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Arquitetura de um decodificador de áudio para o Sistema Brasileiro de Televisão Digital e sua implementação em FPGA

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Arquitetura de um decodificador de áudio para o Sistema Brasileiro de Televisão Digital e sua implementação em FPGA

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Título Arquitetura de um decodificador de áudio para o Sistema Brasileiro de Televisão Digital e sua implementação em FPGA
Autor Renner, Adriano
Orientador Susin, Altamiro Amadeu
Data 2011
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
Assunto Áudio digital
Fpga
Microeletronica
[en] AAC LC
[en] Audio decoding
[en] Digital audio
[en] FPGA
[en] MPEG-4 AAC
[en] SBTVD
Resumo O Sistema Brasileiro de Televisão Digital estabeleceu como padrão de codificação de áudio o algoritmo MPEG-4 Advanced Audio Coding, mais precisamente nos perfis Low Complexity, High Efficiency versão 1 e High Efficiency versão 2. O trabalho apresenta um estudo detalhado sobre o padrão, contendo desde alguns conceitos da psicoacústica como o mascaramento até a metodologia de decodificação do stream codificado, sempre voltado para o mercado do SBTVD. É proposta uma arquitetura em hardware para um decodificador compatível com o padrão MPEG-4 AAC LC. O decodificador é separado em dois grandes blocos mantendo em um deles o banco de filtros, considerado a parte mais custosa em termos de processamento. No bloco restante é realizada a decodificação do espectro, onde ocorre a decodificação dos códigos de Huffman, o segundo ponto crítico do algoritmo em termos de demandas computacionais. Por fim é descrita a implementação da arquitetura proposta em VHDL para prototipação em um FPGA da família Cyclone II da Altera.
Abstract MPEG-4 Advanced Audio Coding is the chosen algorithm for the Brazilian Digital Television System (SBTVD), supporting the Low Complexity, High Efficiency version 1 and High Efficiency version 2 profiles. A detailed study of the algorithm is presented, ranging from psychoacoustics concepts like masking to a review of the AAC bitstream decoding process, always keeping in mind the SBTVD. A digital hardware architecture is proposed, in which the algorithm is split in two separate blocks, one of them containing the Filter Bank, considered the most demanding task. The other block is responsible for decoding the coded spectrum, which contains the second most demanding task of the system: the Huffman decoding. In the final part of this work the conversion of the proposed architecture into VHDL modules meant to be prototyped with an Altera Cyclone II FPGA is described.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/49363
Arquivos Descrição Formato
000835551.pdf (894.2Kb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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