基于TMS320DM642的G.726音频编解码器实现与应用

论文摘要

ITU-T是通信行业的国际标准化组织，语音编码技术是该组织的一个分支，曾经制定了大量语音压缩标准，包括G.721，G.723，G.726，G.728和G.729等，这些编码器在程控交换机，多媒体存储和语音通信包括VOIP等领域得到了广泛应用。本文讨论了基于数字信号处理器（DSP）的G.726实时编解码的实现与应用。涉及到的芯片为TI公司的TMS320DM642。主要的研究内容包括G.726的压缩算法、实时编解码器系统的搭建和G.726代码的优化。本文首先研究了G.726压缩理论。重点讨论了A律和μ律对数压缩、自适应预测、自适应量化。在此基础上，分析了编解码器各模块的对应代码。接着介绍了基于TI公司的TMS320DM642芯片的G.726实时编解码器系统。然后重点讲解了在CCS开发环境下，对G.726代码的优化工作。它的主要工作流程为：在CCS开发环境下，按照要求对代码修改并编译成功后，利用CCS的profiler工具，对全部代码进行剖析，找出消耗时钟周期较长的代码进行优化。以满足系统的实时性要求。最后，本文还分析了G.726在不同码率下语音压缩编解码的质量并对比了优化前后代码消耗的时钟周期数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 G.7XX音频编码标准的发展
• 1.3 DSP芯片的应用
• 1.4 本文所做的工作
• 2 G.726编解码的原理及技术
• 2.1 非均匀量化
• 2.2 自适应差分脉冲调制
• 2.2.1 DPCM的基本原理
• 2.2.2 自适应预测
• 2.2.3 自适应量化
• 2.3 本章小结
• 3 G.726编解码算法及代码模块
• 3.1 G.726编码算法框图及流程图介绍
• 3.1.1 G.726编码算法框图介绍
• 3.1.2 G.726编码算法流程图介绍
• 3.2 G.726解码算法框图及流程图介绍
• 3.2.1 G.726解码算法框图介绍
• 3.2.2 G.726解码算法流程图介绍
• 3.3 编码模块分析
• 3.3.1 G.711编码模块
• 3.3.2 ADPCM编码模块
• 3.4 解码模块分析
• 3.4.1 G.711解码模块
• 3.4.2 ADPCM解码模块
• 3.5 代码运行结果及分析
• 3.5.1 编解码结果
• 3.5.2 编解码结果分析
• 3.5.3 编解码后生成文件
• 3.5.4 编解码后生成文件的分析
• 3.6 本章小结
• 4 G.726编解码器系统硬件
• 4.1 G.726编解码器系统框图介绍
• 4.2 TMS320DM642芯片
• 4.2.1 DM642 CPU
• 4.3 TMS320DM642平台介绍
• 4.3.1 TMS320DM642平台的硬件组成及特点
• 4.3.2 TMS320DM642平台的硬件设计
• 4.4 本章小结
• 5 G.726编解码代码的优化
• 5.1 TMS320C6000 C/C++编译器简介
• 5.2 对数据类型的考虑
• 5.3 分析C代码性能
• 5.4 存储器相关性
• 5.5 使用intrinsics（内联函数）
• 5.6 对短字长的数据使用宽长度的存储器访问（数据打包处理）
• 5.7 软件流水
• 5.8 基于DM642的代码优化
• 5.8.1 DM642的关键特性
• 5.8.2 视频编码器系统/算法优化
• 5.8.3 视频编码器的存储器缓冲方案
• 5.8.4 EDMA的使用
• 5.8.5 高速缓存优化
• 5.9 代码优化结果及分析
• 5.10 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献