一种AAC音频编码量化器的改进算法

提出了一种AAC音频编码量化算法的迭代初始化与搜索的改进算法,该方法能有效减少量化器的迭代次数并且在不同风格的音频曲目与音频帧之间的编码时间相对稳定,从而使编码器更适用于实时编码的应用。     

MP3编码量化模块的改进

MP3是应用最广泛的一种音频格式,MP3解码芯片已发展成熟,却很少有实时编码器产品。这是因为MP3编码算法的运算量远大于解码算法,而量化模块在编码算法中占很大的比重(38．2％),为实现便携式设备的MP3实时编码,有必要对量化模块进行改进来降低运算复杂度。在分析了现有的一些改进方法后,提出了在外循环中限制量化频带以滤去高频信号,计算比例因子初值以减少循环次数;内层循环中计算量化因子初值后自适应调整步长的方法。在获得良好音频质量的同时将量化模块运算量减少到标准算法的6％,使得整个编码算法的运算量降低到标准算法的64％,配合简化声学心理模型和分析滤波器组快速算法,可在单片DSP或ARM上实现MP3实时编码。     

MPEG-2/4 AAC 音频编码器实时性能优化研究进展

目前,MPEG-2/4 AAC已成为广泛使用的一种音频编码压缩标准,但是MPEG-2/4 AAC标准的音频编码器存在算法复杂度高、计算量和时闻延迟大等缺点,无法满足实时性要求.从MPEG-2/4 AAC音频编码器的内部结构入手,分析了制约其实时性能的主要环节,就心理声学模型、滤波器组、量化与编码模块3个部分,归纳了当前MPEG-2/4 AAC实时音频编码器实现与优化研究的相关内容和进展,给出了若干算法的主要思想、改进结果和优缺点.在此基础上,提出了进一步优化MPEG-2/4 AAC实时性能的研究方向,以及需要解决的主要问题.     

一种基于MPEG-2AAC编码的音频水印方法

本文提出了一种针对MPEG-2 AAC压缩音频的脆弱水印算法,利用了AAC中MDCT量化系数大于15的Huffman编码特性来嵌入水印,并在此基础上依据水印的频率分布和音频信号感知熵PE的大小对嵌入算法进行了分析和改进.实验表明该算法具有较高隐藏率和良好的不可感知性.并且水印的嵌入和提取过程十分方便快速,具有一定的实用价值.     

UMTS音频编码标准研究

未来的编码技术需要将信号处理方面的进展与局部频谱信息技术结合起来。降低计算复杂性是编解码算法演进的主要推动力。文章给出了音频编解码的目标,详细分析了音频编码的原理,研究了MPEG-1、MPEG-2 BC、MPEG-2 AAC、MPEG-4低时延AAC、MPEG-4高效AAC和增强的MPEG-4高效AAC的应用场合、抽样频率和比特率。     

基于感知熵的MPEG—2AAC量化模块的改进

在MPEG－1和MPEG－2系列的音频编码中,其量化模块都采用Brandenburg提出的双循环结构,它作为标准的参考算法在对编码质量的评估等工作中能起到不错的效果,但用于实时音频编码时,由于它的收敛速度较慢,往往无法满足要求,本文对MPEG－2 AAC的量化模块进行了分析,引入了基于感知熵的比特估算技术,并针对其缺陷重新设计了该模型,实验结果表明新算法在迭代次数等方面有明显改进。     

AAC窗型判定和量化模块的改进算法

由于先进音频编码(AAC, Advanced Audio Coding)标准中使用了较为复杂的心理声学模型和两层嵌套循环量化模块,使得其编码复杂度明显增加,从而影响了实时编码,所以,对于有实时编码要求的系统,必须对标准使用的心理声学模型和量化模块进行改进。本文针对AAC心理声学模型中的窗型判定子模块,提出了基于时域方差变化率的窗型判定算法;并且通过对AAC量化噪声评估模型的推导,设定量化因子初值,在可变比特率条件下无需循环就可实现量化编码,在固定比特率条件下可单循环实现量化编码且在96kbps码率条件下量化循环次数为1-2次。改进后的AAC编码器在TMS320C6727B实验平台上窗型判定模块运算量为1.79每秒百万时钟周期(MCPS, Million Cycles Per Second),量化模块为14.67 MCPS,并且经测试证明音质并无明显失真。      

AAC编码算法的快速实现

Advanced Audio Coding(AAC)是一种高质量的音频编码标准,其编码算法的运算复杂度很高。本文针对AAC的心理声学模型谱估计采用SDFT'谱代替标准建议的DFI'谱,对其比特分配模块则提出了一种自适应的最佳全局量化阶搜索方法,此外,还采用基于FFT的MDC'I'快速算法,大大降低了AAC编码算法的运算复杂度。     

基于自适应搜索范围及顺序的快速矢量量化编码算法

本文提出了一种新颖的快速矢量量化编码算法.该算法在编码前预先计算每个码字的四个特征量,然后根据各特征量的升序排列分别对码字进行排序以生成四个排序码书.在编码过程中,对于不同的输入矢量,自适应产生不同的动态码字搜索范围及顺序而排除大部分码字.测试结果表明,本文算法只需搜索3%到8%码字而获得与穷尽搜索算法相近的编码质量,实际编码时间减少约93%.     

基于自适应重迭正交变换的音频信号编码

本文提出了一种基于自适应重迭正交变换的音频信号编码算法，讨论了变换系数的量化及自比特分配问题。实验结果表明该方法的编码质量优于传统的离散余弦变换，没有分块效应，而计算量则相当。     

MPEG-2／4AAC音频编码器的低复杂度优化

优化了MPEG-2／4AAC编码器的复杂度,并在定点数字信号处理器（DSP）上实现了相应的优化编码器。提出了一种迭代求解非线性频谱量化比例因子的方法及一种不需要再量化的比特率控制方法。与定点DSP实现技术相结合,这两种方法可将编码器的运行效率相对参考代码提高30倍,而音质只有轻微下降。这使得移动设备上的高质量音频应用成为可能。     

AAC:21世纪音频编码的主流

数字音频编码技术无论对多媒体通信、多媒体广播、消费类电子都有其重要性。首先简要地回顾了数字音频编码技术的发展过程,然后介绍了包括MPEG音频,MP3,AC-3,ATRAC,PAC在内的8种现行商用数字音频编码系统,并作了特征比较,作为重点、详细地叙述了MPEG-2AAC的算法和特点。介绍了ITU-R有关高质量音频编码主观评价的方法,给出了AAC,PAC,MP3,AC-3音质评分表,评分显示在相同低数码率时AAC具有最好的音质,达到了ITU-R的有关规定。最后简要介绍了AAC的实现。     

MPEG-2 AAC解码器的优化算法

作为新一代的音频编码国际标准,先进音频编码(AAC)提供了良好的压缩性能,具有广阔的发展和应用前景。但是由于AAC标准给出的算法比较复杂,按照标准算法进行测试时发现其并不能满足实时解码的要求,因此,必须对标准算法进行优化以达到实时解码的要求。在叙述了MPEG-2 AAC解码器的模块组成和原理的基础上,针对各个模块的特点采用优化算法,对MPEG-2 AAC解码器的部分模块进行了优化设计,较大程度地提高了解码速度。     

MPEG-4 high-efficiency AAC coding

The name MPEG-4 high-efficiency AAC (HE-AAC) refers to a family of recent audio coders that was developed by the International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission (ISO/IEC) Moving Picture Experts Group (MPEG) by subsequent extension of the established Advanced Audio Coding (AAC) architecture. These algorithmic extensions facilitate a significant increase in coding efficiency relative to previous standards and other known systems. Thus, they provide a representation for generic audio/music signals that offers high audio quality also to applications limited in transmission bandwidth or storage capacity, such as digital audio broadcasting and wireless music access for cellular phones. This article presents a compact overview of the evolution, technology, and performance of the MPEG-4 HE-AAC coding family.     

基于PLI算法的AAC反量化和PNS解码模块设计

针对AAC(Advanced Audio Coding)解码器中具有复杂运算因而难以硬件实现的反量化模块和知觉噪音替代(Perceptual Noise Substitution,PNS)模块,提出用分段线性插值(Partition and Linear Interpolation,PLI)进行近似计算的方法.其基本原理是将复杂的曲线分割成多个区间,在每个区间内用线性插值的方法进行近似.利用该方法设计的反量化模块和PNS解码模块获得了较高的运算精度,最大运算误差率分别为2e-4和5e-3,全部运算可分解为简单的查表、乘法、加法和移位运算,易于硬件实现.FPGA验证结果表明,反量化模块仅耗用了45个逻辑单元和2 304ROM bits,PNS解码模块仅耗用了21个逻辑单元和144ROM bits,且解码音质良好,没有产生可感知的噪音.     

MPEG digital audio coding

The Moving Pictures Expert Group (MPEG) within the International Organization of Standardization (ISO) has developed a series of audio-visual standards known as MFEG-1 and MPEG-2. These audio-coding standards are the first international standards in the field of high-quality digital audio compression. MPEG-1 covers coding of stereophonic audio signals at high sampling rates aiming at transparent quality, whereas MPEG-2 also offers stereophonic audio coding at lower sampling rates. In addition, MPEG-2 introduces multichannel coding with and without backwards compatibility to MPEG-1 to provide an improved acoustical image for audio-only applications and for enhanced television and video-conferencing systems. MPEG-2 audio coding without backwards compatibility, called IMPEG-2 Advanced Audio Coding (AAC), offers the highest compression rates. Typical application areas for MPEG-based digital audio are in the fields of audio production, program distribution and exchange, digital sound broadcasting, digital storage, and various multimedia applications. We describe in some detail the key technologies and main features of MPEG-1 and MPEG-2 audio coders. We also present the MPEG-4 standard and discuss some of the typical applications for MPEG audio compression     

Ogg Vorbis数字音频编码技术

简述了一种无专利要求的Ogg Vorbis数字音频编码的算法，深入分析了其关键技术，并给出了主观测试结果。结果表明这种编码算法的主观声音质量超过MP3和MPEG-4 AAC。     

基于XScale平台的MPEG-4 AAC解码器Huffman算法优化

Huffman算法的实现是MPEG-4 AAC解码的一个关键部分,它在整个解码算法中占有很大的运算比重和内存开销。讨论了不同的Huffman解码算法及其改进,结合AAC解码器不同码表的特点,针对XScale处理器选择了其合适的Huffman解码算法,并对每种选择的算法从提高解码效率、减少内存开销的角度进行了优化．达到了理想的效果。     

MPEG-4 AAC编码器比特消耗参考值的快速计算

MPEG-4 AAC的码率失真控制算法需要多次检索霍夫曼码书以获得当前状态比特消耗的参考值。从霍夫曼码书使用概率的分析入手,提出了检索部分码书方案以实现比特消耗参考值的快速计算。客观测试表明该方案能有效降低计算量,且几乎不影响编码器音质。