DSP技术在视频会议多点控制单元MCU中的应用研究

摘要

视频会议系统是一种集计算机、通信和微电子技术于一体的多方远程异地通信方式。在视频会议系统的发展历程中，如何提高视频会议中语音与图像的传输质量已经成为视频会议系统科研项目的首要任务。
　　 数字信号处理是视频会议系统输出高质量语音与图像的关键，G.723编解码标准作为视频会议系统H.323协议栈中的音频编解码标准，在视频会议系统中有着举足轻重的作用，高质量的语音编解码算法是协议的精髓所在，而且低速率的语音编码器节省了大量的带宽，因此一个性能卓越的算法不仅能够提高会议的通话质量，还能够带来巨大的经济效益。G.723音频编解码协议是本文的主要研究对象，本文根据多点控制单元(MCU)核心处理器的功能应用，对G.723编解码算法在MCU上的实现提出了几种优化方案并通过模拟实验进行了测试，本文的主要内容如下:
　　 1.研究分析视频会议系统的基本架构以及其音频编码解码的主要方式，了解了MCU的结构功能。
　　 2.了解G.723编码算法的系统结构、原理和数学模型，深入研究码激励线性预测算法。在研究算法的基础上，提出了基于算法级、C代码级、汇编级的优化方案，提高了代码的编译效率，通过引入First-Forecast ACELP算法降低了算法的复杂度。
　　 3.在G.723解码算法的基础上加入了LMS噪声消除算法，提高语音通话质量。
　　 4.通过VS2010、CCS软件平台和MATLAB进行实验测试，对收集的实验数据进行分析
　　 实验结果表明，对优化后的结果进行分析测试，编码结果正常，可以正常进行多路语音的合成，并在运行速率和语音质量方面有了提高，达到了预期效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题提出

1．2 研究背景

1．3 研究意义

1．4 主要研究内容

1．5 论文的组织结构

第2章 视频会议系统概述

2．1 视频会议系统的设计原则、需求分析

2．1．1 视频会议系统的设计原则

2．1．2 视频会议系统的需求分析

2．2 视频会议系统的系统架构

2．2．1 基本框架结构

2．2．2 多点控制单元(MCU)

2．2．3 H.323会议的组织形式

2．2．4 系统硬件配置说明

2．3 本章小结

第3章 音频压缩编码算法的研究概述

3．1 音频压缩编码算法

3．1．1 音频压缩编码系统及原理

3．1．2 音频压缩信源变换算法

3．1．3 音频压缩信源控制算法

3．2 码激励线性预测编码(CELP)

3．2．1 码激励线性预测编码(CELP)的系统模型

3．2．2 码激励线性预测编码(CELP)的搜索过程

3．3 G.723语言编码标准

3．4 本章小结

第4章 G.723语音编码算法与实现

4．1 G.723语音编码系统及原理

4．2 G.723语音编码标准算法

4．3 G.723语音编码代码实现

4．4 本章小结

第5章 G.723语音编解码标准算法的优化

5．1 性能分析和优化平台简介

5．2 C.723语音编码算法级的优化

5．3 G.723语音编码C语言级的优化

5．4 G.723语音编码汇编级的优化

5．4．1 代码的并行处理

5．4．2 代码中循环体的汇编实现

5．4．3 代码中条件语句的优化

5．4．4 寄存器中的字长优化

5．4．5 使用ARM926EJ处理核心的特殊指令

5．5 基于LMS(Least Mean Square)的噪声消除算法

5．5．1 算法原理

5．5．2 算法实现代码

5．6 本章小结

第6章 实验与结果分析

6．1 软件环境与初始数据

6．1．1 服务器端配置

6．1．2 客户端配置

6．1．3 实验测试系统结构

6．2 实验测试结果

6．3 实验结果分析

6．6 本章小结

第7章 全文总结

7．1 研究成果及结论

7．2 下一步的工作

致谢

参考文献