MPEG-4 SLS无损音频解码器的实现与优化研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了可分级无损音频解码器的研究与实现，聚焦于MPEG-4 Scalable Lossless Coding of Audio (SLS)标准，以及其在Digital Signal Processors (DSP)和Advanced RISC Machines (ARM)平台上的应用。作者潘银君在导师胡剑凌的指导下，深入研究了MPEG-4 SLS编码解码的基本原理和技术，包括感知音频编码、整数改进离散余弦变换和位平面编码等，并设计了实时解码器的实现方案。" 正文: 数字音频编码技术是近年来快速发展的一个领域，广泛应用于音频传输、存储和广播。常见的音频编码标准，如MP3、AAC (Advanced Audio Coding)和AC-3，已经在高压缩率下提供了优质的主观听感体验，且在商业上取得了显著的成功。然而，随着存储技术的进步和高速网络的普及，对高分辨率、高精度无损音频的需求日益增长，这使得无损音频压缩技术成为了研究的焦点。 MPEG-4 SLS标准作为一种可分级无损音频编码方案，集成了多种音频压缩技术，如感知编码、整数改进离散余弦变换和位平面编码，提供了从有损到无损的精细分级编码，并且保持了良好的压缩效率。SLS的另一个优点是能够内嵌AAC码流，确保与AAC系统的兼容性，使其在高质量音频发布和网络音频广播领域具有广阔的应用前景，同时也适合3G移动通信环境。 在论文中，作者详细阐述了MPEG-4 SLS的编码解码基础，对关键算法进行了探讨和优化。首先，构建了基于个人计算机的实时解码器，随后在定点DSP TMS320C6416上实现了MPEG-4 SLS的实时解码，优化了IntMDCT和位平面解码等关键模块，降低了计算复杂度和存储需求。 针对运算能力相对较弱的ARM平台，如智能手机和平板电脑，论文提出了一种有损解码策略，利用MPEG-4 SLS与AAC的兼容性，用ifilter_bank模块替代逆IntMDCT，显著降低了计算复杂度，解码质量接近无损。 最后，通过进一步优化位平面解码和MDCT等模块，作者成功在一款智能手机上实现了实时解码功能。这一研究不仅丰富了无损音频编码理论，也为实际应用提供了有价值的解决方案，具有重要的现实意义。