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研究生: 牧揚凡
Mu, Yang-Fan
論文名稱: MPEG1 Layer3 音訊解碼之研究及實現
Study and Implementation of MPEG1 Layer3 Audio Decoding
指導教授: 廖德祿
Liao, Teh-Lu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程科學系
Department of Engineering Science
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 64
中文關鍵詞: 解碼音訊解碼
外文關鍵詞: mp3, mpeg, dsp
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  •   二十一世紀是一個數位科技的時代,所有的資料都將以數位的形式來呈現,而數位化的好處就是可以資料加以壓,不僅體積小易於儲存,更可加快傳輸的速度。在音訊方面也是如此,所有的音樂格式皆力求體積小,音質好。而代表人物就是由MPEG 組織所定義出的MPEG1/Layer3音樂檔案格式。
      本文的內容著重在MP3 檔案格式的了解及相關演算法的研究,並針對其解碼部份在DSP TMS320C6701 EVM 上加以實現,整個過程包含C程式的撰寫、演算法的改良、程式的最佳化,以期達到一個具有即時播放能力的mp3 解碼器。

      The 21st century is a digital era; all data will be represented in digital format. And the advantage of digital data is that these data can be compressed in a smaller size. This can not only be easy to store but also increase the speed of transmission. Nowadays, MPEG-1/layer3 is one of the most popular audio compression algorithms .
      In this thesis, the MP3 file format and its encoding and decoding algorithms will be discussed. And we will implement the decoding part of MP3 based on TMS320C6701 EVM. The process of implementation includes C language
    programming, improvement of algorithm and optimization of program.

    中文摘要……………………………………………………I 英文摘要……………………………………………………II 誌謝…………………………………………………………III 目錄…………………………………………………………IV 圖目錄………………………………………………………VII 表目錄 ……………………………………………………VIII 第一章:緒論………………………………………………1 1.1 研究動機………………………………………………1 1.2 論文架構………………………………………………1 第二章:音訊解碼原理……………………………………2 2.1 前言……………………………………………………2 2.2 MP3音框格式介紹 ……………………………………2 2.2.1 標頭(Header)………………………………………3 2.2.2 錯誤偵測碼(CRC) …………………………………6 2.2.3 附屬資訊(Side Information)……………………6 2.2.4 主要資料(Main Data) ……………………………8 2.2.5 輔助資料(Ancillary Data)………………………8 2.2.6 位元儲存槽(Bit Reservoir) ……………………8 2.3 MP3解碼流程(Decoding Flow)………………………9 2.3.1 霍夫曼資訊解碼(Huffman Info. Decoding)……11 2.3.2 霍夫曼解碼(Huffman Decoding)…………………12 2.3.3 比例因子解碼(Scalefactor Decoding)…………15 2.3.4 反量化(Inverse Quantization)…………………16 2.3.5 立體聲處理(Joint-Stereo)………………………17 2.3.6 重新排列(Reordering)……………………………18 2.3.7 重疊現象處理(Alias Reduction) ………………18 2.3.8 反離散餘弦轉換(IMDCT) …………………………21 2.3.9 多重相位合成濾波器(Poly-phase Synthesis filterbank) ………………………………………………………………23 2.4 結論……………………………………………………25 第三章:軟硬體發展平台…………………………………25 3.1 前言……………………………………………………25 3.2 硬體架構………………………………………………28 3.2.1 中央運算單元(CPU) ………………………………29 3.2.2 記憶體(Memory)……………………………………31 3.2.2.1 內部記憶體(Internal Memory) ………………32 3.2.2.2 外部記憶體(External Memory) ………………33 3.2.3 DMA(Direct Memory Access) Controllers ……35 3.2.4 McBSP (Multichannel Buffered Serial Ports)35 3.2.5 Codec Stereo Audio Interface…………………37 3.3 軟體介紹………………………………………………37 3.4 結論……………………………………………………38 第四章:解碼系統的實現及結果分析……………………39 4.1 前言……………………………………………………39 4.2 解碼架構………………………………………………39 4.3 系統最佳化……………………………………………40 4.4 效能分析………………………………………………42 4.5 結論……………………………………………………44 第五章:系統架構的改良…………………………………44 5.1 前言……………………………………………………44 5.2 IMDCT架構的改進 ……………………………………45 5.3 合成濾波器架構的改進………………………………49 5.4 改良前後的效能分析…………………………………52 第六章:結論及未來工作…………………………………53 參考文獻……………………………………………………54

    [1] ISO/IEC Int’l Standard IS 11172-3 “Information Technology Coding of Moving Pictures and Associated Audio for Digital Storage Media at up to about 1.5 Mbit/s – Part 3: Audio”
    [2] ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1650 IS 13818-7 “MPEG-2 Advanced Audio Coding,AAC”
    [3] Konstantinos Konstantinides, “Fast Subband Filtering in MPEG Audio Coding”,IEEE SIGNAL, PROCESSING LETTERS, VOL. 2, NO. 2, FEBRUARY 1994.
    [4] H. C. Chen, “ Implementation of DSP-Based Decoder for MP3”, Master Thesis of National Cheng Kung University, Taiwan, Taiwan, 2003.
    [5] Y. C. Huang, “The Design and Implementation of MP3 audio decoder using HW/SW CoDesign”, Master Thesis of National Yunlin University, Taiwan, 2001.
    [6] Y. C. Zhuang, “Implementation of MPEG-1 Audio Layer-3 Decoder based on TMS320C6701 EVM”, Master Thesis of National Cheng Kung University, Taiwan, 2001.
    [7] Z. K.Yang, “Investiga tion and Simplified Design of MP3 Audio Encoder”,Master Thesis of National Chiao Tung University, Taiwan, 2002.
    [8] Z.Y. Zhang, “Research and Implementation of MP3 Encoding Algorithm”,Master Thesis of National Chiao Tung University, Taiwan, 2003.
    [9] T.I. TMS320C62x/67x Technical Brief, Digital Signal Processing Solutions, April 1998, SPRU197B.
    [10] T.I. TMS320C6x Evaluation Module Reference Guide, Digital Signal Processing Solutions, March 1998, SPRU269.
    [11] T.I. TMS320C62x/C67x CPU and Instruction Set Reference Guide, Digital Signal Processing Solutions, March 1998, SPRU189C
    [12] T.I. TMS320C6000 peripherals Reference Guide, Digital Signal Processing Solutions, April 1999, SPRU190C
    [13] T.I. TMS320c6000 programmer’s guide, Digital Signal Processing Solutions, March 2000, SPRU198D
    [14] 王逸如, 陳信宏, “數位信號處理的新利器TMS320C6X”, 全華科技圖書股份有限公司, 台灣, 2004.
    [15] 戴顯權, “資料壓縮”, 松崗電腦圖書資料股份有限公司, 台灣, 2000.

    下載圖示 校內:2007-07-12公開
    校外:2009-07-12公開
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