G729语音编解码算法及DSPs实现.pdf

湖南大学
硕士学位论文

姓名:杨俊杰
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:黎福海
20030101
摘要低速率语音编码技术在带宽与功耗有限的应用中,如个人通讯系统,占有很重要的地位。捕蠼峁孤爰だ咝栽げ釩瓵被国际电信联盟范ㄎ/镆舯嗦氡曜肌K捎昧颂厥獾穆本结构,简化了码本的搜索过程,具有低延迟、低计算复杂度和高语音质量的优点。本文讨论了算法与其在酒系姆抡媸迪帧芯片,也称数字信号处理器,是一种针对数字信号处理而特别设计的微处理器。与通用微处理器不同,数字信号处理器采用了哈佛总线结构或改进哈佛总线结构,具有高度的并行性,为了快速完成乘法计算在中增设了硬件乘法单元。这些特点使它可以胜任实时高速的数字信号处理任务。在最近十几年中,酒际醴⒄寡该停酒募扑隳芰Σ断提高,功耗和成本不断下降,开发环境也日臻完善。在单片器上实现语音信号编解码是十分便利的。另外,本文还讨论了的附件岢隽艘恢志惨粞顾跛惴,它将语音信号分为话音信号和背景噪声信号。对这两种信号采用不同的编码方式可以进一步降低语音编码速率。关键字:—籇处理器;静音压缩;流水线;编码速率
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第一章引言码激励线性预测编码酒酒渤剖中藕糯里器且恢终攵允字信号处理而特别设计的微处理器,它可以实时快速地完成各种数字信号处理算法。与一般的通用微处理器相比,酒诮峁股暇哂械奶氐悖缬布法器,专门的乘加指令⒐鹱芟呓峁沟龋笵芯片具有很强的信号处理能力。在相同的主频下,酒男藕糯硭俣缺韧患啥鹊耐ㄓ梦处理器快个数量级⋯。近年来,随着酒鄹竦南陆担约罢攵訢母咝蔯编译器的出现,获得了广泛的应用,除了在传统的高速实时信号处理领域如雷达信号处理、图像声音信号处理外,也开始应用于电机控制、缭础、传真等原本由微控制器占据的领域。业内人士预言,将是未来集成电路中发展最快的电子产品之一,并将成为电子产品更新换代的决定因素。本文将讨论在语音信号编码中的应用。语音编码技术的研究开始于上世纪年代⒚魃肫鳎侵到上世纪年代中期,除了脉冲编码调制虯允视Σ罘致冲编码调制〉媒虾玫慕雇猓械捅忍芈视镆舯嗦胍恢泵挥写蟮耐黄啤T年美国政府公布/南咝栽げ獗嗦氡曜妓惴↙.后,线性预测编码成为研究的焦点,先后出现了多脉冲激励线性预测编码珻码激励线性预测编码惴āD壳埃珻诘退俾视镆粞顾跛惴ㄖ芯佑谕持蔚位,北美的.、.,日本的胨俾时曜家约癐的、,捎玫亩际荂惴āT诤竺娴恼陆谥薪氐闾致跜惴ǖ囊恢—共轭结构代数码激励线性预测编码与嗨疲珻靡桓鋈ḿǖ隳P湍D馊说纳捞匦裕靡欢ǖ募だ序列去激励这个声道模型来合成语音信号。它与牟煌υ谟诩だ藕的选取。募だ藕盼V芷谛蛄谢蚋咚拱自肷蛄校鳦靡桓鲎允湖南大学硕士学位论文
应码本中的码矢量来逼近语音的长时周期性结构;用一个固定的随机码本的码矢量来逼近语音信号经短时、长时预测后的余量信号。从两个码本中搜索出来的最佳码矢量,乘以各自的最佳增益相加其和即为的激励信号。克服了传统声码器的缺点,具有压缩率高,语音质量较好评分以上挠诺悖诘退俾视镆舯嗦胫谢竦霉惴旱挠τ谩嗦肫餍枰4笤募扑隳芰Γ琓就瞥龅腃盗蠨芯片的计算能力高达陨希钚碌腃系列更是高达,可以在一片片上实现一路或多路语音信号的编解码算法。等中低速率语音编码算法的出现使人们梦寐以求的在普通电话带宽信道中传输数字电话的愿望变成现实,使得移动通讯、等应用成为可能。因此研究语音编码技术是很有意义的,它对未来的多媒体通讯以及个人通讯系统的发展起重要的推动作用。湖南大学硕士学位论文
第二章中藕糯砥的特点的出现和发展技术的发展经历了三个主要阶段:世纪年代,年代和年代,目前已发展到第五代产品。世纪年代的数字信号处理系统由分立元件组成,包括部分处理器,线性电路模拟前端、疍转换器、外围接口电路、组合电路以及可编程逻辑阵列等。当时的数字信号处理的研究局限于理论范围和医疗电子,生物电子和地球物理等狭窄的应用领域。进入世纪年代,随着数字信号处理技术和计算机应用范围的不断扩大,以及集成电路制造工艺的提高,出现了集成在单个芯片上的数字信号处理器,简称。世纪年代是数字信号处理技术飞速发展的时期,的性能指标不断提高,而价格却不断下降。同时也获得了越来越广泛的应用,成为不少新兴科技的主要推动力,其中包括通信,多媒体系统和消费电子等等。今天,随着全球信息化和因特网的普及,多媒体技术得以广泛应用,尖端科技向民用领域迅速转移,数字技术大范围地进入消费电子类产品,使不断更新换代,价格大幅度下降,各种开发工具日臻完善,从而使它成为最有发展和应用前景的电子器件。据国际著名市场调查公司在年发布的一份统计和预测报告显示,目前世界肥谐≌悦磕的增幅大幅度增长,其增长速度比整个半导体工业快倍。预计到年,全球谐∽芟鄱罱