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DOLBY AC-3解码器的C语言实现和验证

景俊士  
【摘要】: 根据大型项目硬件设计TOP-DOWN的设计流程,考虑到DOLBY AC3解码的高度复杂性,直接设计DOLBY AC3硬件解码器比较困难。因此本论文用C语言对DOLBY AC3解码器成功的进行了系统级设计和验证,为硬件解码器的设计奠定了良好的基础,也增强了VLSI设计中心在数字音频领域的科研能力。 DOLBY AC3是一种高效灵活的数字压缩标准,DVD和美国数字电视的音频都采用DOLBY AC3标准,另外在卫星数字广播,数字演播室,家庭影院,娱乐媒体设备等领域也得到广泛应用。DOLBY AC-3支持多种音频模式:1+1,1/0,2/0,3/0,2/1,3/1,2/2,3/2。支持48KHZ,44.1KHZ,32KHZ的采样频率,比特流速率支持从32bps到640kbps的多种比特流速率,AC3采用利用人耳的掩蔽效应的先进的感觉模型编码,保持了极高的音质,又极大的压缩了数据[1]。 本文详细介绍了DOLBY AC3的特点,帧格式,应用的领域,编码流程和解码流程,在深入分析解码流程的同步和错误检测,解包BSI,指数解码,比特分配,尾数的处理,去耦合,重新矩阵处理,频域到时域的反变换,窗口叠加和相加,向下混合,PCM输出等模块的基础上用C语言对AC3解码器做了系统算法设计和验证。先用C语言做系统级的设计和验证已成为各设计公司设计大型项目的必要流程。C语言系统设计和验证为接下来的硬件设计提供了坚实的基础和可靠的依据。 因为无论通过INTERNET还是DVD等各种光碟都无法直接得到AC3音频文件,我通过INTERNET查找到AC3解码器的标准测试VOB文件,从VOB文件进行音频提取得到AC3为后缀的AC3文件,该AC3文件是编码的比特流文件,是5.1的编码格式,各声道的声音为声道的英文名称,该文件通过我设计的解码器生成正确的PCM格式的文件.声音有强烈的现场感和方向感。验证了解码器系统设计的正确。 同时本文对AAC,MP3,MPEG4音频的特点,采用的技术,应用也做了介绍。


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