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G.729 Annex A(简称G.729A)是国际电信联盟电信标准部门(ITU-T)第十五研究组(SG15)在1996年6月推出的8 kb/s语音编码标准,采用共轭结构——代数码激励线性预测(CS-ACELP)技术。G.729A是ITU-T的SG15在1995年11月制定的8 kb/s语音编码标准G.729减少复杂度的版本,其编解码算法结构与G.729的编解码算法结构一样,其比特流与G.729的比特流可互操作。G.729A具有非常好的性能,其语音质量与32kb/s自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)算法相当,达到了长途电话质量要求,在有随机比特误码、发生帧丢失和多次转接等情况下有很好的稳健性。并且时延较短,计算复杂度也不大,适合使用DSP芯片来实现。G.729A标准具有广泛的应用前景,典型的应用包括DSVD、数字卫星系统、可视电话、IP电话及移动通信等。本文深入探索了G.729A算法原理,在TI公司的TMS320VC5402定点DSP芯片上优化实现了G.729A标准,同时对该标准在数字电话留言系统中的应用进行了研究。 第一章介绍了数字音频压缩算法的分类及评价标准、现有的数字音频编码标准以及数字音频编码算法发展的新动向,其中对低码率语音编码标准G.729和G.723.1进行了重点介绍。阐述了DSP芯片的现状以及TI公司的TMS320C54X系列DSP芯片。然后分析了对G.729A语音编码标准进行研究以及在DSP芯片上优化实现该标准的意义,并论述了选用TI公司的TMS320VC5402定点DSP芯片作为G.729A标准的实现平台的理由。最后给出了论文的选题背景和主要研究内容。 第二章研究了码激励线性预测编码理论(CELP)。CELP是G.729A标准的理论基础,它综合利用了语音信号的数学模型、语音信号的线性预测分析和矢量量化等技术。 第三章对G.729A算法原理进行了深入的研究,系统阐述了G.729A语音编码标准,其中对该标准在提高语音质量、降低运算量及存储容量等方面所做的特殊改进作了重点说明。 第四章介绍了TMS320C54X系列DSP芯片的仿真开发系统,分析了如何实现DSP芯片的定点运算、如何进行TMS320C54X芯片的C语言和汇编语言混合编程。然后指出了对G.729A标准进行优化的必要性,提出了C语言级优化和汇编级优化这两种优化方法。在TMS320VC5402 DSK板上的测试结果表明,优化后的G.729A算法的运算量仅是原始算法的1/13,大大降低了算法的复杂度,并经主观试听,其输出的重建语音仍然具有很高的质量。 第五章设计了采用G.729A语音编码标准的数字电话留言系统。对系统的开发背景、功能和关键技术进行了分析,并阐述了系统的硬件实现和软件设计。 第六章对全文工作进行总结和展望。