基于定点DSP的G.723.1实时语音编码器的优化设计与实现研究

摘要

在Internet快速于全球范围内普及的时代，由于IP网络不仅能够为用户提供高质量的语音服务而且其通信的成本低廉，因此VOIP越来越受到人们的关注，随之基于H323的视频会议系统也在大公司内部初露端倪。对于语音信号数据的压缩处理，虽然已经出现了多个低码率的编码算法，如G.711、G.728等，现有的网络资源仍然面临的一个严峻的问题是，如何能够以极低码率传输高质量的语音信号数据。目前，语音编码算法G.723.1提供了最低码率，及高质量的重建语音信号，其应用前景不可估量。本文扼要分析了G.723.1语音编码的算法原理，介绍了ADI公司的定点DSP芯片Blackfin533的硬件特性和指令集，然后以H323可视电话系统的产品开发为背景，着重讨论了G.723.1语音编码器在定点DSP芯片Blackfin533上的设计和优化。文中在基于定点DSP芯片Blackfin533的硬件环境中，提出了全汇编实时实现定点G.723.1语音编码器的设计方案，并详细讨论了定点C语言程序和全汇编程序实现时的关键技术和优化策略，使优化后的G.723.1编码器满足系统的实时性要求，并占有较少的硬件资源，为H323系统中视频编码等其他模块节余出充分的空间。编码器的性能测试结果说明，本文在满足实时要求的条件下，定点的G.723.1语音编码器完全通过ITU-T标准中的所有测试矢量，能够提供较好的重建语音质量，并已经应用于H323可视电话系统的产品开发中。