基于DSP的G.729协议的优化及实现

摘要

这些年来，话音压缩算法因为多媒体通信的发展，它的作用也随之更加重要。国际电信联盟（ITU）在一九九六年推出了G.729语音压缩协议，它的优点是语音质量高，延迟小以及稳定性好，可用于数字语音通信领域，所以研究该算法并使之有效可靠地应用到实际生活中是很有价值的。ITU-T提供的源码效率不高且有冗余存在，所以有必要进行优化。此外，该算法本身的复杂度较高，虽然目前专用的DSP芯片的处理能力较高，但是若能提高该算法的运行效率，降低运算量，使 G.729算法能够流畅的运行在终端设备中，或者在相同的运算量的情况下使语音质量有所提高，对该算法进行优化也是必要的。本文主要研究基于可编程TMS320VC5509 DSP芯片的G.729标准编码算法的IP语音终端的硬件设计和算法优化的一些实现方案。
　　本文首先简单的说明了语音编解码技术的发展概论、种类、标准以及趋势。其次详细介绍了G.729编解码技术的原理，在此基础下具体阐述了基于高性能DSP的语音编码终端系统的实现方法，接着论述了对 G.729进行优化的必要性，在此基础上研究了G.729协议，并对它的算法进行相关优化，改进了矢量量化的算法，减小了矢量码本搜索的复杂度，使矢量码本搜索的速度得到加快；改进了固定码本搜索算法，压缩了传输带宽，并且固定码本搜索的复杂度也得以降低。本文对改进后的语音质量进行验证是通过MATLAB软件做仿真的，对语音质量进行测试利用的是MOS评测法。不论是MATLAB的仿真结果还是MOS的得分结果都表明，本文优化后的算法编码器不但能降低算法复杂度，而且其输出的重建语音质量仍满足系统的要求，实现了预期的目标。
　　在本文的最后，对本文作了总结和展望，与此同时还说明了下一步要完成的工作。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2语音编解码发展概论

1.3压缩编码的标准与选择

1.4语音编码的性能评价

1.5本文的章节结构

第二章 G.729编解码技术

2.1 G.729标准概述

2.2 G.729编码器算法分析

2.3 G.729解码算法分析

2.4本章小结

第三章 G.729算法的DSP实现

3.1系统硬件结构

3.2数据处理模块

3.3数据采集模块

3.4存储器模块

3.5电源模块

3.6硬件设计中的注意事项

3.7系统软件结构

3.8本章小结

第四章 G.729编解码器分析及优化

4.1 G.729基本函数集运算的优化

4.2 LSP量化算法优化

4.3固定码书算法优化

本章小结

第五章 算法的仿真及性能分析

5.1压缩比的比较

5.2算法复杂度的比较

5.3语音信号波形比较

5.4 MOS评分比较

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2不足与展望

参考文献

致谢