基于DSP的G．729語音編解碼器設計
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3 系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)軟件部分主要包括音頻接口模塊、數(shù)字接口模塊、CPLD控制模塊及語音處理模塊等。音頻接口模塊主要完成對TMS320VC5416的多通道緩沖串口McBSP0、McBSP1的配置及對音頻接口芯片的初始化等；數(shù)字接口模塊作為與外部信道的接口，在輸出語音碼流的同時提供幀同步與位同步信號，設計的重點在于McBSP2的配置，尤其是其內(nèi)部采樣率發(fā)生器的配置；CPLD控制模塊完成TMS320VC5416各個控制信號和地址線的邏輯組合，以擴展外圍存儲器SRAM和FLASH，開發(fā)環(huán)境為QuartusⅡ。語音處理模塊是本設計的核心，將在下面重點介紹。
3．1 語音處理模塊軟件設計
語音處理模塊由DSP完成，軟件流程圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/150672.htm
系統(tǒng)上電后，首先完成DSP內(nèi)部寄存器、變量、外圍設備、音頻編解碼芯片的初始化，當McBSP有數(shù)據(jù)輸入時，McBSP產(chǎn)生一個事件報告DMA控制器，觸發(fā)DMA通道以后臺形式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮站彌_區(qū)；接收緩沖區(qū)每收到一定單元的數(shù)據(jù)，觸發(fā)DMA中斷，CPU響應該中斷進入中斷服務程序，提取數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的編碼或解碼處理；然后再將處理后的數(shù)據(jù)送至發(fā)送緩沖區(qū)，由DMA傳送給多通道緩沖串口。
編解碼算法采用G．729算法，ITU為G．729算法提供了標準C源代碼，并采用模塊化設計，具有可讀性強、便于維護等優(yōu)點，但該算法復雜度較高，而DSP芯片資源有限，處理延時很大。在實際應用中，語音編解碼器對算法實時性要求非常高，因此必須對原始代碼進行算法精簡和代碼優(yōu)化，這也是本文的重要工作之一。
3．2 編解碼算法優(yōu)化
G．729算法是經(jīng)過長時間不斷的研究與討論，最終制定出的一個標準算法，對算法本身再進行大幅度優(yōu)化是很困難的。不過，可以在算法的細節(jié)和具體實現(xiàn)方法上進行精簡。
3．2．1 碼本搜索算法精簡
在10維LSP量化碼本搜索中，需要找到一個碼矢量，使得它與輸入矢量的均方誤差最小，如式(1)所示。
在ITU提供的標準算法中，程序每次搜索時，先計算完本次的均方誤差，然后再與之前的最小值進行比較。實際上，如果本次未計算完的均方誤差已經(jīng)大于之前保存的最小值時，可以直接停止本次計算進入到下一次計算中，這樣能節(jié)省大量乘和累加運算。
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