g.729语音编解码算法分析及dsp实现.docx

摘 要
近年来,随着现代通信技术的蓬勃发展,语音压缩编解码技术也取得了突破性的进展,同时也涌现出了许多性能良好的低码率语音编码算法和标准。本文介绍的 标准就是 ITU(国际电信联盟)推出的基于共轭结构代数码激励线性预测(CS-ACELP)的语音压缩标准,该算法具有算法延迟小,重建语音量好等特点,但是该算法复杂度较高,数据存储容量大,对硬件设备要求过高,实时应用成为难题。近年来,随着数字信号处理器(Digital Signal Processor ,DSP)技术的高速发展, 使得该语音编解码算法在单片 DSP 芯片上实时实现成为可能。
本文在分析 算法的基本原理上,采用了 TMS320VC5402 芯片来实现的语音的实时编解码工作。根据研究内容,论文可以分为两个部分。第一部分是算法的研究分析部分。本文首先简要介绍了语音编解码器的国际标准及性能衡量标准,选择了 算法来实现语音的编解码,然后对语音产生的数学模型进行了阐述,在基本的语音处理理论的基础上,对 语音编解码的基本原理进行了具体的分析。
论文的第二部分是算法的 DSP 实现以及算法的优化过程。首先对系统的硬件平台进行了介绍,本文的硬件平台是基于 TI 公司的 TMS320VC5402 芯片的语音信号处理系统。将模拟信号通过专用 A/D 转换器生成数字信号,在 DSP 模块进行数据的压缩编码处理,将压缩得到的码流通过串口送到输出端,进行解码处理后, 得到重构语音信号。之后介绍了编解码器的软件系统,重点对编解码过程、McBSP 配置过程以及串口中断过程进行了讨论。在算法的板级优化过程方面,提出了算法优化的方案,对 算法从编译器层面、C 语言层面、汇编层面和算法层面进行了优化,并对其中的优化过程给出了具体的实例分析。
将优化后的算法移植到 DSP 中进行测试,测试结果表明,优化后的算法能够很好地完成语音的实时编解码,合成语音质量的 MOS 评分能够满足正常语音通信的基本要求,具有较好的听觉效果。
关键词:语音压缩编解码,CS-ACELP, 算法,TMS320VC5402,合成语音
ABSTRACT
In recent years, with the rapid development munication technology, pression of speech coding technology has made breakthrough progress,also there
emerges a lot of low bit-rate speech coding algorithm with good performance. The mendation is based on conjunction structural Algebra code exciting linear
prediction (CS-ACELP), has a low encoding rate and has a good synthesized
speech effect, the high plexity results in the difficulty of real-time implement. However, because of the plexity of the algorithm, the large data storage capacity and the excessive demands on hardware equipment, real time application has e a problem. With the rapidly development of(Digital Signal Processor, DSP) technology in recent decades, it has e possible to realize the plex codec algorithm in a single chip.
In the base of the research on the algorithm of ,this thesis propose realtime
implementation of speech codec system on to the content of the research, this paper can be divided into two first part is the algorithm rese