ARM-WB算法的定點(diǎn)優(yōu)化.pdf

1、語(yǔ)音通信是人類(lèi)通信最基本、最重要的方式之一，而語(yǔ)音編碼是數(shù)字語(yǔ)音通信中的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著軍事通信、移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，人們對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的更高要求，3GPP組織于2001年3月制定了自適應(yīng)變速率寬帶語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)AMR-WB。ITU-T隨后在2002年將它選為其16kbit/s編碼速率的寬帶語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)G.722.2。AMR-WB算法將輸入語(yǔ)音采樣后編碼，編碼時(shí)分成兩個(gè)頻帶：50Hz-6400Hz的中低頻帶和6400Hz-7000H

2、z的高頻帶。與其他語(yǔ)音編碼算法相比，AMR-WB具有語(yǔ)音質(zhì)量高、平均編碼速率低和自適應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，在IP電話，第三代移動(dòng)通信，ISDN寬帶電話和視頻會(huì)議等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 由于AMR-WB算法復(fù)雜度很高，本文著重研究了該算法在DSP平臺(tái)上的優(yōu)化。針對(duì)AMR-WB算法的DSP實(shí)現(xiàn)，研究了相關(guān)的DSP芯片硬件結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)，以及DSP軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境；針對(duì)算法的優(yōu)化，采用了匯編優(yōu)化，循環(huán)合并法優(yōu)化，DSP內(nèi)部函數(shù)優(yōu)化等方法

3、；最后將算法的多級(jí)分裂矢量量化采用碼書(shū)分類(lèi)重排矢量量化器進(jìn)行了定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。本文的主要工作如下：
　　 (1)研究了TMS320C55x的硬件結(jié)構(gòu)及軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。重點(diǎn)闡述了CPU指令的程序空間和數(shù)據(jù)空間，在匯編優(yōu)化時(shí)，指令是從程序空間中讀取的，而參數(shù)的傳遞則在各個(gè)CPU寄存器之間；CMD的編寫(xiě)，包括分配C5509A的存儲(chǔ)器，.text，.data等段的配置。
　　 (2)對(duì)AMR-WB算法進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)CCSv3.3自帶的

4、Profile工具，分析了AMR-WB算法中調(diào)用次數(shù)頻繁，耗費(fèi)指令周期數(shù)較多的函數(shù)，對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行了匯編優(yōu)化。采用C55x編譯器提供的內(nèi)部函數(shù)來(lái)快速優(yōu)化AMR-WB算法的C程序代碼，如_sadd()，_min()等函數(shù)。對(duì)一些執(zhí)行次數(shù)相同，且不會(huì)相互影響的多個(gè)循環(huán)進(jìn)行了合并，減少了循環(huán)的判斷及數(shù)據(jù)的裝載次數(shù)。
　　 (3)定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了碼書(shū)分類(lèi)重排矢量量化方法。針對(duì)16維ISF矢量，通過(guò)重新排列碼書(shū)，將輸入的ISF矢量與碼書(shū)中每一類(lèi)