G.729语音编解码算法研究及DSP实现

【摘要】：语音编码的基本问题就是在给定编码速率的条件下如何得到尽可能好的重建语音质量并保证尽可能小的编解码时延和适当的运算复杂度。1996 年3 月,ITU-T 公布了G.729 建议,它是8kb/s 共轭结构代数码激励线性预测(Conjugate-Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction,简称CS-ACELP)语音编码方案。这个方案的特点是分析窗采用混合窗;线谱对参数采用二级矢量量化;以子帧为单位的码本搜索分为自适应码本搜索和代数码本搜索;基音分析采用开环基音分析和自适应码本搜索相结合,降低了运算量,减少了基音的量化比特数,提高了基音预测的准确度;代数码本算法简单,不需要存储码本,恢复音质清晰。因其具有良好的合成语音质量、适中的复杂度、较低的时延等优点,G.729 标准已被广泛应用在VOIP 网关、IP 电话中。 本论文首先在介绍了低速率语音编码技术的背景知识后,系统地阐述了G.729 语音编解码标准,从原理上分析了算法中的关键技术:线性预测、矢量量化、码本搜索及后置滤波技术等。接着介绍了低功耗、高性能的16 位定点的数字信号处理芯片TMS320VC5410 的特点,根据其特点对源代码中运算量较大的模块进行了代码优化。最后实现了G.729 标准的语音编解码算法。仿真结果表明合成语音具有较高的自然度和可懂度。