音频解码程序的优化 - 浅谈DRM AAC音频解码器的流程及优化

　　3、音频解码程序的优化

　　本文优化之前先在PC机VC++6.0环境下实现了DRM广播信号的正确解码和实时播放，但移植到DSP平台之后不能实时播放。本文单独将音频解码部分的程序移植到DSP开发平台CCS3.1开发环境中，测试数据为前文中存储的AAC解码前每子帧的数据。优化前，不带有SBR解码的情况下，音频解码程序中一个音频超帧里每个子帧解码所花费的周期数，即运行效率如下：

　　子帧1：1 901 300 子帧2：3 667 994

　　子帧3：3 469 783 子帧4：3 397 752

　　子帧5：1 745 753 子帧6：3 416 357

　　子帧7：3 439 464 子帧8：3 331 484

　　子帧9：1 721 339 子帧10：1 764 605

　　（共计27 855 831周期）

　　在DSP上单独测试音频解码的效率，计算所花费的时钟周期数的语句如下：

　　st=clock（ ）; aac_frame_decode（， ， ， ）; end=clock（）; printf（“clock cost %d\n”，end - st）;

　　其中aac_frame_decode（ ）是信道解码与音频解码的接口函数，该函数调用AAC解码程序，在此，其参数与返回值已省略。在CCS环境下，运行程序前点击Profile剖析菜单下Clock选项中的Enable，就打开了CCS的程序运行周期计数功能。两次clock函数调用返回值之差就是解码函数花费的周期数。表1是利用CCS3.1中Profile工具分别计算的程序优化前后一个超帧解码过程中每个函数所花费的周期数。

　　优化的本质是提高程序的运行效率，同时保持程序原有功能准确无误，本文针对本课题中的具体问题，提出以下对应的优化措施：

　　（1）去除原程序中用不到的函数。最初的音频解码程序是针对所有MPEG-4 AAC标准使用的，其中包含了很多功能模块，如MP4解码、PNS解码、LTP解码等。这些功能在DRM系统的音频编码标准AAC中是用不到的，所以应当将它们去除，否则其生成的代码不仅无用，而且会占用大量存储空间。在CCS3.1中点击Profile菜单下的Analysis Toolkit选项中的Code coverage and Exclusive Profiler，按照提示运行程序，可以得到一个Excel文件。该文件将代码覆盖程度、每个函数调用次数以及执行函数CPU所花费的周期数等展示出来，从而可以方便地找到每个文件中一直没有运行的函数，去除这些函数可节省大量存储空间且保证程序功能无误。

　　（2）循环体优化。原始的音频解码程序已经采用了一些常用的算法级别的优化，如IMDCT的快速算法、霍夫曼解码的查表快速算法等，但仍没有达到最理想的速度。主要原因是for循环和定点化的问题。在AAC解码器中，循环体几乎占用了60％的资源，因此它的优化非常重要。要想充分发挥C6416 DSP处理器的8个功能单元并行执行指令的功能，需要让编译器尽可能多地生成由2条以上指令组成的超长指令。C/C++编译器可以对代码进行不同级别的优化。高级优化由专门的优化器完成，与目标DSP有关的低级优化由代码生成器完成。