بررسی
سیستم پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402
بررسی پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G728 |
![]() |
دسته بندی | برق |
فرمت فایل | docx |
حجم فایل | 850 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 101 |
بررسی سیستم پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402
چکیده
کدک صحبت استاندارد G.728 ، یک
کدک کم تاخیر است که صحبت با کیفیت عالی را در نرخ بیت 16 kbps ارائه می دهد و برای
شبکه های تلفن ماهواره ای و اینترنت و موبایل که به تاخیر زیاد حساس هستند ، مناسب
است. در این رساله به پیاده سازی بلادرنگ اینکدر و دیکدر G.728 بصورت دوطرفه کامل
( Full Duplex ) بر روی پردازنده TMS320C5402 می پردازیم
.
روشی ترکیبی برای برنامه نویسی
TMS ارائه می شود که در آن زمان وپیچیدگی برنامه نویسی نسبت به برنامه نویسی دستی
به 30% کاهش می یابد . در این روش پس از برنامه نویسی و شبیه سازی ممیزثابت
الگوریتم کدک به زبان C ، با استفاده از نرم افزار ( Code Composer Studio ) CCS ،
برنامه به زبان اسمبلی ترجمه شده و بهینه سازی دستی در کل کد اسمبلی صورت می گیرد .
سپس بعضی از توابع مهم برنامه از نظر MIPS ، بصورت دستی به زبان اسمبلی بازنویسی می
شوند تا برنامه بصورت بلادرنگ قابل اجرا گردد . در پایان نتایج این پیاده سازی
ارائه می شود .
کلمات
کلیدی
کدینگ و فشرده سازی صحبت
پیاده سازی بلادرنگ
DSP
TMS320C5402
برد DSK
مقدمه
امروزه در عصر ارتباطات و گسترش روزافزون استفاده از شبکه
های تلفن ،موبایل و اینترنت در جهان ومحدودیت پهنای باند در شبکه های مخابراتی ،
کدینگ و فشرده سازی صحبت امری اجتناب ناپذیر است . در چند دهه اخیر روشهای کدینگ
مختلفی پدیدآمده اند ولی بهترین و پرکاربردترین آنها کدک های آنالیزباسنتز هستند که
توسط Atal & Remedeدر سال 1982 معرفی شدند [2] . اخیرا مناسبترین الگوریتم برای
کدینگ صحبت با کیفیت خوب در نرخ بیت های پائین و زیر 16 kbps ، روش پیشگویی خطی
باتحریک کد (CELP) می باشد که در سال 1985 توسط Schroeder & Atal معرفی شد [8]
و تا کنون چندین استاندارد مهم کدینگ صحبت بر اساس CELP تعریف شده اند
.
در
سال 1988 CCITT برنامه ای برای استانداردسازی یک کدک 16 kbps با تاخیراندک و کیفیت
بالا در برابر خطاهای کانال آغاز نمود و برای آن کاربردهای زیادی همچون شبکه PSTN
،ISDN ،تلفن تصویری و غیره در نظر گرفت . این کدک در سال 1992 توسط Chen et al.
تحت عنوان LD-CELP معرفی شد[6] و بصورت استاندارد G.728 در آمد[9] و در سال 1994
مشخصات ممیز ثابت این کدک توسط ITU ارائه شد[10] . با توجه به کیفیت بالای این کدک
که در آن صحبت سنتزشده از صحبت اولیه تقریبا غیرقابل تشخیص است و کاربردهای آن در
شبکه های تلفن و اینترنت و ماهواره ای در این گزارش به پیاده سازی این کدک می
پردازیم .
در
فصل اول به معرفی وآنالیز سیگنال صحبت پرداخته می شود و در
فصل دوم روش ها و استانداردهای کدینگ بیان می شوند . در
فصل سوم کدک LD-CELP را بیشتر بررسی می کنیم و در فصل
چهارم شبیه سازی ممیز ثابت الگوریتم به زبان C را بیان می نمائیم. و در
پایان در فصل 5 به نحوه پیاده سازی بلادرنگ کدکG.728 بر روی
پردازنده TMS320C5402 می پردازیم.
فهرست
- مقدمه 4
فصل 1 : بررسی و مدل سازی سیگنال صحبت
1-1- معرفی سیگنال صحبت 6
1-2- مدل سازی پیشگویی خطی 10
1-2-1- پنجره کردن سیگنال صحبت 11
1-2-2- پیش تاکید سیگنال صحبت 13
1-2-3- تخمین پارامترهای LPC 14
فصل 2 : روش ها و استانداردهای کدینگ صحبت
2-1- مقدمه 15
2-2- روش های کدینگ 19
2-2-1- کدرهای شکل موج 21
2-2-2- کدرهای صوتی 22
2-2-3- کدرهای مختلط 24
الف- کدرهای مختلط حوزه فرکانس 27
ب- کدرهای مختلط حوزه زمان 29
فصل 3 : کدر کم تاخیر LD-CELP
3-1- مقدمه 34
3-2- بررسی کدرکم تاخیر LD-CELP 36
3-2-1- LPC معکوس مرتبه بالا 39
3-2-2- فیلتر وزنی شنیداری 42
3-2-3- ساختار کتاب کد 42
3-2-3-1- جستجوی کتاب کد 43
3-2-4- شبه دیکدر 45
3-2-5- پست فیلتر 46
فصل 4 : شبیه سازی ممیزثابت الگوریتم به زبان C
4-1- مقدمه 49
4-2- ویژگی های برنامه نویسی
ممیزثابت 50
4-3- ساده سازی محاسبات الگوریتم 53
4-3-1- تطبیق دهنده بهره 54
4-3-2- محاسبه لگاریتم معکوس 58
4-4- روندنمای برنامه 59
4-4-1- اینکدر 63
4-4-2- دیکدر 69
فصل 5 : پیاده سازی الگوریتم برروی DSP
5-1- مقدمه 74
5-2- مروری بر پیاده سازی بلادرنگ 75
5-3- چیپ های DSP 76
5-3-1- DSP های ممیزثابت 77
5-3-2- مروری بر DSP های خانواده
TMS320 78
5-3-2-1- معرفی سری TMS320C54x 79
5-4- توسعه برنامه بلادرنگ 81
5-5- اجرای برنامه روی برد توسعه
گر C5402
DSK 82
5-5-1- بکارگیری ابزارهای توسعه
نرم
افزار 84
5-5-2- استفاده از نرم افزارCCS 86
5-5-3- نتایج پیاده سازی 94
5-6- نتیجه گیری و پیشنهاد 97
-
ضمائم
- ضمیمه (الف) : دیسکت برنامه
های شبیه سازی ممیز ثابت به زبان C و
پیاده
سازی کدک به زبان اسمبلی
- ضمیمه (ب) :
مقایسه برنامه نویسی C و اسمبلی 98
- مراجع 103