G.729协议的算法研究、仿真及实现

G.729协议的算法研究、仿真及实现

田梦周[1]2003年在《G.729协议的算法研究、仿真及实现》文中认为近年来,随着数字通信技术的发展及商业应用需求的增加,语音压缩技术得到了迅猛的发展;本文所介绍的G.729协议正是众多语音压缩技术中的一种。G.729是国际电信联盟(ITU-T)于1996年公布的使用共轭结构代数码激励线性预测(CS-ACELP)的8kbit/s语音编码标准。 本文在第一章首先对语音压缩编码技术的发展及现状作了简明的分析,并由此引出了本文的主题:ITU-T G.729语音压缩编码协议。 第二章着重讨论了G.729语音压缩协议中所涉及到的语音编码基础理论。主要包括语音信号产生的数字模型、语音信号的线性预测分析、矢量量化及其LBG算法和感知加权滤波器。这些基础理论对于更好地理解G.729协议有着很大的帮助。 第叁章介绍了G.729协议的编码解码器的原理。 第四章介绍了DSP芯片的发展及现状,在此基础上选择了TI公司的TMS320C54x系列DSP芯片来实现编码,并对该系列DSP芯片作了详细介绍。 第五章详细地分析了G.729算法的流程、C程序实现、汇编实现及其优化,并对实现的结果作了分析和说明。 第六章对本文以及作者进行的工作进行了总结,并给出了下一步可以进行的改进。

冯锦娟[2]2013年在《基于DSP的G.729协议的优化及实现》文中认为这些年来,话音压缩算法因为多媒体通信的发展,它的作用也随之更加重要。国际电信联盟(ITU)在一九九六年推出了G.729语音压缩协议,它的优点是语音质量高,延迟小以及稳定性好,可用于数字语音通信领域,所以研究该算法并使之有效可靠地应用到实际生活中是很有价值的。ITU-T提供的源码效率不高且有冗余存在,所以有必要进行优化。此外,该算法本身的复杂度较高,虽然目前专用的DSP芯片的处理能力较高,但是若能提高该算法的运行效率,降低运算量,使G.729算法能够流畅的运行在终端设备中,或者在相同的运算量的情况下使语音质量有所提高,对该算法进行优化也是必要的。本文主要研究基于可编程TMS320VC5509DSP芯片的G.729标准编码算法的IP语音终端的硬件设计和算法优化的一些实现方案。本文首先简单的说明了语音编解码技术的发展概论、种类、标准以及趋势。其次详细介绍了G.729编解码技术的原理,在此基础下具体阐述了基于高性能DSP的语音编码终端系统的实现方法,接着论述了对G.729进行优化的必要性,在此基础上研究了G.729协议,并对它的算法进行相关优化,改进了矢量量化的算法,减小了矢量码本搜索的复杂度,使矢量码本搜索的速度得到加快;改进了固定码本搜索算法,压缩了传输带宽,并且固定码本搜索的复杂度也得以降低。本文对改进后的语音质量进行验证是通过MATLAB软件做仿真的,对语音质量进行测试利用的是MOS评测法。不论是MATLAB的仿真结果还是MOS的得分结果都表明,本文优化后的算法编码器不但能降低算法复杂度,而且其输出的重建语音质量仍满足系统的要求,实现了预期的目标。在本文的最后,对本文作了总结和展望,与此同时还说明了下一步要完成的工作。

李丹[3]2018年在《基于FPGA的语音压缩G729协议的AXI总线设计与验证》文中进行了进一步梳理语音压缩是现代多媒体通信中实现低速率语音通信的关键技术,它的性能高低直接影响整个系统的网络带宽、实时性以及语音通信质量。G.729语音压缩算法是由国际电信联盟提出的,具有较低编码速率、较低延时和较高合成语音质量的高效压缩算法。然而,影响系统实时性的,除了算法的处理延时之外,高效的传输策略也是一个不可忽略的重要因素,而基于AXI总线的片上互连总线具有高带宽、低延时、支持突发传输等特性得到广泛的应用,因此针对G.729语音压缩算法,研究其基于AXI总线的互连通信具有一定的工程意义与价值。论文首先研究了基于AMBA总线的互连和通信机制,了解当前业界主流的片上总线的协议类型,重点研究了基于AXI4总线协议的协议特性和SOC架构。然后,结合算法实际应用需求,提出基于AXI4总线的语音压缩G.729算法的SOC验证框图,并针对音频收发控制单元进行了详细的模块划分和功能定义。论文采用自顶向下的设计方法,对语音压缩G.729算法音频收发控制单元进行了模块的划分和结构的设计,采用Verilog HDL完成了音频接口的串并与并串转换、128话路的通道复用与解复用、A律的压缩编码与解码、基于AXI总线的主设备接口转换以及DDR的传输与存储等模块的RTL设计。采用Modelsim仿真软件完成了模块及环路系统的功能仿真,并给出相应的仿真结果。利用Vivado开发平台进行设计的综合、布局布线,并给出RTL级的视图和逻辑资源的使用情况。最后基于XILINX公司KC705开发平台进行验证,实现了基于AXI总线的算法前端接口的传输与存储测试。功能仿真和FPGA验证结果表明,本文设计的基于AXI总线的G.729语音压缩算法接口模块可以完成数据的传输与通信。

刘鹏[4]2009年在《一种低码率水下语音通信方法的合成算法研究》文中认为随着语音压缩技术、宽带网络技术和无线宽带技术的发展,水下语音通信的传输速率已达到一定水准。由于水声信道自身的特点,难以做到高速率、远距离传输。利用语音识别和语音合成技术对信源编码与解码的方法,使信息在信道中低码率传输,能够解决水声信道容量有限的问题。但是在接收端语音合成的质量却不甚理想。本文给出了一种利用语音编码实现语音合成、利用语音韵律参数来优化语音合成效果的方法,具有合成质量高、所需音库容量小的特点,适于低码率的嵌入式水下语音通信系统,具有一定的工程实用价值。论文主要研究G.729A协议标准和词汇间韵律参数的调节规律,仿真G.729A协议的主体算法——根据协议的编码算法压缩音库,译码算法实现语音合成。此外,本文还完成调值、强度、时长和尾音等韵律参数的调节算法,并分析词汇间韵律参数的调节规律,最后构建小词汇量文语转换系统。通过对该文语转换系统的主观听辨测试,结果表明其重建的语音清晰可辨,合成语音质量的自然度较好,且算法复杂度适中,延时较小,适用于水下微小型载体和潜水员进行无缆语音通信的嵌入式系统。

邢维静[5]2015年在《G.729A语音编解码算法的研究与实现》文中提出移动通信作为人们沟通的主要工具,近年以来得到了快速的发展。而语音信号,作为移动通信实现的主要载体,成为了研究的重点。通过大量的实践应用发现,通过数字化之后得到的语音信号,较于模拟语音信号具有更好的传输特性,可靠性好,抗干扰能力强,并且价格低廉而且易于保密。所以,实现数字化的语音通信系统,完善并改进语音的压缩解压缩过程的技术方面越来越受到重视。G.729语音压缩解压缩算法是国际电信联盟(ITU-T)在1996年推出,属于低速语音编解码算法的一种,是该组织在音频编解码方面设计得到的最大的标准化结果。算法为人们提供了一种高效传输的信号处理方法。广泛应用于当前的移动通信中语音信号编码的过程。本课题的研究目标是将G.729A语音编解码算法应用于小型化系统中,完成语音信号的压缩与解压缩过程。算法中完成了数据量减少的工作,提高了通信系统的效率。本文首先介绍了现有的语音压缩解压缩算法,讨论了选择G.729算法的优势。并结合G.729A算法的处理过程,介绍了该算法中涉及到的基础知识。其次,论文详细分析了G.729A编解码算法并采用MATLAB语言进行仿真实验。这部分中主要介绍了算法的输入输出信号格式,对于其每帧、每子帧的信号分析的原理进行了详细的分析,列出了对应的算法、公式,介绍了解码过程中的常用滤波器等参数,并给出了MATLAB仿真的实验结果。最后,论文中描述了该系统实现过程中相关的硬件部分。这部分介绍了硬件平台的搭建,并给出信号在软核中实现的具体过程。通过程序的仿真和最终的运行结果可以证明,该语音编解码算法具有良好的语音信号处理性能,通过该系统解码得到的语音信号话音清晰,符合项目中的处理要求。

徐大新[6]2008年在《G.729语音编解码算法的研究优化及其在S3C2440上的实现》文中指出随着经济的发展,信息时代的到来,以多媒体通信为主题的信息网络已成为世界关注的热点。IP可视电话的成功开发和应用预示了以IP为基础的新一代信息网络的出现。由于通信对于标准化的迫切要求,语音编码的标准化取得了很大进展,而今后的研究方向将会逐步转向更低的码率。g.729编码是LPC方式的参数编码,其数据速率为8kbit/s,已被广泛应用于VOIP、可视会议系统等[7]。本文首先介绍了语音编码技术的发展及其分类,接下来对G.729协议的基本原理进行了简要的阐述,针对ITU-T提供的算法源代码,利用VC6.0进行了软件仿真,并且对G.729算法进行了优化。硬件平台采用的是叁星公司的S3C2440A,主要利用AD1885将由麦克输入的模拟语音信号转换为数字信号,该数字信号经过AC97控制器的音频控制链路(AC-LINK)送入ARM芯片S3C2440A进行编码,再送入CPU进行解码。软件平台采用的是ARM调试开发环境ADS1.2[4],完成了应用程序的编写、调试及下载工作,从而在S3C2440A上实现了G.729对原始语音信号的编解码。

佚名[7]2004年在《通信》文中指出TN91 2004020672荃于电吸收锡筛叨器的解复用器窗口特性分析及优化/王安斌,伍剑,林金桐(北京邮电大学)11光学学报一2 003,23(10)一1210一1214数值模拟了基于电吸收调制器EAM解复用器的开关窗口特性,在考虑邻道串扰和强度抖动(

佚名[8]2004年在《通信》文中提出TN91 2004050781用刊卜接触式核测t的红外通信接口的设计/刘军,周剑良(南华大学)11核电子学与探测技术.一2 004,24(2)一1 93一1 95介绍了一种简易、低成本的PC机与单片机进行红外通信方式,并介绍了相应的接口电路.该方法可用于

苟定勇[9]2004年在《无线多媒体网络服务质量关键技术研究》文中认为无线技术的发展,使得无线环境乃至移动环境下开展多媒体业务逐渐成为现实。但是,无线网络和有线网络相比,频谱资源匮乏、无线信道特性多变、终端和基站发射功率受限、终端待机时间和便携性等一系列要求,制约了无线多媒体网络的传输能力。在无线多媒体网络上如何高效、合理地分配资源、维持业务流的服务质量、保证用户之间共享资源的公平性、提高运营商的收益,是无线多媒体网络服务质量研究和系统设计的关键问题。 ITU将“服务质量”定义为“决定用户对服务满意程度的服务性能的总体效果”。服务质量可以从固有服务质量、感觉服务质量、评价服务质量叁个方面进行刻画。其中,固有服务质量是由传输网络和接线方式的设计、网络接入方式和连接链路等决定的,是服务质量模型中最重要的部分,可以对应于ITU定义的“网络性能”和IETF定义的“服务质量”。 本文分别研究了两种具有代表性的无线多媒体网络,一是以UMTS为代表的3G系统,二是以IEEE 802.11为代表的无线局域网。研究重点主要包括四个方面:第一,UMTS的QoS与无线资源管理;第二,UMTS无线资源效率优化;第叁,IEEE 802.11的QoS控制机制;第四,IEEE 802.11多速率工作和切换。 本文按照“自顶向下”的方法进行论文组织,即从最基本的服务质量概念、模型、框架着手,逐步向无线多媒体网络的服务质量问题过渡,然后进入具体的服务质量关键问题研究。 第一章首先对服务质量的定义和模型进行了介绍。随后,结合网络向IP演化的趋势,分别介绍了IP QoS模型、IP业务分类、IP传输性能要求。接下来,介绍了策略驱动的服务质量框架,对服务质量和策略之间的关系进行了描述。最后,引出无线多媒体网络的关键问题以及本文所作的贡献。 第二章首先研究了UMTS的服务质量模型,对无线接口协议栈结构进行了介绍。随后,结合UMTS系统的实际特点,针对UMTS无线资源管理和服务质量控制,提出并深入研究了基于传输块调度的上行负荷控制方案。负荷控制方案由一个速率反馈负荷控制算法和两个传输块调度算法构成,大量的仿真结果验证了所提出方案的性能。

沈阳[10]2007年在《宽带变速率语音编解码算法研究及其在嵌入式平台上的实现》文中研究指明2006年,ITU-T提出新一代语音编解码标准G.729.1。其码流速率可根据网络的实际状况有效利用带宽,进行自适应调整。随着相关技术的发展,G.729.1宽带语音压缩标准必将有着广阔的应用前景。论文的特色性工作是基于FPGA平台对G.729.1编解码算法给予IP核实现。为此,对于在软核方式的嵌入式系统实现上,进行了大量的研究和实验,率先通过了实时的G.729.1硬件工程,并总结出多种算法实现的经验,有利于下一步硬件实现工作的开展。本文的研究工作主要包括以下几个方面:1.剖析G.729.1编解码算法结构,以及对相关性能参数进行深入研究。完成了基于PC机的G.729.1性能测试平台,优化出一系列的测试向量,为该算法的嵌入式系统实现打下基础。2.按照可重用设计方法学中IP核设计准则,从系统级设计角度,完成了基于NiosⅡ的G.729.1编/解码器系统设计。3.充分利用SoPC技术的优势,从模块级设计角度,完成硬件加速模块的设计,并最终实现了G.729.1硬件解码器的实时工作。4.总结出现代DSP设计相比于传统DSP设计所具备的优势,得出相关结论,为G.729.1硬件解码器的实现给出了建设性意见。

参考文献:

[1]. G.729协议的算法研究、仿真及实现[D]. 田梦周. 河北大学. 2003

[2]. 基于DSP的G.729协议的优化及实现[D]. 冯锦娟. 南京邮电大学. 2013

[3]. 基于FPGA的语音压缩G729协议的AXI总线设计与验证[D]. 李丹. 东南大学. 2018

[4]. 一种低码率水下语音通信方法的合成算法研究[D]. 刘鹏. 哈尔滨工程大学. 2009

[5]. G.729A语音编解码算法的研究与实现[D]. 邢维静. 西安电子科技大学. 2015

[6]. G.729语音编解码算法的研究优化及其在S3C2440上的实现[D]. 徐大新. 吉林大学. 2008

[7]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2004

[8]. 通信[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2004

[9]. 无线多媒体网络服务质量关键技术研究[D]. 苟定勇. 电子科技大学. 2004

[10]. 宽带变速率语音编解码算法研究及其在嵌入式平台上的实现[D]. 沈阳. 北京交通大学. 2007

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