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G.729B在DM642上的实现及语音激活检测算法研究

作　者: 刘福星
导　师: 何选森
学　校: 湖南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 语音激活检测算法 G.729B TMS320DM642 AIC23B 高阶累积量
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

现代通信中,语音通信占有极其重要的地位。国际电信联盟于1996年颁布了G.729语音压缩标准,该标准具有压缩效率高、合成语音质量好等优点。G.729B在G.729的基础上增加了语音激活检测等算法,从而降低比特率和提高信道利用率。然而在通信信道和带宽资源紧缺的今天,低比特率语音编码技术成为语音通信中的关键。随着DSP技术的发展,以DSP芯片为处理器的应用系统使用越来越广泛。因此,如何使语音编码能在DSP平台运行速度尽可能的快,对语音技术的发展以及扩大其应用领域具有很好的借鉴作用。本文针对TI的C64X系列DSP处理器的特点,实现G.729B在DM642上的移植以及对其代码进行优化,并对G.729B中语音激活检测技术进行了改进。论文的主要工作如下：(1)在对语音激活检测算法深入研究的基础上,针对G.729B中语音激活检测算法在信噪比低的情况下容易恶化的缺点,提出了一种能有效提高检测性能的语音激活检测算法。该算法采用高阶累积量以及语音的相关性等特性,对语音进行检测,实验结果表明,在复杂背景噪声和低信噪比情况下能获得更好的检测性能。(2)对硬件平台的核心芯片DM642和AIC23B的结构特点进行了研究,在此基础上,完成G.729B标准在DSP开发平台的移植。利用eXpressDSP软件开发技术,在CCS开发环境中实现以TMS320DM642为系统核心的G.729B的实时系统。(3)针对TMS320DM642 DSP开发平台对系统进行了优化。对G.729算法进行改进和精简,并完成线性汇编级的优化。在保证语音质量的前提下,经过优化后的算法在编码速度上有了很大提高,满足了实时的语音编码需要。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
插图索引  9-11
第1章绪论  11-16
  1.1 课题的研究目的与意义  11
  1.2 语音压缩编码发展现状  11-13
  1.3 语音激活检测算法研究现状  13-14
  1.4 本文内容安排  14-16
第2章 G.729B原理及DSP平台介绍  16-29
  2.1 G.729标准原理  16-19
    2.1.1 G.729编码器原理  16-18
    2.1.2 G.729解码器原理  18-19
  2.2 G.729B语音编码器关键技术  19-23
    2.2.1 语音激活检测(VAD)  20-21
    2.2.2 不连续传送(DTX)与SID帧编码  21-22
    2.2.3 舒适噪声产生  22-23
  2.3 DM642多媒体处理器及片上资源  23-26
    2.3.1 DM642的CPU单元  24
    2.3.2 DM642的Cache结构  24-25
    2.3.3 DM642的EDMA  25-26
  2.4 eXpressDSP技术  26-28
    2.4.1 CCS集成开发环境  26-27
    2.4.2 实时操作系统DSP/BIOS  27-28
  2.5 小结  28-29
第3章 G.729B编解码器的实现  29-42
  3.1 G.729B编解码器的硬件平台搭建  29-33
    3.1.1 语音芯片AIC23B  30-31
    3.1.2 多通道语音串行接口(McASP)  31-32
    3.1.3 ⅡC模块  32-33
  3.2 G.729B编解码器的软件设计  33-37
    3.2.1 AIC23B参数设置  34-35
    3.2.2 McASP初始化及参数配置  35-36
    3.2.3 配置外设驱动  36-37
  3.3 G.729B代码的优化  37-40
  3.4 测试结果分析  40-41
  3.5 小结  41-42
第4章基于高阶累计量的语音激活检测算法  42-56
  4.1 概述  42
  4.2 语音激活检测原理  42-48
    4.2.1 短时能量检测  43-44
    4.2.2 短时平均过零率检测  44-46
    4.2.3 短时平均幅度差函数  46-48
  4.3 三阶累积量的语音激活检测算法  48-51
    4.3.1 高阶累积量的定义及性质  48-49
    4.3.2 三阶累积量的语音激活算法  49-51
  4.4 仿真结果  51-55
  4.5 小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及参加的科研项目  63

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