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《华中师范大学》 2003年
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IP电话中的语音编码技术

张玉业  
【摘要】: 随着计算计网络的不断发展,IP电话在互联网上实现了语音通信,促进了网络资源利用,降低了语音业务成本并推动了电话网和数据网的统一。而语音编解码算法作为影响IP电话质量的一个重要方面受到了人们的广泛关注。 G.729是国际电信联盟(ITU)颁布的编码速率为8kbit/s的低速率语音压缩编码标准,它采用了共轭结构算数码本激励线性预测(CS-ACELP)技术,可以达到32kbit/s的ADPCM的语音质量。G.729a是在对(G.729算法进行一些简化后形成的,与G.729的比特流兼容。虽然在某些特定条件下,其编码质量不及G.729,但其算法复杂度只是G.729算法的一半。G.729a是基于IP网络的多媒体会议系统H.323可选的语音压缩编码标准之一,具有广泛的应用前景。 基于以上背景,我们提出了在定点DSP芯片上全双工实时实现G.729a编解码算法的研究课题。本课题的主要目标就是研究G.729a算法的原理,并以AD公司的ADSP2188N芯片为核心实现此算法。为此,我们设计了系统硬件平台,音频信号从话筒输入后经AD转换送至DSP,DSP既可以完成编码,也可以完成解码工作,解码以后的信号经DA还原为模拟信号后通过听筒输出。本系统还可以直接从PC机上下载程序进行系统更新。由于汇编语言比C语言的执行效率约高一个数量级,我们将标准C语言程序转换为汇编语言程序,并针对ADSP2188N芯片进行特定的优化,使其在DSP上高效运行,从而大大减少了系统时延。 本文首先介绍了IP电话的发展状况和实现原理,分析了IP电话的特点和不足。接着论述了语音压缩的关键技术,并对目前常用的一些音频编解码算法作了简要的介绍和比较。随后本文就如何用汇编语言实现G.729a算法做了说明,详细介绍了算法的原理并给出了一些关键程序的设计流程图。为了满足实时编解码的需要,本系统采用了乒乓缓冲结构来控制软件系统的流程。 一 结合ADSPZ188N汇编语言的特点,本文指出了一些程序的优化方法和编程 中容易出现的关键问题。在硬件设计中,本系统以ADSPZI 88N为核心,结 合CODEC芯片MSM7702完成编解码算法,使用FLASH芯片SST39lto80 来存储系统的启动程序、汇编语言程序和初始化表格数据,使用话筒和听筒 来完成语音的输入输出。为了方便与计算机通信,本系统还将ADSPZI 88N 上的同步串曰模拟转换为RS232串口。最后,本文介绍了如何结合ADSPZ18X EZ-ICE硬件仿真工具和 VisualDSP++软件编译环境,对系统进行调试和性能 测试,并给出了测试结果。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN912.3

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