來(lái)源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

用ｔｍｓ３２０ｃ６２０１實(shí)現(xiàn)多路ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８

語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn) 摘要：ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際電信聯(lián)盟于１９９２年制定的比特率為１６ｋｂｉｔ／ｓ的低延時(shí)ｃｅｌｐ類(lèi)語(yǔ)音編碼器。在扼要介紹ｇ．７２８編解碼算法原理和ｔｍｓ３２０ｃ６２０１定點(diǎn)ｄｓｐ芯片的基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論了ｇ．７２８算法在ｔｍｓ３２０ｃ６２０１上實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)及優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單片ｃ６２０１能實(shí)現(xiàn)至少４路ｇ．７２８語(yǔ)音編解碼。 關(guān)鍵詞：語(yǔ)音編碼 ｉｔｕ標(biāo)準(zhǔn) ｄｓｐ

隨著數(shù)字語(yǔ)音壓縮技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，將高質(zhì)量語(yǔ)音編碼算法實(shí)用化的需求也越來(lái)越迫切。１６ｋｂｉｔ／ｓ ｌｄ－ｃｅｌｐ ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)，采用后向自適應(yīng)技術(shù)，單向編碼延遲小于２ｍｓ，主觀評(píng)價(jià)ｍｏｓ分４．０，達(dá)到進(jìn)入公眾通信網(wǎng)的需求，因而廣泛適用于數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字線路倍增設(shè)備（ｄｃｍｅ）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ｉｓｄｎ）、公共交換電話網(wǎng)（ｐｓｔｎ）、話音存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)等。但其算法復(fù)雜度高，運(yùn)算量龐大，定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)時(shí)，一路全雙工約需３０～４０ｍｉｐｓ。一般通用的數(shù)字信號(hào)處理器（ｄｓｐ），只能做到一片ｄｓｐ實(shí)現(xiàn)一路ｇ．７２８語(yǔ)音編解碼。

ｔｍｓ３２０ｃ６２０１是ｔｉ公司最新推出的ｃ６ｘ數(shù)字信號(hào)處理芯片系列中具代表性的定點(diǎn)處理芯片。由于內(nèi)部含有具備超長(zhǎng)指令字（ｖｌｉｗ）處理能力的ｃｐｕ和８?jìng)�(gè)功能單元，故它可在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行多達(dá)８條指令。此外，１ｍ位的片內(nèi)ｒａｍ、可擴(kuò)展的外部ｒａｍ接口和靈活的外圍設(shè)備使其成為實(shí)現(xiàn)具有高速運(yùn)算的復(fù)雜處理系統(tǒng)的首選芯片。

本文研究了在單片ｔｍｓ３２０ｃ６２０１芯片上實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單片ｔｍｓ３２０ｃ６２０１能實(shí)現(xiàn)至少４路語(yǔ)音編解碼。這對(duì)于擴(kuò)展基于ｇ．７２８標(biāo)準(zhǔn)的單路處理系統(tǒng)的功能或降低基于ｇ．７２８標(biāo)準(zhǔn)的多路處理系統(tǒng)的系統(tǒng)復(fù)雜度都具有現(xiàn)實(shí)的意義。

文中將扼要介紹ｇ．７２８編解碼算法和ｔｍｓ３２０ｃ６２０１芯片，并詳細(xì)討論ｇ．７２８算法在ｔｍｓ３２０ｃ６２０１上的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，最后給出結(jié)論。

１ ｇ.７２８語(yǔ)音編解碼原理簡(jiǎn)介

圖１給出了ｇ．７２８語(yǔ)音編***的原理框圖。

編碼器中五個(gè)連續(xù)語(yǔ)音樣點(diǎn)形成一個(gè)５維語(yǔ)音矢量。激勵(lì)碼本中共有１０２４個(gè)５維的碼矢量，對(duì)于每個(gè)輸入語(yǔ)音矢量，編碼器利用合成分析法從碼本中搜索出最佳碼矢，然后將其標(biāo)號(hào)選出，ｌｐ系數(shù)和增益均由后向自適應(yīng)提取和更新。

解碼操作也是逐個(gè)矢量地進(jìn)行。根據(jù)接收到的碼本標(biāo)號(hào)，從激勵(lì)碼本中找到相應(yīng)的激勵(lì)矢量，經(jīng)過(guò)增益調(diào)整后得到激勵(lì)信號(hào)，將其輸入綜合濾波器合成語(yǔ)音信號(hào)，再經(jīng)自適應(yīng)后濾波處理，以增強(qiáng)語(yǔ)音的主觀感覺(jué)質(zhì)量。

由于編碼器只緩沖５個(gè)樣點(diǎn)（一個(gè)語(yǔ)音矢量），在８ｋｈｚ的采樣率下，算法延遲只有０．６２５ｍｓ，加上處理延遲和傳輸延遲，故總的單向編碼延遲小于２ｍｓ。采用后向自適應(yīng)技術(shù)，預(yù)測(cè)器參數(shù)在解碼端通過(guò)ｌｐ分析恢復(fù)，不再作為傳輸內(nèi)容，編***間僅需傳送最佳碼矢的索引值，故碼率為１０ｂｉｔ／０．６２５ｍｓ＝１６ｋｂｉｔ／ｓ。

２ ｔｍｓ３２０ｃ６２０１定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理芯片簡(jiǎn)介

ｔｍｓ３２０ｃ６２０１是美國(guó)德州儀器公司（ｔｉ）最新推出的含多處理單元的ｃ６ｘ數(shù)字信號(hào)處理芯片中具有代表性的定點(diǎn)芯片。ｖｌｉｗ結(jié)構(gòu)提供的高輸出量、高效開(kāi)發(fā)工具保證的易用性、以及可接受的價(jià)格，使得ｔｍｓ３２０ｃ６２０１成為高