一、ITU G.729A语音编码算法研究及其DSP实现(论文文献综述)
闫宏鹏[1](2019)在《基于TMS320C64的G.729语音编码器实时实现》文中进行了进一步梳理语音编码就是应用信号处理方法,对语音信号进行压缩,以便于在通信系统中有效地进行传输。近些年来,语音编码技术取得了突破性进展,涌现出许多性能优良的语音编码算法和标准,以适用于不同的应用场景。针对VoIP等网络语音传输需求,国际电信联盟(ITU)推出了基于共轭结构代数码激励线性预测(CS-ACELP)语音编码标准,即ITU G.729标准。该标准算法延迟小、重建语音质量高,但其计算复杂度较大,对处理器的处理能力要求较高,不利于实时处理与应用。因此,在给定的处理器上,如何高效地实现语音编解码算法,这是工程实际中需要解决的重要问题。本文在分析语音编解码基本原理的基础上,基于德州仪器公司TMS320C64 DSP处理器,研究ITU G.729语音编解码的实时实现与优化问题,主要工作如下:(1)在简要论述语音信号产生模型、线性预测、矢量量化、感知加权滤波器等语音编码技术的基础上,阐述了G.729语音编解码原理和算法,并对线性预测分析、Levinson-Durbin算法、线谱对、开环基音分析、自适应码本与固定码本搜索、增益量化与预测、码本解码、长短期后置滤波等主要模块进行了较详细的分析。(2)在TMS320C64 DSP上,用软件实现了G.729编解码算法和标准。首先,在Windows系统的Microsoft Visual Studio环境中用C语言实现了G.729编解码标准;然后,为了提高运行效率,便于实时处理,根据TMS320C64+DSP结构特点,基于TI CCS软件开发环境,给出了多种代码优化技术,并对G.729编解码程序进行了性能优化,显着提高了代码的执行效率。(3)用ITU标准测试序列和长时间语音数据,验证了优化后的G.729语音编解码器的正确性,并对其语音质量进行了客观测试和主观测试。测试结果表明,优化后的G.729软件能有效地完成语音信号的实时编解码处理,且具有良好的语音质量。
卢宝全[2](2016)在《基于Cortex-M4的G.729A算法的实现与优化》文中认为如今,通讯技术正在飞速的进步,我们通信的带宽也正在面临着越来越拥挤的的问题,在语音通信领域,人们一直在想办法提高语音的编码算法的压缩量。在语音编码算法领域,从64kb/s的PCM语音编码国际标准以来,接着又有32kb/s的ADPCM、16kb/s的LD-CELP以及8kb/s的CS-ACELP等等一些国际标准出台。在这里面8kb/s的CS-ACELP标准又叫做G.729标准,G.729标准采取了现在语音压缩编码的很多种高端技术,G.729标准,也就是本论文要讨论的标准,是CCITT所的提出的语音压缩编码标准中复杂度最高的一种算法。G.729标准的实际应用也很多,像VoIP、可视会议和和电话会议等。ITU-TG.729标准是基于共轭结构-代数码激励线性预测(CS-ACELP)算法的语音压缩编码标准。G729最初是由美国、法国、日本和加拿大的几家着名国际电信实体联合开发的,后来是由国际电信联盟于1996年3月通过的一种语音压缩算法。G.729是根据人的发声机理通过提取并传递语音的特征参数来减少冗余提高通信的效率。8K采样16 bit量化的原始语音通过G.729编码后可以将码率降到8Kbps,极大的减小带宽的使用,这是低比特率编解码最显着的特点。目前,G.729编解码算法已经在VOIP上广泛使用。这种算法是属于混合编码方法,采用了很多高端的语音分析方法,它的码率只有8kbit/s,用语音合成的主观评价标准来评价,其MOS分高达4.0分,G.729标准是合成语音质量与编码速率综合效率最优的压缩算法之一。G.729A则是G.729的简化版本,它降低了算法复杂度,而且编解码后的音质和G.729相当。本文首先对语音编解码技术的发展历史及趋势做了一个概述,对语音信号的数学模型和G.729编码器和解码器结构做了一个介绍,在对ARM Cortex系列处理器进行了一个简介,其后主要是对Cortex-M4系列处理器做一个简单的介绍,对编码评价指标做一个简单的概述,然后主要介绍了G.729A语音编解码算法在32位Cortex-M4上的实现及优化过程,主要有C语言级的优化和汇编语言级的优化两部分,再对优化的结果进行了说明分析。最后对整个优化过程做了小结。目前Cortex-M系列处理器已经广泛应用于嵌入式音频领域,而现在大部分G.729A语音编解码算法都是在16 bit的DSP上实现,因此本课题具有很大的实践意义。
王玉强[3](2011)在《基于DSP的语音采集和处理系统的研究与实现》文中指出本课题目的是针对安防监控设备的需要,在嵌入式硬件平台完成语音信号实时处理系统的设计基于G.729A语音压缩协议,本文对多媒体远程监控通信系统的语音信号采集和压缩处理子系统做了深入研究首先根据课题需求特点,选择合适的硬件平台介绍了DM642内核及外设特性,分析了多媒体语音处理子系统硬件相关设计,主要是音频芯片AIC23B在DM642上的接口设计此外,根据系统需求外扩了数据存储器和程序存储器,这也是DM642高性能实现的基础接着介绍了语音编码相关理论,重点介绍了G.729A协议所用到的关键技术,例如线性预测矢量量化感觉加权滤波等,并对G.729A编解码算法原理进行了简要的分析深入研究了编解码模块的软件结构及执行流程,程序通过VC6.0验证后,将其移植到DSP开发环境CCS平台,由于算法运算复杂度较大,对算法程序进行了多级优化,并给出了优化结果然后根据多媒体监控通信系统的特点,采用TI推荐的RF5参考框架进行DSP的相关开发RF5框架将实时操作系统DSP/BIOS和驱动程序开发包DDK均纳入其中,可以最大化做到代码复用,缩短开发周期,特别适合多线程多通道和多算法结构的高密集度应用程序,便于系统扩展和升级首先基于DDK实现语音驱动程序的设计,然后对G.729A编解码模块进行了标准算法封装,利用SCOM通信机制,完成了语音编解码系统的多任务程序设计最后对系统进行测试,经过优化的G.729A代码通过了主观和客观评测,重构语音可懂度高,各个模块运行正常,系统总体运行稳定达到了语音信号16:1的压缩比,在DM642平台不仅达到实时运行,而且占用CPU资源和内存资源较少,完全达到了多路语音的实时编解码文章最后对以上工作做了总结,并根据课题的应用需求,为系统提出了下一步要完善的地方
杜金榜[4](2011)在《基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究》文中认为旋转机械是坦克等武器装备系统的关键部件之一,其振动状态监测对于提高武器装备的可靠性与安全性、促进视情维修技术的发展具有十分重要的意义。大型旋转机械振动监测向综合、高速、连续和网络化趋势发展。海量监测数据的实时传输与同步存储已成为亟待解决的成本与技术瓶颈问题,解决这些难题的一个有效途径是进行旋转机械振动数据压缩。本文以某型装甲车辆载荷谱测试和发动机全面鉴定试验为背景,立足于测试数据压缩这一仪器科学与技术的学科前沿和新的生长点,从标准化和多学科深层次交叉融合的角度出发,旨在将业已成熟的标准语音编码技术应用于旋转机械振动数据压缩领域。围绕基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统实现展开研究。主要内容包括以下几个部分:1.根据旋转机械状态监测与振动数据压缩试验的需求,基于振动信号本质特征,建立了涵盖基频振动、谐波振动、拟周期振动、冲击振动、调制型振动乃至混沌振动等典型状态的广义归一化旋转机械振动信号模型。2.在继承和发展语音、图像及其它领域数据压缩评价方法的基础上,建立了一套较为完备的综合衡量旋转机械振动数据压缩与重构性能的评价方法。主要包括时频域主观视觉验证、压缩效率、算法复杂度、时延特性和时频域重构信号质量等主客观数字评价指标,以及基于主客观数字评价指标线性加权最优的多目标优化综合评价原则。3.针对语音编码与旋转机械振动信号处理的关键技术,从信源产生机理、经典数学模型、基本处理单元、信息冗余消除以及工程应用等不同层面进行广泛的类比分析,定性讨论了语音编码技术在旋转机械振动数据压缩中的适用性。基于广义归一化振动信号模型和综合评价方法,应用ADPCM波形编码、G.729A参数编码、MP3感知编码和EZW变换编码四种代表性语音编码算法进行振动数据压缩与重构仿真试验。从定性和定量的角度,仿真验证了经典语音编码算法在旋转机械振动数据压缩中应用的可行性和有效性。4.在试验对比分析的基础上,从压缩效率、重构信号质量、算法复杂度及适用性等方面,讨论了四种经典语音编码算法在旋转机械振动数据压缩中的综合性能及其优化思路。为进一步提高压缩效率,提出了基于数据稀化和语音编码的旋转机械振动数据联合压缩算法。5.从服务于旋转机械综合、高速、连续和网络化振动测试的角度,借鉴GPIB、VXI、PXI和LXI系统规范,基于多DSP并行处理、嵌入式PC104和MC3一体化等数字化测试技术,自主研制和设计了高性价比的Ⅰ型类GPIB、Ⅱ型和Ⅲ型类VXI/PXI以及基于LXI的IV型旋转机械综合振动测试与实时压缩处理系统,为基于语音编码的旋转机械振动数据压缩技术研究提供了实验平台。6.以多功能轴承-转子实验台为对象构建旋转机械振动测试与数据压缩实验系统。对论文提出的基于语音编码的旋转机械振动数据压缩算法进行了实验研究。进一步验证了基于语音编码的振动数据压缩方法的可行性和有效性。
何心莹[5](2011)在《基于DSP的语音编解码系统研究》文中进行了进一步梳理语音信号处理是现代通信研究的重要内容之一,语音压缩编码作为其关键技术,如今得到了极大的发展。因此对语音编码相关知识的深入学习、理解和研究,具有重要的意义。本文通过查阅相关文献,对当前主要的语音编码算法进行对比与分析,在深入研究语音编码关键技术的基础上,着重对G.729算法的原理进行了分析研究。由于该算法在低速率语音编码中具有一定的代表性,本文采用G.729算法作为核心编码算法。针对其算法特点,系统采用DSP芯片作为核心处理器,设计出一款通用性及可扩展性强、具有模块化特性的语音编解码硬件平台,并在此平台上进行了软件部分的模块化设计。针对G.729算法标准源码代码效率低、执行时间长的不足,本文着重从算法精简、代码优化等方面对源代码进行了优化。优化后的算法在保证了高质量语音输出的同时,提高了编码效率,实现了对语音信号的实时处理。鉴于以上特点,本系统除了作为语音编解码器使用外,更适合用于语音信号处理的实验教学,为学生学习和实践提供软硬件平台。本文最后对系统进行了性能测试与分析,分析结果表明,该语音编解码系统指标满足设计要求,系统运行稳定。
孙震[6](2011)在《基于BF533的多路语音编码模块的设计与实现》文中提出近些年来,随着通信、电子和计算机技术的发展,互联网的应用越来越渗透到人们的日常生活中,网络监控管理系统的应用便是其中之一。它彻底改变了原来的监控模式,通过将信息传输、监控、管理的一体化集成,并且以IP协议作为基础能够跟其它地区的计算机网络系统互联,使得人们足不出户便可以实时知晓并控制整个大局。但由于我国在计算机网络领域起步较晚,网络监控的应用也较少。随着人们生活水平的提高和对生活质量的追求,在教育安全及管理、社区安全和生产管理等领域需要这样一个方便的监控管理系统的存在,来帮助人们更好的学习和工作。本文以网络监控管理系统为背景,重点提出了一种多路语音编码模块的设计方案。课题主要研究对象是低复杂度、低延时、高语音质量的G.729A语音编解码标准,并应用了Blackfin系列中高性价比的BF533作为语音处理模块的处理器平台。本课题首先对G.729A语音编解码标准进行了原理的分析和简化研究;然后通过对BF533处理器的研究,根据其体系结构特色设计了多路语音编码模块的硬件结构和软件基本流程,并根据多路实时性的要求,对G.729A语音编解码标准进行了算法、代码上的优化;最后充分利用BF533处理器的汇聚特色,通过在上面进行嵌入式uClinux的开发,初步实现了对语音处理模块的初步实现。
熊堃[7](2010)在《集群通信系统中语音压缩编解码的研究与DSP实现》文中研究表明在数字集群通信系统中,因为频率资源十分有限,所以必需对发送的语音信号进行压缩编码,以达到节约频带的目的。同时为了使用户能在接收端获得良好的解码语音,该压缩编码算法应具有较好话音质量和较短时延的特性。在众多语音压缩标准中,由ITU-T(国际电信联盟)于1996年制定的G.729语音编解码标准表现得十分抢眼。它采用的是CS-ACELP的编码方案,可以将经过采样的64kbps速率的语音信号以几乎不失真的质量压缩到8kbps速率,同时仅只有10ms的算法延迟,因此是数字集群通信系统中较为理想的语音编解码算法。伴随着近年来数字信号处理算法和器件(DSP芯片)的飞速发展,为语音编码器的实现和应用奠定了坚实基础。本文在对G.729语音编解码协议进行系统研究的基础上,提出了一个以DSP芯片TMS320C5402为核心处理器的语音编解码系统设计方案。论文中首先介绍了目前较为流行的语音编解码技术,特别是对参量编码的相关技术作了重点介绍;接着针对参量编码中表现较为突出的G.729语音编解码标准进行了详细阐述,并将这种编解码标准作为所设计语音系统的核心算法;然后对所设计的系统从软、硬件方面进行了全面的说明,详细地描述了各芯片间的连接方式、驱动程序的设计和DSP主程序的设计,为G.729标准的实现奠定了基础;最后针对所设计的硬件系统,对G.729标准从去除多余的溢出保护、C语言中的宏定义的使用、C语言到汇编语言的改写等方面来实现了程序结构的优化;同时通过对算法理论中耗时较大的固定码本搜索和自适应码本搜索进行了减少循环次数和增大搜索步长等方法进行了优化,大大降低了运算周期,提高了运算效率,最终将该协议成功在系统中实现。通过原始语音波形和重构语音波形的对比,从客观上证明了系统编解码的正确性;同时从主观上也证明了该系统编解码的可行性。
孙阳[8](2008)在《G.729A语音编解码算法研究及FPGA实现》文中进行了进一步梳理语音编码技术始终是语音研究的热点。语音编码作为多媒体通信中信息传输的一个重要环节,越来越受到广泛的重视。G.729是由美国、法国、日本和加拿大的几家着名国际电信实体联合开发的,国际电信联盟(ITU-T)于1995年11月正式通过了G.729。96年ITU-T又制定了G.729的简化方案G.729A,主要降低了计算的复杂度以便于实时实现。因其具有良好的合成语音质量、适中的复杂度、较低的时延等优点,G.729A标准已被广泛应用在VOIP网关、IP电话中。论文利用Altera公司的新一代可编程逻辑器件在数字信号处理领域的优势,对G.729A语音编码中的线性预测(LP)滤波器系数提取的FPGA(现场可编程门阵列,Field Programmable Gate Array)实现进行了深入研究。论文首先对语音信号处理及其发展进行介绍,深入讨论了G.729A语音编解码技术。第二,对Altera公司的Stratix系列可编程器件的内部结构进行了研究,分析了在QuartusⅡ开发平台上进行FPGA设计的流程。第三,基于FPGA,对G729A编码系统的LP分析部分做了具体设计,其中包括自相关函数和杜宾(Durbin)递推两个主要功能模块,并对其工作过程进行了详细的分析。第四,针对系统所使用的除法运算都是商小于1的特点,设计并实现了一个系统专用的除法器模块。最后,在Altera FPGA目标芯片EP1S30F780C7上,对LP分析系统进行了验证,证明了方案的可行性。
李峥嵘[9](2007)在《G.729AB语音编解码系统研究与实现》文中研究说明在现代语音通信系统中,传输效率和合成语音质量是研究的热点问题,低速率、高质量的语音编解码器成为发展需要。为满足此项要求,国际电信联盟电信标准部门(ITU-T)于1996年公布了基于共轭结构代数码激励线性预测(CS-ACELP)的语音编解码算法G.729建议,编码速率为8kbit/s。G.729A是G.729减少复杂度的版本,G.729B是一种典型的静音压缩算法。G.729A与G.729B配合使用,在不影响语音编码质量的情况下,进一步降低了编解码系统的平均码率。G.729AB合成语音音质与32kbit/s的自适应差分脉冲编码(ADPCM)编码质量相当,达到长途音质要求。本文在分析G.729AB算法原理的基础上,在飞思卡尔半导体公司的StarCore SC140e DSP内核上实时实现了该语音编解码系统。论文首先简要回顾了语音编码解技术的发展历史,指出了未来的研究方向。随后,分析了码激励线性预测(CELP)语音编解码中线性预测、矢量量化和感知加权等关键技术,系统的阐述了G.729编解码原理,并对G.729A和G.729B算法原理进行了简要分析。在掌握SC140e DSP内核特点和汇编语言编程的基础上,重点分析了G.729AB语音编解码系统的软件实现过程,研究并总结了语音编解码系统的在定点DSP上的移植技术及优化方法,并从C语言级和汇编级两个方面对系统进行了优化。最后,根据项目需求,设计了测试方案,完成了系统测试。根据测试结果,优化后的语音编解码,通过了ITU-T提供的所有测试向量,性能达到了实时系统的要求,各项功能都符合项目需求。
吕海波[10](2007)在《VoIP关键技术研究及终端模块实现》文中认为网络技术和语音编码技术的发展促成了VoIP(Voice over IP)技术的诞生,它将语音数据编码压缩后利用分组交换网进行传输,实现语音通信的目的。该技术能够以相当低廉的成本实现传统通信技术的全部功能,并可根据需要基于IP网络不断开发出多种增值服务。由于其实现方式灵活,服务功能强大,成本低,因此VoIP技术取代传统的通信技术已成为必然的趋势。历经十余年的发展,VoIP技术上已经非常成熟,应用也相当广泛。时至今日,我国VoIP技术的应用仍然十分“传统”,还没有利用VoIP终端直接进行通话的实现方式。电信业属于受国家管制的行业,由于各种原因,我国对VoIP的应用一直采取限制政策。但是,根据我国加入WTO时的承诺,“入世”后6年,将取消地域限制,开放国内及国际基础电信服务,今年已是最后一年。可以预见,待基础电信服务对外资开放,必定引起国内外资本在通信领域激烈的市场竞争,VoIP技术应用作为一种新兴的费用低廉、应用灵活的通信方式将成为竞争的焦点,开发该技术新的应用形式并研究低成本实现方法对于积极参与市场竞争并赢得主动具有积极意义。 在这样的背景下,本文分析了VoIP技术的发展现状及趋势,指出了VoIP应用中的关键技术。研究了目前VoIP技术广泛使用的H.323和SIP两大信令协议,对二者各自具有优势的应用领域进行了分析。考虑到VoIP技术应用中对终端设备巨大的市场需求,分析了终端设备模块的组成及各部分的功能,提出了通过降低代码运算复杂度来减少终端系统关键芯片的使用,以降低产品成本的思路。对G.729a语音编码算法进行了优化分析,提出了一系列降低代码复杂度的c语言优化方法,并基于EPSON公司的嵌入式微处理器s1c33209将该算法实现,说明了思路的可行性,验证了优化方法的正确和有效。同时该算法在了MS320vc5402DSP芯片上也得到了实现,验证了优化方法的通用性。活动语音检测技术作为VoIP系统中的一项关键技术,本文也进行了重点研究。基于短时能量和短时过零率提出了一种简单、实时进行活动语音检测的模型,在不同的语音环境下,动态调整模型的相关参数,使该模型在进行活动语音检测时具有自适应性。通过实验验证、比较了该模型的正确、简单、高效和自适应性。
二、ITU G.729A语音编码算法研究及其DSP实现(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、ITU G.729A语音编码算法研究及其DSP实现(论文提纲范文)
(1)基于TMS320C64的G.729语音编码器实时实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文主要内容及章节安排 |
2 语音编码的理论基础 |
2.1 语音信号产生的数学模型 |
2.2 语音信号的短时分析 |
2.2.1 预处理和加窗处理 |
2.2.2 语音信号短时处理方法 |
2.3 线性预测分析 |
2.3.1 线性预测原理 |
2.3.2 LPC正则方程及其快速解法 |
2.4 矢量量化 |
2.4.1 矢量量化系统 |
2.4.2 码本搜索原则和特征矢量的选择 |
2.4.3 多级矢量量化 |
2.5 感知加权滤波器 |
2.6 语音信号混合编码基础 |
2.6.1 线性预测编码 |
2.6.2 综合分析法 |
2.7 本章小结 |
3 G.729 语音编解码算法标准 |
3.1 G.729 编解码算法简介 |
3.2 G.729 编码算法 |
3.2.1 编码器概述 |
3.2.2 预处理 |
3.2.3 线性预测分析和量化 |
3.2.4 感知加权滤波器 |
3.2.5 开环基音分析 |
3.2.6 自适应码本搜索 |
3.2.7 固定码本结构与搜索 |
3.2.8 增益量化 |
3.2.9 存储器更新 |
3.3 G.729 解码算法 |
3.3.1 解码器概述 |
3.3.2 参数解码 |
3.3.3 后置处理 |
3.4 本章小结 |
4 G.729 语音编码器的TMS320C64+实时实现 |
4.1 TMS320C64+的结构和特点 |
4.1.1 TMS320C64xx简介 |
4.1.2 C64+对C64 性能的提升 |
4.2 CCS软件开发系统 |
4.3 G.729 语音编码器的实现与代码优化 |
4.3.1 G.729 语音编码器的实现 |
4.3.2 G.729 语音编码器的代码优化 |
4.3.3 G.729 语音编码器的优化结果 |
4.4 测试结果与分析 |
4.4.1 语音编码器的正确性测试 |
4.4.2 语音质量的客观性能测试 |
4.4.3 语音质量的主观性能测试 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)基于Cortex-M4的G.729A算法的实现与优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义、国内外现状和发展趋势 |
1.2 本课题的主要研究内容 |
第2章 G.729语音编解码技术 |
2.1 语音信号的数字模型 |
第3章 ARM Cortex系列处理器 |
3.1 ARM Cortex简介 |
3.2 Cortex-M4处理器 |
3.2.1 Cortex-M4的技术特点 |
3.2.2 Cortex-M4的数字信号处理能力 |
3.2.3 Cortex-M4的DSP指令 |
第4章 G.729A语音编解码算法的实现 |
4.1 代码的性能分析 |
4.2 G.729A源码在Cortex-M4上的实现 |
4.3 G.729A源码的打包与封装 |
第5章 G.729A 算法的优化及其性能评价 |
5.1 C语言级的优化 |
5.1.1 编译器的优化 |
5.1.2 基本运算的优化 |
5.2 汇编语言级的优化 |
5.2.1 利用芯片字长的特点 |
5.2.2 利用芯片指令的特点 |
5.3 优化的结果分析 |
5.4 性能评价 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(3)基于DSP的语音采集和处理系统的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 数字信号处理(DSP)的发展 |
1.3 语音编码技术的发展 |
1.4 系统方案选择 |
1.4.1 DSP 在安防领域的应用 |
1.4.2 G.729A 的性能表现 |
1.4.3 系统实施方案 |
1.5 论文章节安排 |
2 硬件平台介绍 |
2.1 系统总体框架 |
2.2 DM642 内核及外设 |
2.3 MCASP 特点 |
2.4 语音芯片及其接口实现 |
2.5 存储器扩展 |
2.5.1 数据存储器扩展 |
2.5.2 程序存储器扩展 |
2.6 本章小结 |
3 算法原理及代码分析 |
3.1 语音编码关键技术 |
3.1.1 矢量量化 |
3.1.2 线性预测分析 |
3.1.3 合成分析法 |
3.1.4 感觉加权滤波器 |
3.1.5 码激励线性预测 |
3.1.6 后置滤波 |
3.2 G.729A 算法原理 |
3.2.1 编码器原理 |
3.2.2 解码器原理 |
3.2.3 延迟 |
3.3 编解码程序流程 |
3.3.1 通用程序分析 |
3.3.2 编码程序实现 |
3.3.3 解码程序实现 |
3.3.4 其它部分 |
3.4 算法验证 |
3.5 本章小结 |
4 程序代码的移植与优化 |
4.1 算法程序 CCS 上的移植 |
4.2 算法及代码优化 |
4.2.1 算法优化 |
4.2.2 基于 CCS 编译器的优化 |
4.2.3 充分利用内敛函数 |
4.2.4 基本函数的替换 |
4.2.5 对循环体的优化 |
4.2.6 其他方法的优化 |
4.3 优化结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 DSP 平台标准算法的软件实现 |
5.1 eXpressDsP 技术 |
5.1.1 BIOS 概述 |
5.1.2 DSP/BIOS 的组件构成 |
5.1.3 DSP/BIOS 的启动顺序 |
5.2 音频驱动程序设计 |
5.2.1 注册微型驱动 |
5.2.2 创建音频采集线程 |
5.2.3 语音采集软件实现 |
5.2.4 音频驱动参数设置 |
5.3 G.729A 标准算法库的建立 |
5.4 基于 RF5 的多任务软件实现 |
5.4.1 采集线程 |
5.4.2 语音处理线程 |
5.4.3 输出线程 |
5.5 系统实时运行综合检测 |
5.6 本章小结 |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的文章 |
致谢 |
(4)基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究(论文提纲范文)
主要缩略词和符号说明 |
表目录 |
图目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及问题提出 |
1.1.1 装甲车辆载荷谱测试与发动机鉴定试验的现实需求 |
1.1.2 黑匣子技术发展的突破口 |
1.1.3 问题提出与论文选题 |
1.2 旋转机械振动数据压缩技术发展现状 |
1.3 语音编码在旋转机械振动数据压缩中应用的工程启示和研究价值 |
1.3.1 工程应用启示 |
1.3.2 研究价值和意义 |
1.4 语音编码技术综述 |
1.4.1 波形编码 |
1.4.2 参数编码 |
1.4.3 感知编码 |
1.4.4 变换编码 |
1.5 基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术分析 |
1.6 本文的主要研究工作及内容安排 |
第二章 广义归一化振动信号模型与压缩算法综合评价方法 |
2.1 旋转机械振动信号建模分析 |
2.1.1 服务于振动数据压缩的信号建模需求分析 |
2.1.2 旋转机械典型振动信号及其建模 |
2.2 广义归一化旋转机械振动信号模型建立 |
2.3 旋转机械振动数据压缩算法综合评价方法 |
2.3.1 主客观数字评价指标 |
2.3.2 多目标优化综合评价准则 |
2.4 本章小结 |
第三章 语音编码在旋转机械振动数据压缩中的应用研究 |
3.1 语音编码在旋转机械振动数据压缩中的适用性研究 |
3.2 经典语音编码算法及其适用性分析 |
3.2.1 ADPCM 波形编码算法 |
3.2.2 G.729A 参数编码算法 |
3.2.3 MP3 感知编码算法 |
3.2.4 EZW 变换编码算法 |
3.3 基于语音编码的旋转机械振动数据压缩仿真试验研究 |
3.3.1 ADPCM 算法仿真试验 |
3.3.2 G.729A 算法仿真试验 |
3.3.3 MP3 算法仿真试验 |
3.3.4 EZW 算法仿真试验 |
3.3.5 经典语音编码算法仿真试验对比分析 |
3.4 基于数据稀化和语音编码的振动数据联合压缩算法研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 旋转机械综合振动测试与实时压缩系统研究 |
4.1 系统总体需求分析和研发思路 |
4.1.1 系统总体需求分析 |
4.1.2 高性价比系统研发思路 |
4.2 Ⅰ 型系统研制 |
4.2.1 系统总体设计 |
4.2.2 零槽通信控制与海量数据存储模块研制 |
4.2.3 多通道高速连续采集与同步传输模块研制 |
4.2.4 数据采集高性能模拟前端的经典实现 |
4.2.5 智能计数和整周期同步采样控制模块研制 |
4.2.6 命令控制与数据传输通信链路设计 |
4.2.7 系统软件设计 |
4.3 Ⅱ 型系统研制 |
4.3.1 系统总体设计 |
4.3.2 零槽通信控制与海量数据存储模块研制 |
4.3.3 基于多DSP 并行处理SLC 的MC3 一体化总线设计 |
4.3.4 高速采集与实时处理模块研制 |
4.3.5 高精度采集与实时处理模块研制 |
4.3.6 新型智能计数与整周期同步采样控制模块研制 |
4.3.7 系统软件设计 |
4.4 Ⅲ 型系统研制 |
4.4.1 系统总体设计 |
4.4.2 零槽通信控制模块研制 |
4.4.3 新型高速连续采集与实时处理模块研制 |
4.4.4 系统通信控制与数据传输链路设计 |
4.5 基于LXI 技术的Ⅳ 型系统设计 |
4.5.1 基于LXI 技术的Ⅳ 型系统总体设计 |
4.5.2 LXI 采集处理设备设计 |
4.5.3 基于POE 技术的LAN 端口与自封装电源的一体化设计 |
4.5.4 LXI 同步触发实现 |
4.5.5 海量数据高速存储系统的开放性设计 |
4.5.6 可扩展数字处理终端的开放性设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 旋转机械振动数据压缩实验研究 |
5.1 旋转机械振动数据压缩实验设计 |
5.1.1 实验系统设计 |
5.1.2 整周期同步采样实现方法 |
5.1.3 实验条件设置与数据获取 |
5.2 旋转机械振动数据压缩实验研究 |
5.2.1 ADPCM 算法实验 |
5.2.2 G.729A 算法实验 |
5.2.3 MP3 算法实验 |
5.2.4 EZW 算法实验 |
5.2.5 经典语音编码算法对比实验 |
5.2.6 基于数据稀化和语音编码的联合压缩算法实验 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要研究工作与结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献表 |
作者在学期间发表及撰写的学术论文 |
作者在学期间参加的科研项目及获奖情况 |
(5)基于DSP的语音编解码系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的背景和意义 |
1.2.1 语音编码技术概述及发展 |
1.2.2 数字信号处理器(DSP)概述 |
1.2.3 移动通信系统中的语音编码技术 |
1.3 论文研究的目的及主要内容 |
第二章 语音编码原理及系统整体设计 |
2.1 语音信号模型 |
2.2 语音编码关键技术 |
2.2.1 线性预测分析 |
2.2.2 矢量量化 |
2.2.3 码激励线性预测编码 |
2.3 G.729编码器原理分析 |
2.4 G.729解码器原理分析 |
2.5 系统整体结构设计 |
2.5.1 系统设计要求 |
2.5.2 系统整体框图 |
2.6 本章小结 |
第三章 系统的硬件设计 |
3.1 硬件电路整体结构 |
3.2 DSP核心模块电路设计 |
3.2.1 DSP核心芯片电路配置 |
3.2.2 电源模块设计 |
3.2.3 外围存储器与CPLD模块设计 |
3.3 音频接口模块电路设计 |
3.3.1 多通道缓冲串口McBSP简介 |
3.3.2 音频芯片TLV320AIC23简介 |
3.3.3 VC5416与AIC23接口设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 系统的软件设计 |
4.1 软件整体结构设计 |
4.2 音频接口模块 |
4.3 数字接口模块 |
4.4 CPLD控制模块 |
4.5 语音处理模块 |
4.5.1 语音编码部分 |
4.5.2 语音解码部分 |
4.6 本章小结 |
第五章 G.729算法优化 |
5.1 代码的移植 |
5.2 算法精简 |
5.2.1 自适应码本搜索 |
5.2.2 固定码本搜索 |
5.2.3 增益量化 |
5.2.4 LSP量化 |
5.3 代码优化 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统测试及性能分析 |
6.1 测试环境 |
6.2 算法复杂度分析 |
6.3 语音质量分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文目录 |
作者和导师简介 |
附录 |
(6)基于BF533的多路语音编码模块的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 课题研究的现状和发展趋势 |
1.3 本文的研究内容和组织结构 |
第2章 语音网络监控管理系统概述 |
2.1 网络监控管理系统的组成和构架原理 |
2.1.1 网络监控系统的组成 |
2.1.2 网络监控的构架 |
2.2 监控系统中的语音编码模块 |
2.2.1 语音信号处理简介 |
2.2.2 语音处理模块 |
2.2.3 模块中的语音编码及标准的选择 |
2.3 本章小结 |
第3章 G.729A语音编解码标准的基本原理 |
3.1 G.729A的基本原理概述 |
3.2 G.729A编码器原理分析 |
3.3 G.729A解码器原理分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 多路语音编码模块的软硬件设计 |
4.1 开发平台的选择 |
4.2 多路语音编码模块的硬件设计 |
4.2.1 ADSP-BF533数字信号处理器介绍 |
4.2.2 模块硬件结构设计 |
4.3 多路语音编码模块的软件设计 |
4.3.1 模块软件设计 |
4.3.2 源代码优化 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于嵌入式uClinux的模块实现 |
5.1 uClinux操作系统开发概述 |
5.1.1 uClinux操作系统及其主要特点 |
5.1.2 uClinux的开发 |
5.2 开发环境的建立 |
5.2.1 交叉编译环境的建立 |
5.2.2 u-boot的移植 |
5.2.3 uClinux操作系统的移植 |
5.3 G.729A标准的实现及结果分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
(7)集群通信系统中语音压缩编解码的研究与DSP实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究目的 |
1.2 数字语音编码的发展概况 |
1.3 语音编码主要的几个国际标准 |
1.3.1 G.71164kbps脉冲编码调制(PCM) |
1.3.2 G.721和G.726自适应差分脉码调制(ADPCM) |
1.3.3 G.72816kbps短时延码激励线性预测编码(LD-CELP) |
1.3.4 G.7298kbps共轭结构代数码激励的语音编码(CS-ACELP) |
1.3.5 G.723.15.3/6.3kbps双速率多媒体语音编码(ACELP/MLQ) |
1.4 DSP处理器的发展概况 |
1.5 目前较为主流的DSP生产公司及其产品 |
1.5.1 TI公司 |
1.5.2 ADI公司 |
1.5.3 Motorola公司 |
1.6 本论文的主要内容及安排 |
第二章 G.729语音编码的基本原理 |
2.1 编码器的原理 |
2.1.1 预处理过程 |
2.1.2 线性预测和矢量量化 |
2.1.3 感知加权滤波器与开环基音分析 |
2.1.4 脉冲响应的计算与目标信号的计算 |
2.1.5 自适应码本搜索 |
2.1.6 固定码本的结构和搜索 |
2.1.7 增益量化 |
2.1.8 存储器的修正 |
2.2 解码器的原理 |
2.2.1 参量解码过程 |
2.2.2 后置处理过程 |
2.3 ITU-T所提供的G.729算法的C语言代码 |
2.3.1 编码器专用子程序 |
2.3.2 解码器专用子程序 |
2.3.3 通用子程序 |
2.4 本章小结 |
第三章 语音系统的硬件设计 |
3.1 系统总体设计框架 |
3.2 主要芯片的介绍及选型原因 |
3.2.1 DSP芯片TMS320C5402的结构和特性 |
3.2.2 A/D(D/A)芯片TLV320AIC23的结构和功能 |
3.2.3 外接存储器的特点与功能 |
3.3 硬件电路的具体设计方案 |
3.3.1 C5402与音频芯片AIC23之间的连接 |
3.3.2 C5402与外接存储模块之间的连接 |
3.3.3 C5402时钟电路的设计 |
3.3.4 系统电源模块的设计 |
3.3.5 调试接口JATG的设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 语音系统的软件设计 |
4.1 CCS开发环境及仿真系统简介 |
4.2 DSP的主程序设计 |
4.2.1 系统初始化程序 |
4.2.2 中断的设置 |
4.2.3 多通道缓冲串口的配置 |
4.2.4 链接文件的编写 |
4.3 AIC23的驱动程序设计 |
4.4 CPLD的程序设计 |
4.4.1 编程语言和仿真平台的介绍 |
4.4.2 软件的具体设计方案 |
4.5 DSP的自举引导 |
4.6 本章小结 |
第五章 G.729语音编码针对DSP系统的优化及仿真 |
5.1 程序的优化 |
5.2 算法的优化 |
5.3 优化结果分析 |
5.4 系统仿真分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
附录 |
(8)G.729A语音编解码算法研究及FPGA实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 语音信号处理技术及其发展 |
1.2 语音信号产生的数字模型 |
1.2.1 语音生成模型 |
1.2.2 语音数字模型 |
1.3 线性预测分析 |
1.4 矢量量化 |
1.5 合成分析(ABS)法 |
1.6 语音压缩编码的依据 |
1.7 衡量语音编码性能的主要因素 |
1.8 论文选题的意义 |
1.9 论文主要研究内容与结构安排 |
第2章 G.729A语音编解码 |
2.1 ITU-T G.729A |
2.1.1 编码 |
2.1.2 解码 |
2.2 G.729A编码器 |
2.2.1 预处理(Pre-processing) |
2.2.2 线性预测分析和量化(Linear prediction analysis and quantization) |
2.2.3 感觉加权(Perceptual weighting) |
2.2.4 脉冲响应的计算(Computation of the impulse response) |
2.2.5 目标信号的计算(Computation of the target signal) |
2.2.6 自适应码本搜索(Adaptive-codebook search) |
2.2.7 固定码本的搜索过程(Fixed codebook-Structure and search) |
2.2.8 增益的量化(Quantization of the gains) |
2.2.9 存储器更新(Memory update) |
2.3 G.729A解码器 |
2.3.1 参量解码(Parameter decoding procedure) |
2.3.2 后置处理(Post-processing) |
2.4 小结 |
第3章 FPGA技术及其设计方法 |
3.1 可编程逻辑器件及发展 |
3.2 Altera公司的Stratix系列FPGA |
3.2.1 Stratix器件的内部结构 |
3.2.2 Stratix器件的LAB结构 |
3.2.3 Stratix器件的TriMatrix存储器 |
3.2.4 Stratix器件的DSP块 |
3.3 QuartusⅡ开发平台介绍 |
3.4 LPM宏单元库 |
3.4.1 LPM_RAM_DP |
3.4.2 LPM_ROM |
3.5 小结 |
第4章 系统及各功能模块实现 |
4.1 系统总体设计 |
4.1.1 设计思路 |
4.1.2 总体结构 |
4.1.3 自相关函数模块接口描述 |
4.1.4 杜宾模块接口描述 |
4.2 系统的总体实现 |
4.2.1 数据路径实现 |
4.2.2 系统控制描述 |
4.3 自相关函数模块的设计实现 |
4.3.1 数据路径实现 |
4.3.2 控制单元实现 |
4.3.3 时序仿真 |
4.4 杜宾模块的设计实现 |
4.4.1 数据路径实现 |
4.4.2 控制单元实现 |
4.4.3 时序仿真 |
4.5 算术运算单元的设计实现 |
4.5.1 除法器算法的描述 |
4.5.2 除法器的总体结构 |
4.5.3 据路径实现 |
4.5.4 控制单元实现 |
4.5.5 时序仿真 |
4.6 系统仿真验证 |
4.7 小结 |
第5章 工作总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)G.729AB语音编解码系统研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 语音编解码技术研究现状及发展方向 |
1.3 论文的选题及主要研究内容 |
2 G.729AB 语音编解码算法研究 |
2.1 码激励线性预测语音编解码关键技术 |
2.2 G.729 算法原理概述 |
2.3 G.729A 及G.7298 算法研究 |
2.4 本章小结 |
3 硬件平台及软件开发环境 |
3.1 硬件开发平台Platform 2002 |
3.2 StarCore SC140e DSP 内核 |
3.3 软件开发平台CodeWarrior 介绍 |
3.4 本章小结 |
4 G.729AB 实时系统的实现与优化 |
4.1 编解码系统的移植 |
4.2 应用程序接口的设计 |
4.3 编解码器工作流程 |
4.4 编解码系统的优化 |
4.5 本章小结 |
5 系统测试及结果分析 |
5.1 测试方案的设计 |
5.2 测试结果 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)VoIP关键技术研究及终端模块实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 VoIP的概念 |
1.2 VoIP的发展历史 |
1.3 VoIP的发展现状及趋势 |
1.4 VoIP的关键技术及本文的研究内容 |
1.5 研究目的及意义 |
第二章 VoIP原理与信令技术 |
2.1 VoIP技术原理 |
2.2 H.323协议及系统 |
2.2.1 H.323系统组件 |
2.2.2 H.323协议结构 |
2.2.3 H.323的通信过程 |
2.3 SIP协议及系统 |
2.3.1 SIP系统结构 |
2.3.2 SIP实现方式 |
2.3.3 SIP呼叫流程 |
2.4 H.323和SIP协议比较及应用优势分析 |
2.4.1 复杂性 |
2.4.2 可控制性 |
2.4.3 呼叫建立时间 |
2.4.4 扩展性 |
2.4.5 技术成熟性 |
第三章 VoIP终端研究 |
3.1 终端硬件结构及功能 |
3.1.1 主控模块 |
3.1.2 语音处理模块 |
3.1.3 网络模块 |
3.1.4 存储模块 |
3.1.5 键盘接口和显示模块 |
3.1.6 电源管理模块 |
3.2 终端实现方案比较 |
3.2.1 主控MCU+DSP双芯片方案 |
3.2.2 双核单芯片方案 |
3.2.3 单MCU方案 |
3.2.4 单DSP方案 |
3.3 终端工作流程 |
3.3.1 系统启动 |
3.3.2 处理中断 |
3.3.3 执行信令协议 |
3.3.4 语音处理 |
3.3.5 数据包封装及传送 |
3.4 小结 |
第四章 语音编码器研究及实现 |
4.1 G.729a语音编码算法原理 |
4.1.1 G.729a概述 |
4.1.2 编码器原理概述 |
4.1.3 解码器原理概述 |
4.2 代码优化方法分析 |
4.2.1 降低复杂度的优化方法 |
4.2.1.1 减少函数调用 |
4.2.1.2 去掉不必要的判断 |
4.2.1.3 多采用指针寻址 |
4.2.1.4 多维数组降维处理 |
4.2.1.5 采用快速搜索算法 |
4.2.1.6 简化操作 |
4.2.2 节省空间的优化方法 |
4.3 优化效果分析及正确性证明 |
4.3.1 代码执行速度分析 |
4.3.2 优化方法正确性证明 |
4.4 在EPSONs1c33209上的实现及结果 |
4.4.1 开发环境介绍 |
4.4.2 工程实现方法 |
4.4.3 运行结果分析 |
4.5 在TMS302vc5402上的实现及结果 |
4.5.1 开发环境简介 |
4.5.2 工程实现方法 |
4.5.3 运行结果分析 |
4.6 小结 |
第五章 活动语音检测技术研究及实现 |
5.1 活动语音检测的原理 |
5.2 选用参数说明及依据 |
5.3 语音数据特点分析 |
5.4 检测方法分析 |
5.4.1 一般情况下的检测模型 |
5.4.2 信号能量偏大情况下的调整方法 |
5.4.3 信号能量偏小情况下的调整方法 |
5.5 检测结果实例分析 |
5.5.1 一般情况下活动语音检测的结果 |
5.5.2 高背景噪声情况下活动语音检测的结果 |
5.5.3 音量很小情况下活动语音检测结果 |
5.6 小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、ITU G.729A语音编码算法研究及其DSP实现(论文参考文献)
- [1]基于TMS320C64的G.729语音编码器实时实现[D]. 闫宏鹏. 大连理工大学, 2019(07)
- [2]基于Cortex-M4的G.729A算法的实现与优化[D]. 卢宝全. 湖北工业大学, 2016(03)
- [3]基于DSP的语音采集和处理系统的研究与实现[D]. 王玉强. 西安工程大学, 2011(01)
- [4]基于语音编码的旋转机械振动数据压缩关键技术与系统研究[D]. 杜金榜. 国防科学技术大学, 2011(07)
- [5]基于DSP的语音编解码系统研究[D]. 何心莹. 北京化工大学, 2011(05)
- [6]基于BF533的多路语音编码模块的设计与实现[D]. 孙震. 浙江工业大学, 2011(06)
- [7]集群通信系统中语音压缩编解码的研究与DSP实现[D]. 熊堃. 西南交通大学, 2010(11)
- [8]G.729A语音编解码算法研究及FPGA实现[D]. 孙阳. 辽宁科技大学, 2008(09)
- [9]G.729AB语音编解码系统研究与实现[D]. 李峥嵘. 华中科技大学, 2007(06)
- [10]VoIP关键技术研究及终端模块实现[D]. 吕海波. 西北工业大学, 2007(06)