基于TMS320C5416的G.729語音編解碼算法的優(yōu)化和實現(xiàn)

在G.729軟件仿真時發(fā)現(xiàn)運算量較大的部分是LSP系數(shù)的矢量量化與激勵碼本(自適應(yīng)碼本和固定碼本)的搜索，這兩個部分的運算量大約占全部編解碼運算量的60%以上。所以在優(yōu)化過程中，著重對固定碼本Acelp_Code_A()、分?jǐn)?shù)基音分析pitch_fr3()、開環(huán)基音分析pitch_ol_fast()、增益量化Qua_gain()等占據(jù)絕大多數(shù)運算量的函數(shù)進行了優(yōu)化；僅僅簡化算法不能滿足實時要求，還使用了CCS提供的C優(yōu)化器進行C語言優(yōu)化，同時還可以使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)和匯編語句。經(jīng)過以上處理后，輸出的信號滿足通信要求。通過分析優(yōu)化前后這些主要模塊的速度對照表（如表1所示），可以看出各個主要模塊的優(yōu)化效果是比較明顯的。一幀語音信號經(jīng)過處理前后幅頻圖(如圖4所示)，可以看出語音信號經(jīng)過處理后保持良好的語音質(zhì)量。

系統(tǒng)運行主要分為四個過程：語音存儲，數(shù)據(jù)編碼壓縮，數(shù)據(jù)解壓縮，語音回放。將輸入的語音數(shù)據(jù)首先進行抗疊濾波，然后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)DSP采集并存入RAM存儲器中，即是語音存儲過程；接著運行編碼程序，將前面存儲的信息進行壓縮并存儲，這是編碼過程；然后進行解碼，并將數(shù)據(jù)存回原來的位置；最后DSP執(zhí)行輸出指令，將解碼后的數(shù)據(jù)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器中，實現(xiàn)模擬輸出。
用C5416最終實時實現(xiàn)了G．729聲碼器，用該聲碼器分別實時播放純語音文件、語音加背景音樂文件。對重建語音質(zhì)量的主觀測試結(jié)果表明，恢復(fù)語音保留了很好的說話人特征，合成語音的清晰度和自然度均較好。該聲碼器性能測試數(shù)據(jù)如下：編解碼一幀平均時鐘周期數(shù)為1 010 350，CPU時鐘頻率為160MHz，所以編解碼一幀需要7.31ms時間；程序RAM容量為9.381KB；數(shù)據(jù)和常數(shù)RAM容量為7.146KB。以上數(shù)據(jù)表明，G．729編解碼器在C5416上實時實現(xiàn)的技術(shù)，可以很好地應(yīng)用在電話會議、多媒體通信以及采用寬帶語音編碼的通信系統(tǒng)中。