來源：《電子技術應用》

用ｔｍｓ３２０ｃ６２０１實現多路ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８

語音編碼標準 摘要：ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８標準是國際電信聯盟于１９９２年制定的比特率為１６ｋｂｉｔ／ｓ的低延時ｃｅｌｐ類語音編碼器。在扼要介紹ｇ．７２８編解碼算法原理和ｔｍｓ３２０ｃ６２０１定點ｄｓｐ芯片的基礎上，詳細討論了ｇ．７２８算法在ｔｍｓ３２０ｃ６２０１上實時實現的硬件設計和軟件開發及優化的關鍵技術。實驗結果表明，單片ｃ６２０１能實現至少４路ｇ．７２８語音編解碼。 關鍵詞：語音編碼 ｉｔｕ標準 ｄｓｐ

隨著數字語音壓縮技術的應用領域越來越廣，將高質量語音編碼算法實用化的需求也越來越迫切。１６ｋｂｉｔ／ｓ ｌｄ－ｃｅｌｐ ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８語音編碼標準，采用后向自適應技術，單向編碼延遲小于２ｍｓ，主觀評價ｍｏｓ分４．０，達到進入公眾通信網的需求，因而廣泛適用于數字衛星系統、數字線路倍增設備（ｄｃｍｅ）、綜合業務數字網（ｉｓｄｎ）、公共交換電話網（ｐｓｔｎ）、話音存儲轉發系統等。但其算法復雜度高，運算量龐大，定點實現時，一路全雙工約需３０～４０ｍｉｐｓ。一般通用的數字信號處理器（ｄｓｐ），只能做到一片ｄｓｐ實現一路ｇ．７２８語音編解碼。

ｔｍｓ３２０ｃ６２０１是ｔｉ公司最新推出的ｃ６ｘ數字信號處理芯片系列中具代表性的定點處理芯片。由于內部含有具備超長指令字（ｖｌｉｗ）處理能力的ｃｐｕ和８個功能單元，故它可在一個時鐘周期內執行多達８條指令。此外，１ｍ位的片內ｒａｍ、可擴展的外部ｒａｍ接口和靈活的外圍設備使其成為實現具有高速運算的復雜處理系統的首選芯片。

本文研究了在單片ｔｍｓ３２０ｃ６２０１芯片上實時實現ｉｔｕ－ｔ ｇ．７２８語音編碼標準，實驗結果表明，單片ｔｍｓ３２０ｃ６２０１能實現至少４路語音編解碼。這對于擴展基于ｇ．７２８標準的單路處理系統的功能或降低基于ｇ．７２８標準的多路處理系統的系統復雜度都具有現實的意義。

文中將扼要介紹ｇ．７２８編解碼算法和ｔｍｓ３２０ｃ６２０１芯片，并詳細討論ｇ．７２８算法在ｔｍｓ３２０ｃ６２０１上的實時實現，最后給出結論。

１ ｇ.７２８語音編解碼原理簡介

圖１給出了ｇ．７２８語音編***的原理框圖。

編碼器中五個連續語音樣點形成一個５維語音矢量。激勵碼本中共有１０２４個５維的碼矢量，對于每個輸入語音矢量，編碼器利用合成分析法從碼本中搜索出最佳碼矢，然后將其標號選出，ｌｐ系數和增益均由后向自適應提取和更新。

解碼操作也是逐個矢量地進行。根據接收到的碼本標號，從激勵碼本中找到相應的激勵矢量，經過增益調整后得到激勵信號，將其輸入綜合濾波器合成語音信號，再經自適應后濾波處理，以增強語音的主觀感覺質量。

由于編碼器只緩沖５個樣點（一個語音矢量），在８ｋｈｚ的采樣率下，算法延遲只有０．６２５ｍｓ，加上處理延遲和傳輸延遲，故總的單向編碼延遲小于２ｍｓ。采用后向自適應技術，預測器參數在解碼端通過ｌｐ分析恢復，不再作為傳輸內容，編***間僅需傳送最佳碼矢的索引值，故碼率為１０ｂｉｔ／０．６２５ｍｓ＝１６ｋｂｉｔ／ｓ。

２ ｔｍｓ３２０ｃ６２０１定點數字信號處理芯片簡介

ｔｍｓ３２０ｃ６２０１是美國德州儀器公司（ｔｉ）最新推出的含多處理單元的ｃ６ｘ數字信號處理芯片中具有代表性的定點芯片。ｖｌｉｗ結構提供的高輸出量、高效開發工具保證的易用性、以及可接受的價格，使得ｔｍｓ３２０ｃ６２０１成為高