基于DM642的DTS音频解码器研究与实现

摘要

近年来以数字音频技术为代表的多媒体技术飞速发展，CD,DVD等早已走进千家万户，高清晰数字节目广播则正在全球范围内逐步开展。传统的双声道立体声已无法满足人们对于高品质声音的要求，数字化影院系统(DTS)5.1环绕立体声编码格式便应运而生，为人们提供了高品质的听觉享受，目前广泛应用于影院、DVD、HDTV等消费电子领域。
　　论文研究和分析了DTS标准及核心技术，用C语言实现了浮点DTS解码器，并将其定点化，最后移植到TMS320DM642音频测试平台上并进行优化。利用DM642处理器实现音频文件解码，利用增强的直接存储器访问将脉冲调制值传输给多路音频串口，通过数模转换芯片AIC23B产生音频模拟信号。
　　论文研究了人类听觉系统的掩蔽效应和基于临界频带概念的心理声学模型；研究了DTS音频编解码器核心算法模块，包括子带编码、矢量量化、块解码、循环冗余校验、差分脉冲调制解码、联合子带解码和低频效果声道插值。论文实现了DTS5.1通道C语言浮点解码程序，并完成了其定点化。设计过程中，详细研究了变量动态范围和量化值的确定步骤，最后通过信号噪声比衡量定点化质量。论文最后实现了解码程序到TMS320DM642音频测试平台的移植和优化。移植过程中，设计了播放机制，并通过编译优化选项、代码结构调整和存储调整，完成了移植代码的优化，提高了解码效率。
　　目前，该解码器在DM642平台上在85MHz频率下可实现实时解码，平均信噪比达到82dB，满足高品质解码要求。

目录

基于DM642的DTS音频解码器研究与实现

Research and Realization of DTS Decoder Based on DM642

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 课题研究的主要内容

第2章 数字音频编码压缩简介

2.1 模拟音频信号的数字化

2.2 人耳的听觉感知特性

2.2.1 响度、音高和音色

2.2.2 遮蔽效应和临界频带

2.2.3 心理声学模型在音频编码中的运用

2.3 DTS音频编码

2.3.1 DTS音频编码概述

2.3.2 DTS编码关键技术

2.4 本章小结

第3章 DTS解码算法研究与定点化实现

3.1 DTS解码算法研究

3.1.1 DTS解码基本流程

3.1.2 DTS解码各主要模块详述

3.2 DTS解码的软件实现与定点化

3.2.1 DTS音频位流的结构

3.2.2 DTS解码的软件实现

3.2.3 DTS解码程序定点化

3.2.4 定点化测试

3.3 本章小节

第4章 基于DM642的DTS解码器移植与优化

4.1 TMS320DM642简介

4.2 DTS实时解码播放的实现

4.2.1 DTS实时解码播放整体设计

4.2.2 多路音频串口

4.2.3 AIC23B的配置和使用

4.2.4 EDMA的配置与使用

4.3 DTS解码程序优化

4.3.1 关键字结合选项优化

4.3.2 循环体优化

4.3.3 存储空间优化

4.4 DTS解码程序测试

4.5 本章小结

结 论

参考文献

附录1

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢