IP可视电话中语音压缩算法的研究及ARM实现

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随着经济的发展,人们生活质量的提高,可视电话使人们通话时能达到面对面交流的效果,是一种发展前景看好的多媒体通信设备。而语音传输又是可视电话中一项最重要的功能。本文所采用的算法是ITu-T 1995年制定的G.729标准算法,它是各种语音编码标准中算法最复杂的一种,在8kb/s速率上可以得到与32kbpsA:DPCM算法相媲美的高质量合成语音,节省了资源,比较适合多媒体通信的语音传输。 本文为算法的实现搭建了基于ARM的IP可视电话硬件开发平台。该系统的微处理器采用Samsung公司的ARM9系列S3 C2440A,它是专为手持设备和各种多用途应用设计的低功耗、高集成度的微处理器,内部集成了音频和视频接口,内核速率最高可达到53 3MHZ。编解码芯片采用AD公司的符合AC97规范的AD1885,AC97规范把一般音频设备中的数字部分(DSP)和模拟部分(CODEC)分离开来,从而减低了电磁干扰,获得较好的音效品质。因此本系统的设计采用了ARM处理器和AC97规范相结合的方案。 论文首先介绍了IP可视电话和语音编解码技术的发展概况,对G.729算法进行了深入的分析和研究。对ITU-T提供的源代码进行分析,并在VC6.0上进行仿真,针对算法采取了两种优化方法来优化源代码,一是舍弃乘积为零的方法以减少程序的调用循环次数,二是粗化搜索的方法以缩小搜索的范围,减少总的搜索时间,降低运算量。接着对S3C2440A芯片的结构功能和AD1885芯片的结构功能及工作原理进行分析,在此基础上设计了本系统的硬件电路,并结合ARM调试开发环境ADS1.2在该硬件系统上调试运行G.729算法,文中还给出了主程序编写的关键技术及程序流程图,做到了算法和硬件相结合。在程序执行过程中G.729的一些基本运算被调用的次数很多占用了天量的运算量,因此文中针对S3C2440A的硬件结构对这些基本运算进行了优化,给出了几点优化的方法,以做到语音的实时编码。最后针对本文的不足点,给出了几点需要进一步改进的想法。
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