本文關(guān)鍵詞：基于負(fù)載均衡的AAC音頻編碼設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：嵌入式多媒體應(yīng)用的需求日益增長(zhǎng),MPEG-4 AAC作為一種感知音頻編碼技術(shù),擁有很高的編碼壓縮性能,并且在低碼率下能夠提供更佳的音頻編碼質(zhì)量,已經(jīng)成為一種目前廣泛應(yīng)用的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。然而AAC標(biāo)準(zhǔn)算法復(fù)雜度高,未經(jīng)優(yōu)化難以在計(jì)算能力有限的嵌入式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)軟件編碼,因此本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用下嵌入式設(shè)備和手機(jī)兩端的特點(diǎn),對(duì)AAC編碼進(jìn)行優(yōu)化并通過(guò)負(fù)載均衡的方法實(shí)現(xiàn)AAC的實(shí)時(shí)編碼。針對(duì)AAC音頻編碼高度模塊化的特征,選擇編碼最為耗時(shí)的心理聲學(xué)模型進(jìn)行算法優(yōu)化,將窗口類型判斷從心理聲學(xué)模型中分離出來(lái)單獨(dú)在時(shí)域上進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)利用MDCT產(chǎn)生的頻譜數(shù)據(jù)計(jì)算掩蔽閡值,從而降低了心理聲學(xué)模型的算法復(fù)雜度。由于經(jīng)過(guò)C語(yǔ)言編譯器優(yōu)化后的代碼仍然具有較高的冗余度和改進(jìn)空間,針對(duì)本文實(shí)驗(yàn)所用的嵌入式平臺(tái)SEP6300A的特點(diǎn),在算法優(yōu)化的基礎(chǔ)上,在匯編代碼級(jí)上做進(jìn)一步的優(yōu)化,提高AAC編碼程序的運(yùn)行效率。針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景下嵌入式設(shè)備端和手機(jī)端的特性,基于負(fù)載均衡的思想并采用幀間拆分的方式,將部分需要在嵌入式設(shè)備端編碼的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)端進(jìn)行編碼,從而減少嵌入式設(shè)備端的編碼數(shù)據(jù)量。本文通過(guò)嵌入式設(shè)備和手機(jī)兩端實(shí)現(xiàn)了AAC音頻的實(shí)時(shí)編碼。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,通過(guò)算法優(yōu)化和匯編代碼級(jí)優(yōu)化降低了嵌入式設(shè)備端的編碼復(fù)雜度,使得編碼耗時(shí)只有優(yōu)化前的20%左右,并通過(guò)負(fù)載均衡方法在嵌入式設(shè)備和手機(jī)兩端上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的AAC編碼,而且手機(jī)端CPU占用率小于10%,同時(shí)采用PESQ方法評(píng)測(cè)編碼后的音質(zhì)大于3分,達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：AAC 音頻編碼 算法優(yōu)化 匯編優(yōu)化 負(fù)載均衡
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN912.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題背景與意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)指標(biāo)10-11
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.3.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)11
• 1.4 論文組織11-14
• 第二章 AAC編碼概述14-28
• 2.1 感知音頻編碼概述14-19
• 2.1.1 人耳的生理構(gòu)造模型14-15
• 2.1.2 絕對(duì)掩蔽閾值15-16
• 2.1.3 入耳的掩蔽效應(yīng)16-18
• 2.1.4 臨界頻帶18-19
• 2.2 AAC分層框架19
• 2.3 AAC音頻格式19-22
• 2.4 AAC編碼器框架概述22-26
• 2.4.1 心理聲學(xué)模型23
• 2.4.2 濾波器組23-24
• 2.4.3 瞬時(shí)噪聲整形24-25
• 2.4.4 聯(lián)合立體聲編碼25-26
• 2.4.5 量化編碼26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 第三章 復(fù)雜度分析及編碼優(yōu)化28-42
• 3.1 嵌入式軟件優(yōu)化流程分析28-29
• 3.2 優(yōu)化前編碼性能分析29-30
• 3.3 算法優(yōu)化30-36
• 3.3.1 心理聲學(xué)模型分析30-32
• 3.3.2 心理聲學(xué)模型簡(jiǎn)化32-36
• 3.4 匯編優(yōu)化36-41
• 3.4.1 SEP6300A平臺(tái)簡(jiǎn)介36-38
• 3.4.2 匯編模塊選擇38-39
• 3.4.3 匯編代碼級(jí)優(yōu)化39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于負(fù)載均衡的編碼拆分方法42-50
• 4.1 問(wèn)題描述42
• 4.2 解決方案與分析42-46
• 4.2.1 幀內(nèi)拆分方法分析42-44
• 4.2.2 幀間拆分方法分析44-46
• 4.3 負(fù)載均衡分析46-47
• 4.4 實(shí)時(shí)編碼47-49
• 4.4.1 實(shí)時(shí)編碼分析47
• 4.4.2 實(shí)時(shí)編碼流程47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 驗(yàn)證與結(jié)果分析50-58
• 5.1 驗(yàn)證環(huán)境50-51
• 5.2 驗(yàn)證方法51-53
• 5.2.1 編碼時(shí)間51
• 5.2.2 CPU占用率51
• 5.2.3 音質(zhì)評(píng)價(jià)51-53
• 5.3 結(jié)果與分析53-57
• 5.3.1 編碼時(shí)間53-55
• 5.3.2 CPU占用率55-56
• 5.3.3 音質(zhì)評(píng)價(jià)56-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 展望59-60
• 致謝60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

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1 陳健;因特網(wǎng)音頻編碼技術(shù)[J];電子技術(shù);2000年11期

2 周宏,潘亞濤,陳健;可分級(jí)音頻編碼在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J];通信技術(shù);2001年02期

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