电子防震系统音频编解码器及编解码方法研究.doc

电子防震系统音频编解码器及编解码方法研究摘要:为提高电子防震系统音频编解码效率,分别在编解码器关键模块上进行了算法优化,提出了一种高效的编解码实现方案。在时频分析模块中,利用MDCT的对称性和奇偶性,快速得到MDCT变换输出值,节省了运算时间和计算资源,提高了编码效率。在量化/熵编码模块中,采用非线性量化和Huffman编码来压缩数据,使量化的循环迭代次数减少,在保证量化误差最小化的前提下,提高编码速度。关键词:电子防震;时频分析;量化编码;MDCT中图分类号:TP391文献标识码:AElectronicShockProtectionSystemAudioEncode/DecodeTechnologyWANGJing-jun(ShanghaiShihongMicroelectronicsCO.,LTD,Shanghai200433,China)Abstract:Anefficientaudioencoder/decoderforElectronicShockProtectionSystemisexhibitedinthispaper,,theN-,tomeetthebitrate/distortioncritical,anoveltechniquethroughpre-:ESP;timefrequencyanalysis;quantization;MDCT1引言电子防震(ElectronicShockProtection,ESP)系统广泛应用于便携式或车载伺服播放器等设备中,以防止这些设备遭受机械震动的影响而导致音频数据不能正常连续播放,其中,电子防震时间是最重要的指标。电子防震系统的防震时间由DRAM容量和音频编码算法的压缩率决定,电子防震系统对音频编解码算法有三个方面的要求:1)音质基本无损失;2)压缩率越高,相同容量的DRAM支持的防震时间越长,或者相同防震时间下所需的DRAM容量更小,成本更低,一般要求达到4:1以上的压缩率;3)由于在峰值处理阶段,电子防震(ESP)系统需要并行完成两次编码运算和一次解码运算,如果采用软件实现,要求其编解码算法的运算复杂度较低。传统的电子防震系统一般采用自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)进行音频编解码。但是ADPCM编码器有两个显著的缺点:1)ADPCM编解码算法采用逐点计算的结构,运算量大,只能使用专用集成电路(ASIC)实现,不适合软件实时实现,采用这种方案就需要在系统中添加专用ESP芯片,导致成本增加;2)ADPCM编码器的压缩效率较低,高于4:1的压缩率会导致音质明显恶化。目前还有一种技术提出了采用MPEG1音频编解码算法作为ESP的编解码算法,能够在音质基本没有损失的条件下提高压缩比。由于该方法采用心理声学模型并且使用混合型的滤波器组进行时频分析和逆时频分析,运算复杂度高,硬件成本开销大。为了解决上述问题