[發明專利]基于多通道的低速率語音編解碼系統

在審

• 申請號: 201510056560.3
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104637483A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 張鉚;俞光耀;張梅娟;石橋林;湯賽楠
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十八研究所
• 主分類號: G10L19/008
• 分類號: G10L19/008
• 代理公司: 總裝工程兵科研一所專利服務中心 32002
• 代理人: 楊立秋

技術領域

本發明涉及低速率語音編解碼技術領域，具體是一種基于多通道的低速率語音編解碼系統。

背景技術

語音壓縮編碼的發展，一直是在用盡可能低的速率獲得盡可能好的合成語音質量的矛盾中發展的。而語音壓縮編碼的意義在于去除語音信息中的冗余度，降低傳輸比特率或存儲空間。這就要求對原始語音信號進行運算處理，當然，壓縮比特率越大，其運算復雜度也就越大。然后，語音通信往往要求實時進行。因此，這些運算必須在很短的時間內完成。

20世紀80年代以后，隨著超大規模集成電路（VLSI）技術的發展，專用高速數字信號處理（DSP）芯片的產生，特別是通用DSP處理器指令效率和運算速度的不斷提高，使語音編碼算法的實時處理成為了可能。也正是依托于高速DSP器件的硬件基礎，低速率語音編碼技術才得到進一步的發展和應用。

低速率語音編碼的發展起源于20世紀30年代未，由于軍事保密通信的需要，貝爾電話實驗室的Homer?Dudley提出并實現了在低帶寬電話電報電纜上傳輸話音信號的通道聲碼器，成為語音編碼技術的鼻祖。該聲碼器在第二次世界大戰中的有效使用，為聲碼器技術的應用開創了先河。此后，由于帶寬和傳輸干擾為題的急待解決，推動了數字通信網的發展，同時也推動了低速率語音編碼技術的迅速發展。

進入20世紀80年代以來，光纖傳輸技術的引入，為有線通信提高了巨大的通信容量，使信道帶寬問題似乎得到了解決。但同時，人們對帶寬有限的無線通信、信道價格昂貴的衛星通信和軍事保密通信的需求不斷增加。特別是智能網的提出，各種與語音應用服務相關的新業務不斷涌現，要求語音數據能被靈活處理、存儲、轉發和發送。從而刺激并推動了應用于移送通信、衛星通信、多媒體、智能網和保密通信等領域的低速率語音編碼技術的發展。

低速率語音編解碼技術是現代語音通信的基礎，隨著通信方式的不斷更新和擴展，低速率語音編解碼技術顯得尤為重要。隨著現代軍事通信和移動通信的迅速發展，對低速率語音編解碼器需要日益增加，同時對語音編解碼質量的要求也不斷提高，如何對語音信號進一步壓縮編解碼以擴大系統話路容量和在低速率下實現高質量的合成語音以滿足主觀聽覺的要求是低速率語音編解碼的研究方向。由于窄帶通信的要求以及對語音信號的高效存貯，促使語音編解碼技術向著低速率發展，同時向著高可懂度和自然度的方向發展。在低速率語音編解碼技術的不斷發展過程中，實用系統的最低壓縮率已經達到2.4Kbps甚至更低，在大大節省帶寬的同時還保證了語音質量。

現有的低速率語音通信中，一般采用單數據通道的低速率語音編解碼系統，由于單數據通道的語音數據傳輸能力有限，造成編解碼系統的工作效率不高，無法滿足現代低速率語音通信的要求，而如果增加編解碼系統的數據通道，則要相應增加編碼模塊和解碼模塊的數量，不但會增加制造成本，而且會大大增加系統的體積。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于多通道的低速率語音編解碼系統，在不增加編碼模塊和解碼模塊數量的前提下，增加編解碼系統的數據通道。包括：

若干個AD模塊，用以實現模擬語音信號轉換成數字語音信號和把數字語音信號轉換成模擬語音信號；

與AD模塊數量對應的mcBSP控制器，與AD模塊連接，用于開啟外部AD模塊與內部編碼模塊和解碼內存模塊的數據通道；

與AD模塊數量對應的編碼內存模塊，用以接收并存儲從所述AD模塊傳輸的語音數字數據；

與AD模塊數量對應的解碼內存模塊，用以發送所述AD模塊所需的語音數字數據；

與mcBSP控制器，以及編碼內存模塊和解碼內存模塊連接的DMA控制器，用于通過DMA方式實現AD模塊與解碼內存模塊和編碼內存模塊之間的數據搬運；

高速緩存接口，與各編碼內存模塊和解碼內存模塊連接，把編碼內存模塊數據傳輸到高速緩存模塊，并把高速緩存模塊的數據傳輸到各解碼內存模塊；

與高速緩存接口連接的高速緩存模塊，用以給編碼模塊和解碼模塊提供緩存；

與高速緩存模塊連接的編碼模塊，用以實現把標準語音數據壓縮成低速率語音數據；

與高速緩存模塊連接的解碼模塊，用以實現把低速率語音數據解壓縮成標準語音數據；

與編碼模塊連接的編碼輸出隊列，用以存儲編碼后的數據；

與解碼模塊連接的解碼輸入隊列，用以存放解碼所需的數據；

與高速緩存模塊、編碼模塊和解碼模塊連接的編解碼控制器，用于控制編碼模塊和解碼模塊的工作。