【硕士论文】基于DSP的音频编解码系统的设计与算法研究.pdf

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于DSP的音频编解码系统的设计与算法研究姓名：胡智华申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：宋仲康20060401武汉理工大学硕士学位论文摘要MPEG(活动图像专家小组)是ISO／IEC的一个工作小组，负责制定有关活动图像、音频及其组合的压缩、解压缩处理等方面的技术标准。MPEG一1Layer3(mp3)是MPEG一1国际音频标准(ISOdCE11172)的第三层编、解码算法，它具有压缩比高、声音还原质量好、算法复杂度适中等优点，利用这种标准制作的mp3格式的音乐在数字音频的存储、互联网上的多媒体音视频传输等领域得到了广泛的应用

2、。基于以上背景，论文通过研究、分析，提出了基于DSP的音频编解码系统的设计与算法研究这一研究课题。本课题的主要目的是：以n公司的C5000系列通用型DSP芯片．．-TMS320VC5402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硬件平台上的DSP实现。整个系统的硬件平台包括DSP核心模块、FLASH存储器、音频CODEC、USB通信等模块。该系统通过USB接口同PC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进行其它编、解码算

3、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的灵活性。整个课题研究完成的主要工作包括：其一，经过原理图设计、PCB设计、PCB制板到主芯片及其它元器件的焊接等步骤，完成了对mp3解码系统硬件平台的设计与实现，详细介绍了硬件平台中各功能模块接口的硬件调试方法，针对容易出现的问题进行了研究分析，开发了系统的驱动及应用程序；其二，对mp3编、解码算法的基本原理及编、解码的过程进行了详细的分析和研究；重点研究了mp3的解码算法，并对算法中的Huffman解码模块以及IMDCT变换模块进行了改进、优化，通过从PC机模拟实现到DSP芯片编程实现，在11公司

4、的DSP集成开发环境CCS2．0中进行软、硬件的联合调试，完成了基于DSP的mp3解码算法的设计与实现。关键词：MPEG，编解码，DSP，MP3武汉理上人学硕士学位论文ABS’rRACTMPEG(MovingPictureExpertsGroup)isaworkgroupofISO／IECresponsibleforproposingthetechnologystandardofmovingpictures，audioandthecompression(abstraction)andextractionoftheircombination．MPEG-1layer3(

5、mp3)，whichhasthehi曲compressionratio，goodrestoringqualityforvoiceandimmediatecomplexity,isthethirdlayerencoding—decodingalgorithmoftheinternalaudiostandard(isO／ICE11172)．MP3musicmadebasedonthisstandardiswidelyusedinthefieldsofdigitalaudiorestorationandmediaaudio—videotransmissioninInter

6、net．Basedontheabovebackground，throughresearchingandanalyzingweproposedtheresearchtopicbasedonthedesignandalgorithmofaudioencoding-decodingsystem．Thepurposeofthistopicis：completingthedesignandrealizationofthewholesystem'shardwareplanemainlyreferstotheall-purposeDSPchipofTICompany’SC5000

7、series-TMS320VC5402，researching011mp3’Sencoding-decodingalgorithmandtheDSPrealizationonitshardwareplane．Thewholesystem’SploneincludesminimumsystemofDSP,FLASHstorage，audioCODECandUSBcommunication，etc．ThesystemdownloadsthedatastreamofMP3formatthroughthecommunicationbetweenUSBinterfacea