基于TMS320C5416的G.729语音编解码算法的优化和实现

　　3.2 G.729在TMS320C5416的实现

　　G.729的处理过程中采用块处理技术如图3所示。按照G.729标准，每块(帧)由80个样本组成，最初80个样本被存起来，处理过程中有两个操作是同时进行的。在处理块L中数据的同时，存储L+1块的数据。

　　在G.729软件仿真时发现运算量较大的部分是LSP系数的矢量量化与激励码本(自适应码本和固定码本)的搜索，这两个部分的运算量大约占全部编解码运算量的60%以上。所以在优化过程中，着重对固定码本Acelp_Code_A()、分数基音分析pitch_fr3()、开环基音分析pitch_ol_fast()、增益量化Qua_gain()等占据绝大多数运算量的函数进行了优化；仅仅简化算法不能满足实时要求，还使用了CCS提供的C优化器进行C语言优化，同时还可以使用内联函数和汇编语句。经过以上处理后，输出的信号满足通信要求。通过分析优化前后这些主要模块的速度对照表（如表1所示），可以看出各个主要模块的优化效果是比较明显的。一帧语音信号经过处理前后幅频图(如图4所示)，可以看出语音信号经过处理后保持良好的语音质量。

　　系统运行主要分为四个过程：语音存储，数据编码压缩，数据解压缩，语音回放。将输入的语音数据首先进行抗叠滤波，然后进行模数转换，经DSP采集并存入RAM存储器中，即是语音存储过程；接着运行编码程序，将前面存储的信息进行压缩并存储，这是编码过程；然后进行解码，并将数据存回原来的位置；最后DSP执行输出指令，将解码后的数据送到数模转换器中，实现模拟输出。

　　用C5416最终实时实现了G．729声码器，用该声码器分别实时播放纯语音文件、语音加背景音乐文件。对重建语音质量的主观测试结果表明，恢复语音保留了很好的说话人特征，合成语音的清晰度和自然度均较好。该声码器性能测试数据如下：编解码一帧平均时钟周期数为1 010 350，CPU时钟频率为160MHz，所以编解码一帧需要7.31ms时间；程序RAM容量为9.381KB；数据和常数RAM容量为7.146KB。以上数据表明，G．729编解码器在C5416上实时实现的技术，可以很好地应用在电话会议、多媒体通信以及采用宽带语音编码的通信系统中。