论文部分内容阅读
自70年代以来，高清晰度电视(HDTV)得到了迅猛的发展。由于HDTV拥有广阔的市场前景，它已经成为当前国际研究的热点之一。在几大HDTV国际标准中，主要采用的是DolbyAC-3和MPEG-2数字音频标准。美国ATSC HDTV标准采用的是Dolby AC-3数字音频，而欧洲、日本则采用了MPEG-2数字音频标准，这代表了数字音频编解码技术的两大应用方向。通过比较可以发现DolbyAC-3数字音频在综合性能上更加优秀。因此，Dolby AC-3数字音频广泛应用于HDTV、数字广播、DVD、家庭影院系统、数字音频出版和网络流媒体、3G移动通信音频实时播放等方面。
本论文所做的工作与特色：
1．深入研究了HDTV的音频国际标准：MPEG-2Audio和Dolby AC-3数字音频标准。着重对Dolby AC-3数字音频标准进行了细化分析，掌握了标准中的各项技术规定；
2．根据Dolby AC-3数字音频标准编写了解码源程序，用C程序实现了DolbyAC-3数字音频的解码，效果令人满意。
3．优化了Dolby AC-3数字音频解码算法中复杂度高、耗时长的IMDCT单元。在AC-3解码中实现时频变换的IMDCT长度N是4的整数倍，而且其结构具有很好的对称性。本文详细推导出了用两个N/4点的DCT-Ⅱ来实现N点的IMDCT的优化算法。该优化算法可以得出MDCT和IMDCT拥有共同的转换核，使得MDCT和IMDCT可以共用一个统一的结构，节省了硬件开销，可以有效地应用于MDCT和IMDCT的并行VLSI结构。优化后IMDCT单元减少了运算次数，降低了复杂度，提高了运算速度，所用时间降低很多，而且优化后的解码效果与未优化前相当。
4．在FPGA上实现了优化后的IMDCT单元，给出了仿真结果，为下一步将Dolby AC-3数字音频解码算法硬件化打下基础。
5．深入分析了了音频信号的评价标准，并对本文优化前后的解码结果进行评价。结果表明：优化前后的解码算法解码结果正确，还原音质接近原始信号音质；优化后算法较优化前优越。