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基于MIPS嵌入式系统的iLBC编解码处理
作 者: 吴甜甜
导 师: 全子一
学 校: 北京邮电大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: iLBC语音编解码算法 定点转换 MIPS32 24KE 编译器级优化 代码级优化
分类号: TN919.81
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
随着语音技术在近年来的广泛的发展,互联网语音通信的应用日益普及,网络电话的语音通信质量成为影响其发展的一个至关重要的因素。为了在包交换网络中降低丢包对语音质量的影响,Global IP Sound提出了一种采用长时预测的方法及丢包掩蔽(Packet Loss Concealment)技术的算法,即iLBC算法。iLBC全称Internet Low Bit-rate Codec,是一种用于IP语音技术的新的编解码算法。iLBC本质上是一种基于帧的线性预测编码算法,是对CELP(Code Excited Linear Predictive Coding)的发展。iLBC具有动态码本更新技术,语音谱后增强算法,及丢包掩蔽技术,相对于之前的语音编解码算法如G.729A和G.723.1, iLBC在分组交换网络有更好的性能表现。本课题是实验室与集成芯片公司合作项目,主要工作是iLBC语音编解码算法研究及其在MIPS32 24KE上加以实现并优化,最终应用到网络电视中作为视频电话的音频编解码器。课题的实现过程分成三步,首先对iLBC算法进行了定点C语言的转换。然后,将定点转换后的代码移植到MIPS嵌入式平台上。最后,为了降低语音算法的运算复杂度,提高编解码的速度,从编译器级优化与代码级优化两个层次提升DSP代码的性能,并通过了一致化调试。最终在以MIPS3224KE为核心的PLM3K芯片上成功地达到了实时语音编解码的要求,达到商业化水平,并已由集成芯片公司批量生产。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 第一章 绪论 9-15 1.1 语音编解码技术的发展 9-12 1.1.1 语音编解码概述 9-10 1.1.2 常见的语音编解码算法 10-12 1.1.3 iLBC语音编解码器 12 1.2 嵌入式开发平台MIPS简介 12-13 1.3 课题主要研究工作 13-15 1.3.1 课题完成工作 13-14 1.3.2 论文结构 14-15 第二章 iLBC语音编解码算法 15-29 2.1 CELP编码技术 15-18 2.2 iLBC编码过程 18-25 2.3 iLBC解码过程 25-27 2.4 本章小结 27-29 第三章 MIPS系统设计 29-43 3.1 MIPS0的软件架构 29-34 3.1.1 MIPS0的嵌入式操作系统 30-31 3.1.2 MIPS0的硬件驱动 31 3.1.3 MIPS0中间件 31-33 3.1.4 MIPS0的应用层 33-34 3.2 MIPS1的Framework架构 34-39 3.2.1 MIPS1的系统架构 35-36 3.2.2 MIPS1的工作原理 36-38 3.2.3 MIPS1的工作流程 38-39 3.3 音频解码模块说明 39-41 3.4 本章小结 41-43 第四章 iLBC算法的DSP代码实现 43-51 4.1 C代码定点化的实现 43-46 4.1.1 定点函数库 43-45 4.1.2 变量的定标 45-46 4.2 DSP代码的实现 46-49 4.2.1 DSP移植 46-47 4.2.2 定点函数库的转换 47-49 4.3 Ringbuf的设计 49-50 4.4 本章小结 50-51 第五章 DSP代码优化及测试 51-66 5.1 DSP代码优化 51-55 5.1.1 编译器级优化 51-52 5.1.2 代码性能分析 52-54 5.1.3 代码级优化 54-55 5.2 算法功能测试 55-60 5.2.1 数据结果分析 56-59 5.2.2 代码常见错误 59-60 5.3 算法性能测试 60-65 5.3.1 语音质量测试 60-64 5.3.2 资源占用率评估 64-65 5.4 本章小结 65-66 第六章 工作总结与展望 66-68 6.1 工作总结 66-67 6.2 工作展望 67-68 参考文献 68-70 致谢 70-71 攻读硕士学位期间发表的学术论文 71
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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