MP3寬帶音頻解碼關鍵技術的研究與實現

電子通信論文編號:TX010         論文字數:17956,頁數:44

目   錄
第一章緒論   1
1.1課題的研究背景及意義   1
1.2研究課題的來源及所要完成的任務   1
1.3文章的結構  2
第二章 MP3壓縮技術綜述   3
2.1 MPEG-1音頻標準簡介   3
2.1.1 MPEG-1音頻標準特點   3
2.1.2 MPEG-1聲音的性能指標   4
2.2 心理聲學模型   4
2.2.1基本概念   4
2.2.2心理聲學模型的應用   7
2.3 子帶濾波器組   8
2.4 改進型離散余弦變換（MDCT）   10
2.5 量化與熵編碼   12
第三章 MP3音頻數據格式研究   13
3.1 MP3音頻數據幀頭格式   13
3.2 MP3比特流   14
3.3旁信息   14
3.4 ID3信息   15
第四章 MP3音頻解碼設計與實現   16
4.1 MP3音頻解碼分析與整體設計  16
4.1.1 MP3音頻解碼器的結構   16
4.1.2 MP3音頻解碼的工作流程   16
4.2 MP3音頻解碼的模塊開發與實現   18
4.2.1頭信息和主信息讀取以及頭信息輸  18
4.2.2獲取比例因子   19
4.2.3 Huffman解碼   20
4.2.4逆量化處理   22
4.2.5立體聲處理   23
4.2.6 IMDCT   25
4.2.7子帶合成濾波器   27
4.2.8其它部分   28
第五章總結與展望   31
5.1實驗結果   31
5.2程序的性能分析評估   31
5.3音頻格式發展展望   32
5.4結束語   32
致   謝   34
參考文獻   35
附   錄   36

摘   要

MP3音樂是目前廣為流行的數字音樂形式，它能夠在音質丟失很小的情況下把文件壓縮到更小的程度。由于MP3具有高壓縮比、音質優美、便于攜帶等優點，所以研究和實現MP3音頻數據解碼技術，也就具有極為重要的意義。
通過對MPEG-1 Audio 壓縮編碼標準和基于心理聲學模型的音頻數據壓縮原理的研究，了解和掌握MP3音頻數據格式的特點。本次設計是在Visual C++ 6.0的編程環境下完成的。基于對MP3音頻數據文件的研究，實現了合成子帶濾波器和逆改進型離散余弦變換等關鍵模塊的設計。并且在此基礎上，實現了對MP3音頻文件的解碼工作，完成了幀頭信息的輸出功能和PCM文件的存儲功能。
論文介紹了MP3音頻文件編解碼的一些關鍵技術，并且根據這些技術，利用面向對象的編程方法實現了MP3音頻文件的解碼。

關鍵詞：MP3解碼，心理聲學模型，逆改進型離散余弦變換，子帶濾波器

ABSTRACT

MP3 music is one of the most popular digital music at present, which can compress files to a smaller extent while lose little of timbre. Because of the characteristics such as high compress ratio, good timbre, and portable, it is valuable to research and implement of the digital audio encoding technology of MP3.
From the investigating work of standard of MPEG-1 Audio compress coding and principles of digital audio compress based on psychologic acoustic model, MP3 audio characteristics is acquired. This thesis is study of MP3 digital audio files, and implement some key modules such as synthetical subband filter and Inverse Modified Discrete Cosine Transform under Visual C++ 6.0. Based on the above work, function of decoding MP3 files, output of information of frame head and storing of PCM files is implemented.
Key technologies of decoding MP3 audio file are introduced in this paper. Based on these technologies, object oriented method is used to implement the function of decoding MP3 audio files.

KEY WORDS   MP3 decoding, psychologic acoustic model, Inverse Modified Discrete Cosine Transform(IMDCT), subband filter