欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:11108753
大小:74.00 KB
页数:4页
时间:2018-07-10
《g.729语音编码算法在trimedia tm1300 dsp上的实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、G.729语音编码算法在TriMediaTM1300DSP上的实现杭州海康威视数字技术有限公司陈军科 摘要:介绍了ITU语音编码算法G.729的原理和TM1300DSP处理器的特性,描述了G.729算法在TM1300上的优化、实现。 关键词:G.729,CS-ACELP,TM1300,VLIW,并行。 一、G.729编码器介绍 G.729是国际电信联盟(ITU,InternationalTelecommunicationUnion)于1996年推出的采用共轭结构-代数码激励线性预测(CS-ACELP,Conjugate-StructureAlge
2、braic-Code-ExcitedLinear-Predication)技术的具有8kbit/s码率的语音编码算法建议,该算法是以语音编码方案中的码激励线性预测(CELP,CodeExcitedLinearPredication)技术为基础提出的,其原理如图1所示。 G.729是一种单声道语音信号的压缩编码算法,模拟信号经过话带滤波器后,按8KHz的频率采样并转换成16bit的线性PCM信号(即128kbit/s的码流),这就是图中所示的G.729编码器的输入语音信号。G.729编码器以10ms的输入帧(80个采样点)为单位进行编码。G.729编码器
3、的输出为8kbit/s的码流,因此其压缩比高达16:1。而经G.729解码器还原后的声音质量却达到了相当高的水准,其主观平均得分(MOS,MeanOpinionScore)在4分以上(MOS最高得分为5分),属于良好级别,人的耳朵几乎察觉不到声音有失真的情况,音质与码率为64kbit/s的G.711编码标准相近,而占用的带宽仅为G.711的1/8。另外G.729编码算法的延时较小,在15ms左右。 虽然G.729具有较低的码率、较高的还原音质和较小的延时等优点,但是由于其存在算法复杂度大和数据存储量大的固有缺陷,在早期并没有得到广泛的实际应用。后来随着
4、超大规模集成电路VSLI工艺的进步,极大地推动数字信号处理器(DSP)技术的发展,各大厂商纷纷推出了各具特色的高性能DSP,也大大降低了实现G.729语音编码算法的成本。目前,G.729已经广泛应用于诸如IP电话、会议电视、数字音视频监控等领域。 二、TrimediaTM1300处理器 TM1300处理器是Philips公司推出的一款32位性能优良的多媒体处理芯片,特别针对数字视频和音频应用进行了优化,集成了视频输入/输出接口、音频输入/输出接口、IIC接口、PCI接口、SDRAM控制器等外围设备接口,极大地简化了外围电路的设计,提高了系统的稳定性、
5、可靠性,降低了系统的总体成本。因此TM1300处理器在音视频处理卡、多媒体嵌入式设备中得到了广泛的应用。 TM1300处理器超强的的多媒体处理性能得益于其核心CPU、多媒体操作指令集和存储器体系结构的设计。TM1300的核心是32位的超长指令字结构(VLIW,Very-LongInstructionWord)的处理器,内部有11种共27个执行单元,在每一个时钟周期内最多可以同时安排5个执行单元进行5个操作,如图2所示。图2TM1300的指令 TM1300有一整套专门针对多媒体运算的DSP操作指令,每一个操作可以执行多个算术运算,比如操作UIFIR8U
6、U(a,b)包括4个乘法运算和1个加法运算,这使TM1300具有强大的多媒体数据处理能力。而这些DSP操作指令都可以在C程序中直接调用,大大方便了编程。TM1300处理器内部含有128个通用寄存器,这些寄存器不是分段的,所有操作都能使用这些寄存器。TM1300使用32位线性寻址,寻址能力达到4GB,同时为了解决高速VLIWCPU和低速外存SDRAM之间的数据交换瓶颈,TM1300内部集成了16KB的高速数据缓存和32KB的高速指令缓存(CACHE),以确保VLIWCPU的全速运行。TM1300的二进制运行代码以压缩的格式存放在SDRAM和指令CACHE中
7、,压缩的代码一方面可以提高指令CACHE的命中率,另一方面可以减少指令CACHE与SDRAM之间的数据交换。指令CACHE中有一个专门的指令解压机构,它负责解压缩指令并以224位的数据位宽向VLIWCPU提供指令。而其数据CACHE是双端口的,其数据位宽达64位,并且VLIWCPU与缓存之间是以CPU的运行频率交换数据的。 TM1300处理器的音频输入单元(AI)外接A/D转换器,支持1个或2个声道的音频输入采样,每个采样点可以设为8位或16位,可以工作在主模式或从模式,支持标准立体声IIS格式和左对齐格式,采样的数据通过双DMA通道直接存放在SDRA
8、M中,通过中断方式通知CPU,减轻了CPU的负担。 三、G.729在TM130
此文档下载收益归作者所有