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基于ARM7TDMI內(nèi)核SEP3203處理器的語(yǔ)音信號(hào)的軟件實(shí)時(shí)編解碼的實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2010-09-02 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文基于東南大學(xué)國(guó)家專(zhuān)用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心自主研發(fā)的ARM7TDMI內(nèi)核的32位SoC——SEP3203處理器,采用G.721標(biāo)準(zhǔn)ADPCM算法,實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的軟件實(shí)時(shí)編解碼,為處理應(yīng)用提供了一種有效的解決方案。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/166612.htm

  1 G.721標(biāo)準(zhǔn)概述

  1937年,A.H.Reeves提出脈沖編碼調(diào)制(PCM),開(kāi)創(chuàng)了數(shù)字化通信的歷程。CCITT在20世紀(jì)80年代初,開(kāi)始研究低于64 Kb/s的非PCM編碼算法,先后制定通過(guò)了G.721、G.728、 G.729等編碼標(biāo)準(zhǔn)。其中,G.721協(xié)議作為ADPCM的典型算法,不僅具有與PCM近乎相同的語(yǔ)音質(zhì)量,而且有簡(jiǎn)單的算法結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的抗誤碼性能,在衛(wèi)星、海纜及便攜式數(shù)字語(yǔ)音設(shè)備等方面都有廣泛應(yīng)用。G.721算法的簡(jiǎn)化框圖如圖1所示。

  編碼過(guò)程:

 ?、?計(jì)算Sl(k)與自適應(yīng)預(yù)測(cè)器輸出Se(k)的差值E(k)=Sl(k)-Se(k);

 ?、?通過(guò)自適應(yīng)量化模塊對(duì)E(k)進(jìn)行量化,得到ADPCM碼字I(k);

 ?、?通過(guò)自適應(yīng)反量化模塊對(duì)I(k)計(jì)算得到量化差分預(yù)測(cè)信號(hào)Dq(k);

  ④ 根據(jù)重建信號(hào)Sr(k)=Se(k)+Dq(k)和Dq(k)更新預(yù)測(cè)濾波器系數(shù);

 ?、?利用新的系數(shù),計(jì)算得到Se(k+1),重復(fù)上述5個(gè)步驟,壓縮下一個(gè)語(yǔ)音采樣數(shù)據(jù)。

  解碼過(guò)程:

 ?、?通過(guò)自適應(yīng)反量化和自適應(yīng)預(yù)測(cè)得到Dq(k)和Se(k),得到語(yǔ)音重建信號(hào)Sr(k);

 ?、?對(duì)重建信號(hào)Sr(k)進(jìn)行PCM格式轉(zhuǎn)換,得到PCM碼字Sp(k);

  ③ 采用與編碼器相同的方法更新預(yù)測(cè)濾波器系數(shù);

 ?、?為實(shí)現(xiàn)雙向通信,同步調(diào)整Sp(k);

 ?、?利用新的濾波器系數(shù),重復(fù)上述5個(gè)步驟,解碼下一個(gè)I(k)。


圖1 G.721編碼器和解碼器簡(jiǎn)化框圖

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