基于DSP的语音编码实时实现

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1、基于DSP的语音编码实时实现一、刖吕：DSP(digitalsignalprocessor)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界屮日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。DSP产业在约40年的历程屮经历了三个阶段：第一阶段，DSP意味着数字信号处理，

2、并作为一个新的理论体系广为流行；随着这个时代的成熟，DSP进入了发展的第二阶段，在这个阶段，DSP代表数字信号处理器，这些DSP器件使我们生活的许多方而都发生了巨大的变化；接下来又催生了第三阶段，这是一个赋能(enablement)时期，我们将看到DSP理论和DSP架构都被嵌入到SoC类产品中。"第一-阶段，DSP意味着数字信号处理。80年代开始了第二个阶段,DSP从概念走向了产品，TMS32010所实现的出色性能和特性备受业界关注。方进先生在一篇文章中提到，新兴的DSP业务同时也承担着巨大的风险，究竞向哪里拓展是生死攸关的问题。当设计师努力使DSP处

3、理器每MIPS成本降到了适合于商用的低于10美元范围时，DSP在军事、工业和商业应用中不断获得成功。到1991年，TI推出价格可与16位微处理器不相上下的DSP芯片，首次实现批量单价低于5美元，但所能提供的性能却是其5至10倍。到90年代，多家公司跻身DSP领域与TI进行市场竞争。TI首家提供可定制DSP——DSP,cDSP基于内核DSP的设计可使DSP具冇更高的系统集成度，大加速了产品的上市时间。同时,TI瞄准DSP电子山场上成长速度最快的领域。到90年代中期,这种可编程的DSP器件已广泛应用于数据通信、海量存储、语咅处理、汽车电子、消费类音频和视频

4、产品等等，其中最为辉煌的成就是在数字蜂窝电话中的成功。这时，DSP业务也一跃成为TI最大的业务，这个阶段DSP每MIPS的价格已降到10美分到1美元的范围。21世纪DSP发展进入第三个阶段，市场竞争更加激烈，TI及时调整DSP发展战略全局规划，并以全面的产品规划和完善的解决方案，加之全新的开发理念，深化产业化进程。成就这一进展的前提就是DSP每MIPS价格目标已设定为几个美分或更低。DSP未来发展：O数字信号处理器的内核结构进一步改善，多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中将占主导地位。ODSP和微处理器

5、的融合：ODSP和高档CPU的融合：ODSP和SOC的融合：ODSP和FPGA的融合。二、语音编码G.723.1介绍:ITUT-TG.723.1是一种用于多媒体通信的双码率语音编码标准。本例基于TMS320C6713DSK的硬件平台，实现了ITUG.723.1建议的双速低码率语音编码的解码算法，对用于DAMB的中波传输具冇实际意义。G.723.1是一种编码速率为5.3Kbps和6.3kbps的双速语咅编码方案，主要用于多媒体通信。踏实国际电信联盟指定的多媒体通信标准中的一个组成部分，在低比特率条件下对多媒体服务中的语音或其他音频信号进行压缩，有很好的音

6、质保证。在数字调幅广播(DAMB)屮，若直接使用现有的双边带发射机来发射DAMB信号，就要求基带带宽选用4.5kHz或者5kHz,而适用于这种低净化比特率的语咅编码则首选ITU的G.723.1标准。三、硬件设计：(1)、G.723.1标准和TMS320C6713DSK简介G.723.1语咅编码解码器是基于线性预测理论的，采用合成分析、矢量量化等方法，以经过感觉加权后的残差信号能量最小为准则进行编码的。G.723.1是一种双比特率的语音编码方案，对语音或者音频信号进行8kHz采样，16bit量化，可以提供5.3kbps或者6.3kbps压缩数据输出。G.

7、723.1编码支持高比特率编码输出、低比特率编码输出两种比特率。其中,高比特率编码输出能提供好的语咅质量，低比特率编码输出在提供较好的语咅质量的同时，可以为其他数据服务捉供较好的机动性和可行性。G.723.1以30ms的语音信号作为一个处理帧，其高、低编码比特率可以在每个处理帧的基础上进行切换。G.723.1的编码过程如下图所示：图一G.723.1编码框图①进行高通滤波，去掉直流分量：②把1帧信号分成4个长度为60样点的子帧，分别进行10阶LPC分析，得到各子帧的LPC参数，并把最后一个子帧的LPC参数转化成线谱对(LSP)参数，进行矢量量化编码，然后

8、将英送到解码器。利用未量化的LPC参数构造短时感觉加权滤波器，对信号滤波后得到一个子帧构造一个