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研究生: 吳典融
Wu, Dian-Rong
論文名稱: 以TMS320C6713 DSK實現MP3和Ogg Vorbis編解碼器
Implementation of MP3 and Ogg Vorbis Codec based on TMS320C6713 DSK
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: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 63
中文關鍵詞: 數位音訊壓縮
外文關鍵詞: DSP, MP3, Ogg
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  • 在本論文中,將介紹目前運用相當廣泛的MP3編解碼技術和新興的第二代音訊編解碼技術Ogg Vorbis及其相關的理論背景,比較且分析其優缺點。並且利用具有強大數學運算能力的數位訊號處理器(德州儀器所開發的TMS320C6713)來實現。在此篇論文中,我們會使用一些最佳化的方法分析並改善編解碼器的效率,以期達到一個具有即時能力的編解碼器系統。

    In this thesis, we implement both Ogg Vorbis and MP3 codes by the Digital Signal Processor TMS320C6713. Firstly, their merits and shortcomings between Ogg Vorbis and MP3 are compared. Secondly, we improve the efficiency of these audio codecs by many optimization algorithms. Finally, a real-time decoder of MP3 is realized and demonstrated.

    第一章 簡介1 1.1研究背景與動機1 1.2論文組織2 第二章 MPEG-1 Layer 3 音訊編解碼原理3 2.1 MPEG-1 Layer 3 音訊編碼原理3 2.2多重相位分析濾波器4 2.3改良型離散餘弦轉換5 2.4改良型離散餘弦轉換8 2.5位元分配與量化11 2.5.1位元分配11 2.5.2內部/位元率控制迴圈12 2.5.3外部/噪音控制迴圈15 2.5.3.1預先放大機制16 2.6 MEPG-1 Layer3音訊解碼原理17 2.7 MP3位元流格式18 2.7.1檔頭18 2.7.2錯誤偵測碼.20 2.7.3附屬資訊20 2.7.4主要資料21 2.7.5輔助資料21 2.8位元流解碼22 2.8.1同步化22 2.8.2霍夫曼資訊解碼22 2.8.3霍夫曼解碼23 2.8.4比例因子解碼24 2.9訊號重建25 2.9.1反量化26 2.9.2立體聲處理27 2.10訊號反向轉換28 2.10.1交越失真處理28 2.10.2反離散餘弦轉換28 2.10.3多重相位合成濾波器30 第三章 Ogg/Vorbis音訊解碼原理31 3.1 Ogg/Vorbis解碼流程33 3.1.1封包種類介紹33 3.1.2解碼器的設定及相關結構35 3.2 Ogg/Vorbis解碼38 3.2.1 Floor解碼39 3.2.2殘餘值解碼40 3.2.3頻譜資料重建40 3.3 Ogg位元流介紹41 3.3.1邏輯位元流和物理位元流41 3.3.2邏輯位元流的架構42 3.3.2.1 Page Header43 第四章 硬體的設計與實現45 4.1發展平台TMS320C6713 DSK45 4.1.1 TMS320C6713 DSP46 4.1.2 AIC23 Stereo Codec48 4.2軟體發展環境49 4.2.1軟體發展流程51 4.2.2最佳化流程51 4.2.2.1利用編譯器來作最佳化處理53 4.3主程式執行成果55 4.3.1 MP3編碼器55 4.3.2 MP3解碼器57 4.3.3 Ogg/Vorbis解碼圖59 第五章 結論與未來工作61 5.1結論61 5.2未來工作61 參考文獻62 自述63

    [1]ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG, “Information Technology Coding of Moving Pictures and Associated Audio for Digital Storage Media at up to about 1.5 Mbit/s, Part 3:Audio” , IS11172-3 1993.
    [2]Y.H.Liou, “Hardware Implementation if MP3 Encoder and AES Algorithm”, Master Thesis of National Cheng Kung University, June 2004.
    [3]T.Y.Chang, “Research and Implementation of MP3 Encoding Algorithm”, Master Thesis of National Chiao Tung University, June 2002.
    [4]Y.F.Mu, “Study and Implementation of MPEG1 Layer3 Audio Decoding”, Master Thesis of National Cheng Kung University, June 2004.
    [5]H.C.Chen, “Implementation of DSP-Based Decoder for MP3”, Master Thesis of National Cheng Kung University, July 2003.
    [6]http://homepage10.seed.net.tw/web@3/oggzealot/index.htm
    [7]C.Y.Hung, “Implementation of Ogg Vorbis Decoder based on TMS320C6701 EVM”, Master Thesis of National Cheng Kung University, June 2004.
    [8]Vorbis I specification. http://www.xiph.org/ogg/vorbis/doc/Vorbis_I_spec.pdf
    [9]M.Coleman, “Vorbis Illuminated”.
    [10]http://www.xiph.org/
    [11]T.I. TMS320C6713 DSK Technical Reference, January 2004.
    [12]T.I. TMS320C6713,TMS320C6713B FLOATING-POINT DIGITAL SIGNAL PROCESSORS, March 2004,SPRS186H.
    [13]T.I. TLV320AIC23 Stereo Audio CODEC,8-to 96-kHz,With Integrated Headphoen Amplifier, July 2001,SLWS106C.
    [14]T.I. TMS320C6000 DSP Cache User Guide, May 2003,SPRU656A.

    下載圖示 校內:2010-07-07公開
    校外:2015-07-07公開
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