G.723.1在DSP數(shù)字對(duì)講機(jī)基帶系統(tǒng)中的應(yīng)用

4．2 語(yǔ)音編解碼模塊

　　該模塊主要是對(duì)G．723．1的代碼處理。系統(tǒng)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(duì)后續(xù)的基帶數(shù)字化進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。本設(shè)計(jì)主要從編譯器、C語(yǔ)言級(jí)、匯編級(jí)和算法級(jí)4個(gè)方面對(duì)G．723．1的定點(diǎn)C代碼進(jìn)行優(yōu)化。本文主要對(duì)算法級(jí)優(yōu)化進(jìn)行介紹。

　　在對(duì)G．723．1算法進(jìn)行仿真的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，基音估計(jì)、自適應(yīng)碼本搜索、固定碼本搜索和代數(shù)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(yīng)著重對(duì)這幾個(gè)模塊的算法進(jìn)行優(yōu)化。

　　①開(kāi)環(huán)基音估測(cè)函數(shù)Estim_Pitch()中，計(jì)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(duì)語(yǔ)音信號(hào)編碼質(zhì)量影響較大，而基音周期較長(zhǎng)時(shí)，基音頻率較小，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)編碼質(zhì)量較小。所以18~58之間基音周期采用逐點(diǎn)計(jì)算搜索，而59~142之間以采用隔點(diǎn)計(jì)算，可以減少運(yùn)算量。

　　②高速率的脈沖激勵(lì)編碼(MP-MLQ)函數(shù)Find_Best()中計(jì)算預(yù)測(cè)殘差信號(hào)　　　　　時(shí)需要進(jìn)行卷積碼預(yù)算，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。計(jì)算誤差信號(hào)的均方值　　　　　時(shí)，式中　　　先通過(guò)加減運(yùn)算完成，最后做1次增益G的乘法運(yùn)算即可得到r’[n]，這樣計(jì)算1次殘差矢量最多需要60×6=360次加減運(yùn)算，而優(yōu)化前的預(yù)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(yùn)算。

　　③基本運(yùn)算庫(kù)函數(shù)優(yōu)化。G．723．1代碼的基本運(yùn)算庫(kù)函數(shù)Basop．c中，存在大量數(shù)字信號(hào)處理功能的函數(shù)，而且占據(jù)絕大部分運(yùn)算，如L_mac()、L_mull()、L_add()、sature()等，所以還需在這幾個(gè)函數(shù)上進(jìn)行一些優(yōu)化工作。