基于DSP的MPEG—2音频实时压缩编码算法

对MPEG-2层Ⅱ音频实时压缩编码过程进行了分析;对影响编码速度的主要算法-子带分析滤波算法和心理声学模型计算作了优化,最后结合TMS320C31应用系统资源,给出了相应算法实时实现的算法流程。

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第 2卷第 3 4期

武汉理工大学学报‘信息与管理工程版

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文章编号：0 7 4 x (0 2 0—0 6—0 10一I 4 2 0 13 0 3 3

基于 DS P的 MP G一2音频实时压缩编码算法 E孟哲，杨杰(武汉理工大学信息工程学院湖北武汉 4 0 7 ) 3 0 0

摘

要： MP G一2层Ⅱ音频实时压缩编码过程进行了分析；对 E对影响编码速度的主要算法——子带分析滤

波算法和心理声学模型计算作了优化；最后结合 TMS 2 C 1用系统资源，出了相应算法实时实现的算 30 3应给法流程。

关键词： E MP G一2子带分析滤波；;心理声学模型中图法分类号： N 1 .2 T 9 17 文献标识码： A

1引言 运动图像专家组 m G( t nPcueE— Moi i r x o t

特，生量化编码，产以达到压缩编码的目的；后，最

按照 MP G数据帧的格式将量化后的数据打包， E 形成 MP G音频层 I压缩编码的标准码流[ E I。

p r G op是一种压缩比率较大的活动图像和声 et ru ) 音的压缩标准。MP G一2的音频标准 (S IC E IO/E

1 88 3中根据编码计算复杂度及编码效率的 31— )不同，为层 I层 I和层 II 3种标准，分， I I这以满足在不同的数据码率达到相应的声音质量。 MP G E一

2音频编码算法，以心理声学理论为基础，既是图1 MPEG音频层Ⅱ编码过程

种典型的基于人耳听觉特性的子带编码算法， 也是一种帧处理方式算法结构。一

其中，子带分析滤波的运算量占编码过程运

笔者分析了 M P G一2层Ⅱ音频实时压缩编 E

码的过程及其主要算法，并结合 D P的特点， S进行了利用 F T快速实现子带分析滤波及心理声 F学模型计算的设计。

算量的 4%, 2心理声学模型的计算量占编码过程运算量的 4%【。因此， 6 3]这两部分算法的优化是减少存储空间和运算时间，实现实时编码的关键。 2 2压缩编码的主要算法 .2 2 1子带分析滤波算法 ..令 X为 52点的分析矢量，为 5 2点的分 1 C 1析窗系数

,为 6 y 4点的中间矢量，为子带分析 s滤波产生的 3 2点频域样值。MP G建议的子带 E

2 MP EG一2音频层 I编码过程及算法 I2 1压缩编码过程 .

图 l为 MP G一2音频层 I压缩编码过 E I程…。在编码时，首先，用多相正交分解滤波采器组将每一帧输入的数字化的宽带音频 P M C (us o e d l e信号，匀分成 3 P l C ddMoua ) e t均 2个子带；同时再利用心理声学模型计算出每个子频带的信掩比 S MR( i a MakR t )然后， Sg l s ai; n o根据 S MR对每个子带进行动态比特分配，即对人耳听觉敏感的子频带分配较多的编码比特，人耳听对

分析滤波算法步骤如下：

①在 52 1点分析矢量 X中取 3个新样值， 2舍弃 3个旧样值； 2 ②用 52的矢量 C对 X加窗，到矢量 Z。 1点得 Z,[z]: C, X[][], ,= 0 ..5 1 z z z, .,1③计算 6点中间变量 y。 4三

y,=∑ Z,+6 [] z[ z 4]』=0

,=0 .6 z…, 3

觉不敏感的区域分配较少编码比特或不分配比收稿日期：0 2 2—1 . 2 0—0 6

④计算 3点频域样值。 2

作者简介：孟哲 (9 3一)女， 16,湖北武汉人，武汉理工大学信息工程学院讲师基金项目：北省重点科技攻关资助项目 (0 0 t 14 .湖 2 0 2" 2 ) 0