摘要: |
船载航行数据记录仪是一种记录船舶航行状态及操作信息的装置,对加强船舶的海上航行安全以及事故分析起到了极为重要的作用。作为航行数据记录仪主要数据的声音数据,具有数据量大的特点,因此,音频压缩系统是航行数据记录仪的基本组成部分之一。基于此原因,本文对航行数据记录仪的核心技术部分之一的音频压缩系统进行了研究和设计。
论文首先介绍了航行数据记录仪的发展历史、系统结构及关键技术,并详细介绍了音频压缩技术的发展历史和国内外发展概况;接着介绍了航行数据记录仪的系统平台VxWorks的基本原理及集成开发环境Tornado,介绍了VxWorks的系统开发经验;然后,从人类听觉系统和感知模型的角度出发,研究声音压缩的基本原理,引出几种常用的声音编码方法:子带编码、变换编码和哈夫曼编码,结合系统结构特点,拟定系统的音频压缩系统方案,重点研究了MPEG-ⅠLayerⅡ算法标准,详细讨论了整个算法的运算流程,包括子带分析滤波器组的实现、心理声学模型、量化和编码、组帧的实现;最后,针对算法运算量最大的两个模块,进行算法的改进和优化,通过实际运行表明,该音频压缩系统能满足系统的要求。
本论文以航行数据记录仪的研发为背景,对音频压缩的原理进行了详细的研究,对国内该领域的研究同行具有一定的借鉴意义。 |