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基于MSC8122的AMR-WB算法的优化和实现

作　者: 罗斌
导　师: 李玉柏
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 宽带自适应多码率语音编码数字信号处理算法优化
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 128次
引　用: 2次
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内容摘要

为了满足WCDMA和GSM对高质量语音业务的需求,3GPP/ETSI提出了宽带自适应多码率(AMR-WB)编解码器。随后,AMR-WB又被ITU-T选用为其16kbit/s宽带语音编码标准G.722.2。AMR-WB具有语音质量高、平均编码速率低和自适应好等优点,在无线通讯领域和有线通讯领域都有着广阔的应用前景。DSP具有体积小、功耗低和性能高的特点,在语音编码发展过程中起着重要作用。飞思卡尔DSP MSC8122内部集成了4个StarCore140 DSP核,MSC8122在提升性能的同时还能维持较低的功耗,从而降低了整个系统的成本。在AMR-WB算法实际应用过程中,提高系统用户通道数和降低系统的功耗和成本成为首要考虑因素。这需要在选用高性能、低功耗DSP的同时,对AMR-WB协议算法进行高效的优化,降低整个算法的复杂度。本文首先对AMR-WB算法进行了系统的分析,重点研究了编码器的线性预测和量化、自适应码本搜索和固定码本搜索以及解码器的语音合成原理,并对3GPP提供的定点标准C源程序的各个算法模块进行了分析,简要地对其变速率技术进行了介绍。接着研究了MSC8122的硬件结构、内存存储方法和TDM接口,并分析了DSP实现的软件体系结构和系统平台的搭建。然后,本文对MSC8122汇编优化的关键技术和AMR-WB核心算法汇编优化的方法进行了研究,并分析了AMR-WB编码器和解码器的接口、入参和初始化,给出了基于SmartDSP操作系统和MSC8122/26 ADS板多通道实时实现AMR-WB算法的方法。最后本文对AMR-WB算法优化和实时实现的结果进行了详细的测试和分析。测试结果表明,相比汇编优化前整个算法的复杂度降低了59%,经过优化后的AMR-WB算法时间复杂度为16.62MCPS,单核实时实现了16个通道的AMR-WB算法,输出语音仍然保持了较高的合成语音质量。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
缩略词表  11-12
主要符号表  12-13
第一章引言  13-20
  1.1 相关背景  13-18
  1.2 课题的目的和意义  18-19
  1.3 本文的主要内容及章节安排  19-20
第二章 AMR-WB 语音编码标准研究  20-46
  2.1 AMR-WB 语音编码概述  20-23
  2.2 AMR-WB 编码器各模块分析  23-38
  2.3 AMR-WB 解码器各模块分析  38-42
  2.4 语音激活检测（VAD）  42-43
  2.5 舒适背景噪声（CNA）生成  43
  2.6 信源控制速率（SCR）  43-44
  2.7 丢帧/失帧错误隐藏机制  44
  2.8 VC 平台仿真测试  44-46
第三章 AMR-WB 语音编码算法实现的系统平台  46-56
  3.1 系统平台概述  46-48
  3.2 硬件开发平台  48-54
  3.3 软件开发平台  54-56
第四章 AMR-WB 算法在MSC8122 上的优化与实时实现  56-80
  4.1 优化的原因  56
  4.2 优化的总体思路  56-57
  4.3 优化的方法  57-63
  4.4 AMR-WB 算法的优化  63-75
  4.5 AMR-WB 算法的实时实现  75-80
第五章 AMR-WB 算法实现的结果和分析  80-89
  5.1 测试文件说明  80-81
  5.2 正确性测试  81
  5.3 算法复杂度测试  81-83
  5.4 合成语音质量测试  83-88
  5.5 测试结果分析  88-89
第六章结束语  89-90
  6.1 工作总结  89
  6.2 进一步完成的工作  89-90
致谢  90-91
参考文献  91-93
个人简介  93
攻读硕士学位期间的研究成果  93-94
附录1 SYN_FILT()二重循环核心流水  94-96

基于MSC8122的AMR-WB算法的优化和实现

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