NGN媒体网关中的ITU-T G.723.1语音编码器的DSP实现

摘要

G.723.1是下一代网络的媒体网关中使用的低速率语音编码算法之一。国际电信联盟(ITU-T)于1996年推出的该语音编码标准可以将64kbps话音PCM信号压缩到5.3/6.3kbps，并且保持较好的话音质量。 本文的主要工作就是在高性能的TI公司的TMS320C6416(以下简称C6416)DSP开发系统套件(DSK)上实现G.723.1语音编解码算法，并对其进行优化。文章在研究G.723.1编解码器组成和算法原理的基础上，从软硬件两方面论述了编解码器的实现，为了尽可能减少在DSP上的指令周期数，本文着重在算法级和代码级上对程序进行了优化，其中，基于C6416本身结构进行的汇编级优化是提高编解码性能的关键，也是本文工作的重点所在。本文的算法优化均在DSK上得到实现并能通过ITU-T建议规定的测试序列验证。 最后，论文在软件级上对媒体网关中处理多路话音系统的DSP实现方案给以讨论。

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前言

第1章下一代网络及媒体网关简介

1.1 下一代网络(NGN)

1.2软交换技术

1.3媒体网关技术

1.3.1媒体网关相关技术

第2章ITU G.723.1语音编解码原理

2.1 G.723.1算法概述

2.2 G.723.1编码器

2.2.1 成帧

2.2.2高通滤波器

2.2.3 LPC分析

2.2.4 LSP量化器

2.2.5共振峰感知加权滤波器

2.2.6基音估测器

2.2.7谐波噪声整形

2.2.8冲击响应和零输入响应

2.2.9自适应码本搜索

2.2.10固定码本搜索

2.3 G.723.1解码器

2.3.1参数解码

2.3.2后处理

2.3.3增益标度单元(Gain Scaling Unit)

第3章 数字信号处理器 TMS320C6416

3.1 DSPs 芯片

3.1.1 DSPs芯片概述

3.1.2 TMS320C6000系列DSPs

3.1.3 TMS320C6416简介

3.2 DSP开发工具

3.2.1 DSP硬件开发平台

3.2.2 软件集成开发环境CCS简介

第4章G.723.1算法的代码优化

4.1 代码从PC到DSP的移植

4.1.1 对数据类型的考虑

4.1.2 连接命令文件的编写

4.1.3 main函数的修改

4.2 C代码性能分析

4.3 程序的优化

4.3.1 算法的优化

4.3.2 代码的优化

4.4 优化结果

第5章G.723.1音频实时系统的实验平台

5.1 CODEC芯片TLC320AIC23简介

5.1.1 AIC23的参数设置

5.1.2 DSP与AIC23的接口模式

5.2多通道缓冲串口(McBSP)的设置

5.2.1 McBSP的控制寄存器

5.2.2 McBSP的设置

5.2.3扩展的直接存储器访问(EDMA)

5.2.4 McBSP的初始化

5.3实时系统测试

第6章多路话音系统的DSP实现方案设想

6.1 McBSP与ST-BUS总线的接口

6.2 多路话音系统的实现方案

6.2.1μ-律/A-律硬件压扩

6.2.2多路话音系统的时隙分配

6.2.3软件设计

结论

致谢

参考文献