【摘要】：3D定位音頻技術(shù)是近年來(lái)在嵌入式多媒體領(lǐng)域內(nèi)非常熱門的研究方向之一。通過實(shí)現(xiàn)頭部關(guān)聯(lián)傳輸函數(shù)HRTF (Head Related Transfer Function)和回波反射處理等技術(shù),3D音效引擎可以在嵌入式平臺(tái)的立體聲揚(yáng)聲器或耳機(jī)中播放具有3D定位效果的音頻信號(hào),給用戶帶來(lái)耳目一新的音效體驗(yàn)。正因?yàn)樵诮K端市場(chǎng)中的巨大需求,音頻業(yè)界的各大公司如Dolby、SRS、Sonaptic等均推出了采用3D定位音頻技術(shù)的音效引擎,嵌入式廠商尤其是手機(jī)制造商也投入了極大的熱情與專業(yè)音頻公司積極合作,不斷推出了具備3D音效功能的手機(jī)終端,成為近年來(lái)手機(jī)市場(chǎng)上的一大技術(shù)亮點(diǎn)。 本文以摩托羅拉公司提供的定點(diǎn)C源參考代碼為基礎(chǔ),在ARM11處理器平臺(tái)上移植和優(yōu)化了3D音效引擎的算法部分。 針對(duì)3D音頻算法中存在大量的復(fù)數(shù)運(yùn)算和排列式密集計(jì)算,本文采用了基于ARMv6內(nèi)核(ARM11處理器所采用的ARM內(nèi)核版本)增強(qiáng)技術(shù),如SIMD(單指令多數(shù)據(jù))技術(shù)等；同時(shí)考察影響ARM優(yōu)化效率的主要因素,提出多種有效對(duì)策：循環(huán)展開、寄存器重組、并行指令實(shí)現(xiàn)及流水線優(yōu)化。 目前,我們已經(jīng)成功在ARM11移動(dòng)平臺(tái)上完成3D音效引擎的移植和優(yōu)化工作,并已通過一致性測(cè)試,同時(shí)單音源3D算法的平均MPCS消耗從243.31降低到13.81,總內(nèi)存使用控制在60K字節(jié)之內(nèi),達(dá)到預(yù)期項(xiàng)目目標(biāo)要求；截至到2011年摩托羅拉已經(jīng)在十余款北美上市的手機(jī)中集成了該項(xiàng)技術(shù),在音樂播放、3D游戲、3D鈴聲等應(yīng)用領(lǐng)域給用戶帶來(lái)全新的視聽感受,取得了巨大的市場(chǎng)效果。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TN912.3;TP368.1
【圖文】：

本項(xiàng)目中使用的目標(biāo)處理器為ARMll36)一S，是針對(duì)高性能和高能效應(yīng)用設(shè)計(jì)的。它是第一個(gè)執(zhí)行ARMv6構(gòu)架指令的處理器。它集成了一條具有獨(dú)立的load一store和算術(shù)流水線的8級(jí)流水線(見圖2一8)。ARMv6指令包含了針對(duì)媒體處理的單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)擴(kuò)展，采用特殊的設(shè)計(jì)，以改善視頻處理性能。廠川物之C扭卜、一物瓜t，拍主咨多。，巨噩]「噩口匹要}區(qū)…到巨〕到匾司[玉到匡困李舜忿誰(shuí)珍A亡之)之粼彩編區(qū)到匡互{區(qū)到:八公g公屯 1CC之W3萬(wàn)匾蜜]巨口區(qū)歪引亞到圖2一SARMll流水線ARMv6中的增強(qiáng)技術(shù)包括:對(duì)高級(jí)DSP和SIMD的支持、增加的系統(tǒng)和多處理器支持。單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)是一種流行的技術(shù)，用于并行的存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。對(duì)于DSP中普遍使用的含有大量復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算的程序，如視頻和圖像處理算法，這種技術(shù)特別有效。在ARMv6對(duì)高級(jí)DSP和sIMD的支持中，增加或增強(qiáng)了以下指令:第14頁(yè)共65頁(yè)

2夕6.蘇6O只.自16r以1u川卿氣Kl業(yè)，圖3一 2IIDIJ’ D(InterauralTimeDifferenec，兩側(cè)聲音時(shí)一陽(yáng)J延遲差別)指方位的不同，使聲音到達(dá)兩耳的時(shí)間有差別。聲波在空氣中以每秒345米每秒的速度傳播，我們假設(shè)兩月的距離為20厘米，聲源在左邊。無(wú)疑聲波會(huì)首先到達(dá)左耳，58Ous后(聲波走過二十厘米所需的時(shí)間)，聲音會(huì)到達(dá)右耳。如果聲源從我們正前第i7欠共65欠

學(xué)位論文3D音效引擎在ARMll‘{之臺(tái)1二的移豐直和優(yōu)化圖3一1人耳的結(jié)構(gòu).IID矛「IITD__.人一I干的基木聲音定位原理是IID和 ITD0IID(Interaufa!IntensityDifferonee，的側(cè)聲音強(qiáng)度差別)指距離音源較近的那一邊耳朵，所收到的聲音強(qiáng)度比另一度我我會(huì);

本文編號(hào)：2774059