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一種IP電話的DSP實現(xiàn)

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作者: 時間:2007-03-15 來源: 收藏
    引言

    傳統(tǒng)的電話網是以電路交換的方式傳輸語音信號的,它需要的基本帶寬為64kbit/s。據(jù)統(tǒng)計,在正常通話情況下,大約只有40%的時間為有聲期,其余時間電路均為空占,網絡帶寬利用率不高。隨著計算機技術的不斷發(fā)展,尤其是國際互聯(lián)網(Internet)的不斷完善,基于分組交換的數(shù)據(jù)通信成為最重要的通信方式。而要在基于IP的分組網絡上傳輸語音,就必須對模擬的語音信號進行特殊處理,使處理后的信號可以適合在面向無連接的分組網絡上傳輸,這就是分組語音技術。本文介紹的就是一種基于TMS320VC5409的設計。

    G..728編碼標準

    語音編碼技術是的核心技術之一,編碼質量的好壞直接關系到的通話質量。    

    G .728標準的語音編碼算法是16kbit/s的聲碼器編碼標準,采用低時延碼本激勵線性預測(LD-CELP)技術。線性預測器使用的是反饋型后向  
自適應技術,預測器系數(shù)是根據(jù)上一幀的語音量化數(shù)據(jù)進行更新的,因此算法時延較短,為0. 625ms,相當于5個采樣點時間,這也是G .728的幀長時間。由于使用反饋型自適應技術,因此預測器系數(shù)不需傳送,唯一需要傳送的是激勵信號量化值,也就是碼本索引值。G .728標準的語音編碼算法的碼本總共有1024個矢量,索引需占10個比特,因此其比特率為10/0.625=16kbit/s。

G .728標準的語音編碼的主要特點有:

*算法時延短,僅為0. 625ms;
*一路編碼時延小于2ms;
*傳輸比特率為16kbit/s;
*MOS值為4. 173,達到了長途通信質量。

    由于G .728標準的語音編碼算法的時延短,語音傳輸比特率可以滿足IP電話的應用要求,所以我們選用G . 728標準的語音編碼算法作為IP電話的編碼算法。

    硬件系統(tǒng)設計

    系統(tǒng)的主要作用是充分利用DSP高速數(shù)據(jù)處理能力,減輕計算機CPU的負擔;語音的錄入和輸出系統(tǒng)也單獨分離出來,這樣可以更好地和DSP進行數(shù)據(jù)傳輸,減少不必要的中間環(huán)節(jié),減少時延。最后,通過高速的PCI總線,將數(shù)據(jù)傳送給計算機。系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示,各模塊的具體功能見表1所示。



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