語音通信是現(xiàn)代多媒體通信中一個(gè)重要的組成部分，語音壓縮又是實(shí)現(xiàn)低速率語音通信的關(guān)鍵技術(shù)。國際電信聯(lián)盟（itu）于1996年提出了一種共軛結(jié)構(gòu)代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測（cs-acelp）的語音編碼算法—g.729。該算法在8kbits碼率下具有較好的語音編碼質(zhì)量，且延遲較短，因此在ip電話、移動(dòng)通信、多媒體網(wǎng)絡(luò)通信以及各種手持設(shè)備中具有廣泛應(yīng)用。g.729a是在g.729基礎(chǔ)上進(jìn)行了一部分簡化，使得編碼的復(fù)雜度降低，對硬件的要求更低，而編碼質(zhì)量并沒有明顯降低[1][2][3]。

　　2.g.729a的dsp軟件開發(fā)流程

　　在編寫和調(diào)試c6000程序時(shí)，為了使c6000代碼獲得最好的性能，我們需要按照軟件編程的3個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段完成的任務(wù)如下[4]：

　　第一階段：開始可以不考慮c6000的有關(guān)知識(shí)，完全根據(jù)任務(wù)編寫c語言程序。在ccs環(huán)境下用c6000的代碼產(chǎn)生工具，編譯產(chǎn)生在c6000內(nèi)運(yùn)行的代碼，證明其功能正確。然后再用ccs的調(diào)試工具，如debug和profiler等，分析確定代碼可能存在的、影響性能的低效率段。為進(jìn)一步改進(jìn)代碼性能，需要進(jìn)入第二階段。

　　第二階段：利用內(nèi)聯(lián)函數(shù)、ccs編譯選項(xiàng)和其他具體優(yōu)化方法改進(jìn)c語言程序。重復(fù)第一階段，檢查所產(chǎn)生的c6000代碼性能。如果產(chǎn)生的代碼仍不能達(dá)到所期望的性能，則進(jìn)入第三階段。

　　第三階段：從c語言程序中抽出對性能影響很大的程序段，用線性匯編重新編寫，再用匯編優(yōu)化器優(yōu)化，鏈接，直到達(dá)到所期望的性能要求。

　　具體到g.729a標(biāo)準(zhǔn)編解碼器的實(shí)時(shí)要求，第三階段是工作的重點(diǎn)，而且線性匯編的重新編寫要求對程序代碼和dsp的特性有充分的了解。

　　3. g.729a代碼的剖析

　　ccs集成開發(fā)環(huán)境為軟件開發(fā)人員提供了高效的開發(fā)、調(diào)試工具。特別是它提供了評價(jià)器（ profiler）的優(yōu)化工具，通過收集在指定代碼區(qū)間程序執(zhí)行的統(tǒng)計(jì)性能，分析確定程序中各個(gè)段、各個(gè)子函數(shù)所花費(fèi)的處理器時(shí)間，從而把程序的優(yōu)化集中在對程序性能影響最大的代碼段上去[5]。其兩種不同的測試方法是：

　�。�1） 在需要測定復(fù)雜度的程序段的開頭和結(jié)尾處設(shè)定兩個(gè)斷點(diǎn)，打開時(shí)鐘窗口，運(yùn)行程序。在第一個(gè)斷點(diǎn)處執(zhí)行停止，這時(shí)雙擊時(shí)鐘窗口使之清0，接著繼續(xù)執(zhí)行程序，在第二個(gè)斷點(diǎn)處停止，這時(shí)，時(shí)鐘窗口顯示的值便是該段代碼的復(fù)雜度。這在測試程序中一個(gè)函數(shù)的復(fù)雜度是非常有用的。

　�。�2） 先打開統(tǒng)計(jì)窗口，在需要測試的程序段頭尾設(shè)置統(tǒng)計(jì)點(diǎn)（（probe point）。程序運(yùn)行結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)窗口內(nèi)該程序段后面的統(tǒng)計(jì)值便是該代碼段的復(fù)雜度。這種方法較簡單，統(tǒng)計(jì)點(diǎn)自動(dòng)收集統(tǒng)計(jì)信息，無需手工干涉，這在測定程序多段代碼的復(fù)雜度是非常有用。

　　4. 線性匯編的優(yōu)化

　　線性匯編是ti提供的一種匯編語言，其指令系統(tǒng)和匯編語言的指令系統(tǒng)完全相同，但在編寫時(shí)不需要指定寄存器和操作單元，也不需要考慮延時(shí)的問題，因此編寫線性匯編相對要容易一些 [6]。

　　經(jīng)過第一階段和第二階段的優(yōu)化后，音頻編碼程序在dm642上的運(yùn)行狀況有了很大改善，但是經(jīng)測試仍然沒有到達(dá)實(shí)時(shí)效果，而高級語言的效率幾乎發(fā)揮到了極致，測試的速度達(dá)到了36.5幀/s，是未優(yōu)化之前的10倍。這時(shí)，我們采用線性匯編語言重新編寫c代碼的低效率段程序，進(jìn)一步提高程序的執(zhí)行效率和充分利用dm642的硬件資源，最終按設(shè)計(jì)要求在dm642實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)g.729a編碼。在前面的dsp開發(fā)流程已經(jīng)提過，dsp開發(fā)的最后一個(gè)手段是用匯編重寫c代碼，它是唯一可以既提高程序執(zhí)行速度又可以減少程序體積的方法。由于針對并行處理器編寫匯編的難度很大，一般采取的是混合編程的方法，即程序的主要部分用c代碼，部分耗時(shí)較大的函數(shù)可以用線性匯編改寫。

　　在編寫線性匯編優(yōu)化代碼的過程中，為了提高代碼執(zhí)行效率，我們需要遵循以下原則[7]：

　　（1）寫并行代碼：通過使用匯編指令并行執(zhí)行的方法減少循環(huán)內(nèi)的執(zhí)行周期數(shù)，優(yōu)化線性匯編代碼。這里的關(guān)鍵問題是弄清指令相關(guān)性，只有不相關(guān)的指令才能并行執(zhí)行。辨別指令是否相關(guān)，可以使用相關(guān)圖。

　　（2）處理跳轉(zhuǎn)指令和轉(zhuǎn)移指令：匯編程序的一大特點(diǎn)就是頻繁地跳轉(zhuǎn)，當(dāng)滿足不同的條件時(shí)，要求程序進(jìn)行不同的操作，或跳到相應(yīng)的位置。對于“大于”、“大于等于”、“小于”、“小于等于”等較為接近的邏輯判斷和處理，應(yīng)慎重對待，否則將產(chǎn)生邏輯性錯(cuò)誤，并且很難調(diào)試。當(dāng)發(fā)生溢出需進(jìn)行相應(yīng)處理時(shí)，這種現(xiàn)象尤為突出。

　�。�3）盡量減少循環(huán)體內(nèi)的指令數(shù)：g.729a的算法實(shí)現(xiàn)，有許多是在循環(huán)內(nèi)部完成的，有些地方如固定碼本搜索過程中，為了確定四個(gè)非0脈沖的位置和幅度，還用到了多重循環(huán)。在循環(huán)內(nèi)部，特別是在嵌套較深的循環(huán)內(nèi)部，減少一條指令可以大大降低程序的操作次數(shù)。例如，對于一個(gè)每重循環(huán)8次的四重嵌套循環(huán)，在最內(nèi)層循環(huán)每減少一條指令，整個(gè)程序可以少執(zhí)行84=4096語句。因此在設(shè)計(jì)程序時(shí)，能夠放在循環(huán)體外執(zhí)行的語句，盡量放在