基于DSP的IP電話設計方案解析

傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換的方式傳輸語音信號的，它需要的基本帶寬為64kbit/s。據(jù)統(tǒng)計，在正常通話情況下，大約只有40％的時間為有聲期，其余時間電路均為空占，網(wǎng)絡帶寬利用率不高。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的不斷完善，基于分組交換的數(shù)據(jù)通信成為最重要的通信方式。而要在基于IP的分組網(wǎng)絡上傳輸語音，就必須對模擬的語音信號進行特殊處理，使處理后的信號可以適合在面向無連接的分組網(wǎng)絡上傳輸，這就是分組語音技術(shù)。本文介紹的就是一種基于TMS320VC5409的IP電話設計。
　　G..728編碼標準
　　語音編碼技術(shù)是IP電話的核心技術(shù)之一，編碼質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到IP電話的通話質(zhì)量。
　　G .728標準的語音編碼算法是16kbit/s的聲碼器編碼標準，采用低時延碼本激勵線性預測（LD-CELP）技術(shù)。線性預測器使用的是反饋型后向
　　自適應技術(shù)，預測器系數(shù)是根據(jù)上一幀的語音量化數(shù)據(jù)進行更新的，因此算法時延較短，為0. 625ms，相當于5個采樣點時間，這也是G .728的幀長時間。由于使用反饋型自適應技術(shù)，因此預測器系數(shù)不需傳送，唯一需要傳送的是激勵信號量化值，也就是碼本索引值。G .728標準的語音編碼算法的碼本總共有1024個矢量，索引需占10個比特，因此其比特率為10/0.625=16kbit/s。
　　G .728標準的語音編碼的主要特點有：
　　*算法時延短，僅為0. 625ms；
　　*一路編碼時延小于2ms；
　　*傳輸比特率為16kbit/s；
　　*MOS值為4. 173，達到了長途通信質(zhì)量。
　　由于G .728標準的語音編碼算法的時延短，語音傳輸比特率可以滿足IP電話的應用要求，所以我們選用G 。 728標準的語音編碼算法作為IP電話的編碼算法。
　　硬件系統(tǒng)設計
　　系統(tǒng)的主要作用是充分利用DSP高速數(shù)據(jù)處理能力，減輕計算機CPU的負擔；語音的錄入和輸出系統(tǒng)也單獨分離出來，這樣可以更好地和DSP進行數(shù)據(jù)傳輸，減少不必要的中間環(huán)節(jié)，減少時延。最后，通過高速的PCI總線，將數(shù)據(jù)傳送給計算機。