定點(diǎn)DSP的MP3間頻編碼算法研究

MP3是MPEG-1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中音頻壓縮層3的簡(jiǎn)稱，單聲道比特率一般取64kbps，在采樣率44.1kHz的情況下，其壓縮比可達(dá)12倍以上，被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)等許多場(chǎng)合。由于解碼比編碼過(guò)程簡(jiǎn)單很多，MP3播放機(jī)或隨身聽(tīng)已隨處可見(jiàn)，但MP3編碼在單片機(jī)定點(diǎn)DSP上實(shí)現(xiàn)，并要保證音質(zhì)，則鮮有耳聞?？紤]到心理聲學(xué)模型在整個(gè)MP3音頻編碼算法中所占比例巨大，筆者從簡(jiǎn)化該模型入手，采用快速算法減少了帶編碼的運(yùn)算量和數(shù)據(jù)量，盡可能少量化編碼的迭代循環(huán)次數(shù)，從而在一片美國(guó)德州儀器公司的TMS320C549芯片上實(shí)現(xiàn)了MP3的實(shí)時(shí)壓縮，用標(biāo)準(zhǔn)解碼軟件回放，主觀評(píng)定，對(duì)于通常的音頻能達(dá)到接近CD的音質(zhì)。

　　
　　尋找快速算法的關(guān)鍵就是這最后一步。將系數(shù)設(shè)數(shù)組：

其中，
　　最終的子帶樣值是如下的蝶形組合： X[K]=Xe[k]+(1/cos[（2k+1）π/64]Xo[k],k=0,1,…，15 （11） X[31-k]=Xe[k]-(1/cos[(2k+1)π/64])Xo[k],k=0,1,…，15 （12）直接計(jì)算（1）式需要32次乘法和32次加法，采用快速算法需2次乘法和15次加法，運(yùn)算量原來(lái)的1/4，而且數(shù)據(jù)表格所占用的存儲(chǔ)空間也減少為原來(lái)的1/8左右。