Implementation of MP3 decoder with TMS320C541 DSP

TMS320C541 DSP를 이용한 MP3 디코더 구현

  • 윤병우 (경성대학교 전기 전자 컴퓨터 공학부)
  • Published : 2003.07.01

Abstract

MPEG-1 audio standard is the algorithm for the compression of high-qualify digital audio signals. The standard dictates the functions of encoder and decoder pair, and includes three different layers as the complexity and the performance of the encoder and decoder. In this paper, we implemented the real-time system of MPEG-1 audio layer III decoder(MP3) with the TMS320C541 fixed point DSP chip. MP3 algorithm uses psycho-acoustic characteristic of human hearing system, and it reduces the amount of data with eliminating the signals hard to be heard to the hearing system of human being. It is difficult to implement MP3 decoder with fixed Point DSP because of it's broad dynamic range. We implemented realtime system with fixed DSP chip by using weighted look-up tables to reduce the amount of calculation and solve the problem of broad dynamic range.

MPEG-1 오디오 표준은 고음질 디지털 오디오 신호의 압축 알고리즘이다. 이 표준은 인코더와 디코더의 기능을 규정하고 있고, 인코더와 디코더 알고리즘의 복잡도와 성능에 따라 세 가지 다른 계층으로 분류된다. 본 논문에서는 MPEG-1 오디오 계층3(MP3) 디코더를 고정소수점 DSP인 TMS320C541 칩으로 구현하였다 MP3 알고리즘은 인간의 청각구조의 심리음향 특성을 이용하는 알고리즘으로 인간의 귀에 들리지 않는 주파수의 성분은 미리 제거함으로써 데이터의 량을 줄이면서 음질의 손실을 최대한 줄이는 알고리즘이다. 이 알고리즘은 다이나믹 레인지가 매우 크기 때문에 고정 소수점으로 구현하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 가중 참조표를 적용하여 계산량을 줄이고 다이나믹 레인지 문제를 해결함으로써 고정 소수점 DSP칩을 이용하여 실시간 시스템을 구현하였다.

Keywords

References

  1. ISO/IEC International Standard IS 11172-3 Informaition TRechnology -Coding of Moving Pictures and Associated Audio for Digital Storage Media at up to about 1.5 Mbits/s - part 3 : Audio
  2. Techniques & Standards for Image/Video & Audio Coiding K.R.Rao;J.J.Hwang
  3. A Review of Algorithms for Perceptual Coding of Digital Audio Signals Ted Painter;Andreas Spanias
  4. IEEE Multimedia Journal no.Summer(issue) A Tutorial on MPEG/Audio Compression Davis Pan
  5. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing v.ASSP-32 no.6 A New Algorithm to Compute the Discrete Cosine Transform Byeong Gi Lee
  6. IEEE Transactions on Consumer Electronics v.43 no.1 Real-Time MPEG-1 Audio Coding and Decoding on a DSP Chip Chales D.Murphy;K.Anandakumar
  7. TMS320C54x CPU and Peripherals
  8. TMS320C54x Users Guide