G.723.1在DSP數字對講機基帶系統中的應用

4．2 語(yǔ)音編解碼模塊

　　該模塊主要是對G．723．1的代碼處理。系統若直接使用ITU提供的定點(diǎn)C源代碼， C5509A完成1幀的編碼需要53 400 912個(gè)周期，即使C5509A工作在最高頻率200 MHz，也需要267 ms。所以代碼必須經(jīng)過(guò)優(yōu)化，且優(yōu)化后的代碼占用DSP的資源不能過(guò)高，這樣才能保證DSP有足夠的資源對后續的基帶數字化進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。本設計主要從編譯器、C語(yǔ)言級、匯編級和算法級4個(gè)方面對G．723．1的定點(diǎn)C代碼進(jìn)行優(yōu)化。本文主要對算法級優(yōu)化進(jìn)行介紹。

　　在對G．723．1算法進(jìn)行仿真的過(guò)程中發(fā)現，基音估計、自適應碼本搜索、固定碼本搜索和代數碼本搜索等模塊占語(yǔ)音編解碼的總時(shí)間超過(guò)70％，因此優(yōu)化措施應著(zhù)重對這幾個(gè)模塊的算法進(jìn)行優(yōu)化。

　?、匍_(kāi)環(huán)基音估測函數Estim_Pitch()中，計算圖1f[n]中的互相關(guān)值COL(j)：

　　尋找使得COL(j)max，開(kāi)環(huán)基音周期j的搜索范圍18～142。在基音周期較短時(shí)，基音頻率較大；對語(yǔ)音信號編碼質(zhì)量影響較大，而基音周期較長(cháng)時(shí)，基音頻率較小，對語(yǔ)音信號編碼質(zhì)量較小。所以18~58之間基音周期采用逐點(diǎn)計算搜索，而59~142之間以采用隔點(diǎn)計算，可以減少運算量。

　?、诟咚俾实拿}沖激勵編碼(MP-MLQ)函數Find_Best()中計算預測殘差信號　　　　　時(shí)需要進(jìn)行卷積碼預算，對其進(jìn)行優(yōu)化。計算誤差信號的均方值　　　　　時(shí)，式中　　　先通過(guò)加減運算完成，最后做1次增益G的乘法運算即可得到r’[n]，這樣計算1次殘差矢量最多需要60×6=360次加減運算，而優(yōu)化前的預算量為4×8×(1+2L+58+59)=56 640。由此可見(jiàn)優(yōu)化減少了大量的運算。

　?、刍具\算庫函數優(yōu)化。G．723．1代碼的基本運算庫函數Basop．c中，存在大量數字信號處理功能的函數，而且占據絕大部分運算，如L_mac()、L_mull()、L_add()、sature()等，所以還需在這幾個(gè)函數上進(jìn)行一些優(yōu)化工作。