Digital audio compression and decompression is important in multimedia applications. Dolby AC-3 is widely used as an international standard of audio compression. The AC-3 digital compression algorithm can encode the audio signal of 5.1 channels, whose compressed bitrates range from 32Kbps to 640Kbps. Typical applications are satellite and terrestrial audio broadcasting, delivery of audio over metallic or optical cables, and storage of audio on magnetic, optical, and other storage media.
The KAIST Image Computing System (KICS) is developed to realize the real- time MPEG-2 encoding and decoding utilizing the parallel architecture of multiple general purpose MVPs (Multimedia Video Processor, TMS320C80). This system employs the Dolby AC-3 for audio coding algorithm.
In this thesis, an implementation of the modified DCT is presented, which is a core part of the Dolby AC-3 algorithm. The specific features of the MVP is analyzed and the MDCT is fully optimized to the MVP processor. The processing time required for real-time MDCT and inverse MDCT is evaluated and the simulation results for SNR are presented when the processing is performed in fixed point.
오디오 압축및 복원 기술은 멀티미디어기술이 발전함에 따라 그 필요성과 중요성이 더해 가고 있다. 한정된 채널을 통한 방대한 양의 멀티미디어 전송에 필수적인 음성신호의 압축/복원은 지대한 역할을 수행하고 있다.
KAIST Image Computing System (KICS)는 MPEG-2 실시간 부호화기/복호화를 위한 멀티미디어 시스템으로 Texas Instrument사의 TMS320C80 DSP Chip 5개를 병렬로 구성하여 모듈 단위의 프로세싱을 하도록 설계되어 있다.
본 논문은 KICS상에서 한 개의 MVP를 이용하여 Dolby AC-3음성 부호화/복호화를 위한 실시간 구현 방법에 대하여 기술하였다. 음성을 부호화하기위한 첫번째 단계로서, 시간영역에 있는 데이타를 주파수 영역으로 변환하는 프로세싱에 대한 최적화된 방법을 제안하였다. 시간 영역의 음성신호를 주파수 영역의 데이타로 변환하기 위하여 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)를 사용하였다. MDCT는 Windowing을 각 신호들에 겹쳐서 씌운 후 다음 신호 단위와 서로 더하는 방법을 사용함으로써 원래의 신호를 손상시키지 않는다.
그러나 이 방법을 그대로 구현하기에는 소요되는 시간이 너무 길어서, KICS 시스템에서 실시간 프로세싱이 불가능하다. MDCT를 실시간으로 처리를 할 수 있는 방법을 제시하고, 실시간 처리시 소요되는 프로세싱 시간을 측정하여 KICS상에서 Dolby AC-3 오디오 압축/복원의 실시간 구현이 가능함을 증명하였다.
