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在数字音频编码近二十年的发展过程中，传统的基于信息论的，利用原始信号内部冗余统计特性的数字音频压缩技术，由于其自身对于存储介质容量以及传输带宽的较高要求，已经无法满足人们的需求。研究表明，由于人类听觉系统的局限性，并不能感知音频信号中的所有信号成分。于是，人们便提出了新的感知音频编码技术，即以心理声学原理为基础，在保证编码信号的感知质量的前提下，尽可能多地去除音频信号中为人耳所不能感知的成分，即听觉无关成分，从而提高编码增益。因此，感知编码器的结构与传统的音频编码技术相比要复杂得多。
本文首先详细地介绍了AAC编码器的基本原理，接着从算法原理的角度深入地分析了两大核心模块——MDCT滤波器组和量化模块的设计方法。一方面，我们分别以FFT和递归算法为基础，对前者进行了硬件上的设计和改进；另一方面，我们亦从算法上对后者做了相应的改进和优化工作，目的是在保持编码质量的同时，提高硬件资源的利用率，降低计算复杂度。
本文的主要工作和特色包括：1、给出了一种基于递归算法的MDCT滤波器组的优化实现(四路并行)结构，并用硬件描述语言进行了设计，实现了其功能。同时，本文亦对基于传统的N/2点FFT算法的MDCT滤波器组作了相应的设计。与后者相比，递归单元耗用的FPGA片上资源(LEs)减少了75％以上。
2、利用泰勒级数原理，对量化噪声能量非线性运算进行了降阶线形化处理，从而得到噪声能量的线性计算表达式。
3、在量化噪声能量简化计算公式的基础上，利用各尺度因子以及公共缩放因子同量化噪声能量和掩蔽阈值的关系，提出了一种方便、快捷地确定尺度因子取值以及确定公共缩放因子上限值的方法。
4、给出了对量化模块优化和改进后的AAC编码器的软件(C语言)实现方法。实验结果表明，通过对量化模块中几个关键环节的优化和改进，编码器的运算效率提高了将近30％。