基于cka5102平台的g.729a语音编解码算法优化与实现

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于CKA5102平台的G．729A语音编解码算法优化与实现研究生：裘燕锋指导教师：马琪研究员2010年11月

2、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII＼187166DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterOptimizationandImplementationforG．729ASpeechCodecbasedonCKA5102PlatformCandidate：QiuYanFengSupervisor：ResearchFellowMaQi

3、November，2010——杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究T作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者躲袈燕墀日期．删年1．月∥日I学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕

4、业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密论文在解密后遵守此规定)论文作者签名：指导教师签名：秀菇砖日期：∥ff年／月fj日∥日期：沙··年．月·J日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要语音是现代通信系统中最常见的数据交换形式，随着现代语音通信技术的不断发展，通信带宽利用率与通信质量成为两个比较突出又相互矛盾的问题。因此在实际的工程应用中，需要设计具有较低速率、较高质量和较低成本的语音编解码器。为了满足通信

5、系统的需求，ITU．T在1995年提出了基于共轭结构代数码激励线性预测CS．ACELP的G729语音压缩标准，G729A保留了(2729的编解码算法结构，对算法的复杂度做了一定程度的精简，其编码码流格式与(1729的编码码流格式完全一致。G729A在8kbit／s码率下合成语音质量不低于32kbit，sADPCM水平，算法延时为15ms。本论文就是研究G729A语音编解码算法在特定嵌入式硬件实现平台上的优化实现。一般对一个数字语音系统，需要“CPU+DSP”的双核单芯片或双芯片来实施整个应用方案。而本论文希望能寻求一款性能较高、并能同时完成语音编解码、网络／通信协

6、议栈和系统主控的国内自主知识产权单CPU核MCU芯片，以有效降低整个应用方案的成本，同时也对国产嵌入式CPU的应用推广作出贡献。因此在G729A语音编解码算法优化实现的实现平台的选型上，本论文选择了国产32位嵌入式CPUCK510E核和基于CK510E的MCU芯片CKA5102作为硬件实现平台，并设计了基于CKA5102实现平台系统板硬件。论文对G729A算法标准源代码的组织结构进行了分析，针对CKA5102硬件实现平台，进行了G729A算法标准源代码在该平台上的移植，重点对G729A算法标准源代码进行了算法级优化、代码级优化和针对硬件实现平台的优化，并对编码数据

7、的格式作出了调整。其中，算法级优化采用了多级搜索加速和固定码书搜索加速等方法，代码级优化采用了去除不必要的溢出判断、函数直接插入和宏定义等方法，针对硬件实现平台的优化采用了利用DSP扩展指令的汇编优化和算法程序流程优化等方法。论文设计了算法测试方案，对优化实现的G729A语音编解码算法进行了语音数据验证、语音质量评判和处理性能测试。测试验证的结果表明，经过优化之后的算法在CKA5102硬件实现平台上能够实现实时的G729A编解码，重构语音效果令人满意。关键词：语音编解码G729A算法算法优化32位嵌入式CPU杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTSpeech

8、isthemostcomiilonformofdataexchangeinthemodemcommunicationssystem，．Withthemodemvoicecommunicationstechnologycontinuestodevelopment,communicationbandwidthefficiencyandcommunicationqualityhasbecomethetwoprominentandconflictingproblems．Sodesigningalow-rate,high—qualityandlow—costvoiceeod

9、ecsis