上的快速DCT修剪.该方法通过两个步骤来减少内存访问量:1.减少权重因子的个数;2.将快速DCT修剪的计算流程图中两个阶段中的蝴蝶运算单元合并到一个阶段中,从而形成一个高效的蝴蝶运算单元.我们在TI TMSC320C64x DSP上应用该方法来实现修剪FCT.实验结果表明,与传统的实现方法相比,修剪FCT方法在DSP上可以平均减少40％的内存访问量,平均减少48.6％的时钟周期和平均节约32.6％的由存储加权因子导致的内存访问.     

基于CORDIC变换实现任意点MDCT与IMDCT的算法

改进离散余弦变换(MDCT)与其反变换(IMDCT)是当今主流音频压缩标准中普遍采用的时频变换单元,也是计算量最密集的模块之一。传统的解决办法是采用基于旋转坐标变换(CORDIC)的FFT快速算法完成,但这要求MDCT变换点数为2次幂。提出了1种基于CORDIC变换实现任意点数的MDCT算法,不需要ROM存储三角函数值,可应用在支持多个标准的硬件框架中。     

二维DCT快速算法及硬件实现

提出了一种二维DCT快速算法的FPGA实现结构,采用快速算法将二维DCT分解成一维DCT的两次运算,其中一维DCT采用并行的流水线结构,提高电路的数据吞吐率和运算速度,通过系数矩阵的简化和蝶形运算结构的等价减少乘法器的消耗。提出了一种高效的矩阵转置实现方法,一个时钟可以完成8个数据读写。实验结果验证了二维DCT核设计功能和时序的正确性,最高可工作在110MHz,可用于基于DCT压缩的实时图像处理。     

MPEG-4视频解码器一致性测试

一个特定的profile&level的解码器需要通过MPEG-4标准第四部分中定义的测试过程才能被认为是一个一致性的解码器。对这个测试过程作了较为详细的介绍,给出了MPEG-4Advancedsimpleprofile1ASP@level5的解码器的测试方法和测试过程。     

DRA算法及其实时解码器设计

DRA是一种新的音频编解码标准,其在每声道64 Kbit/s时重建的音质达到ITU-R规定的"人耳不可识别损伤"的主观音质评定.研究了DRA的编码与解码原理,在对解码算法进行了优化的基础上.设计并实现了基于PXA270平台的DRA实时解码器.主观听音测试结果表明.该解码器音质良好.满足实时解码应用的要求.     

变换编码中直流偏移的快速处理

根据变换编辑码的持点,对变换编码中直流偏移处理提出一种快速算法。该算法通过交流常规的直流偏移和变换的顺序,可大大减少直流偏移的运算次数,余弦变换编码器的每个编码块的直流偏移运算次数降低至一次,小波变换变换块后的真流运算降低至分析增益为1的子带大小。例如对8×的DCT块直流偏移次数只需1次,对采用MALLAT方式的L层分解的二维图像,直流偏移次数只有原来的1/4L.     

低功耗便携式数字音频广播收音机中AAC LC解码器的设计优化

针对目前数字音频广播(DAB)收音机中DSP软件AAC+解码器功耗大的问题,该文提出了低功耗AAC LC解码器的ASIC设计,以极低的硬件代价完成了最基本的DAB+节目解码,加入DAB解码芯片后巧妙地实现了DAB+和DAB两种不同标准的兼容.该文设计优化了反量化与IMDCT算法,使用了分时工作法,从而实现了低功耗.该设...