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《基于ADPCM算法的語音錄放系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與FPGA實現(xiàn).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、器件與電路PartsandCircuiT文章編號:1002-8684(2007)S2-0027-04基于ADPCM算法的語音錄放系統(tǒng)·論文·優(yōu)化設(shè)計與FPGA實現(xiàn)徐朝炯,李平,高峰(電子科技大學(xué)微電子與固體電子學(xué)院,四川成都610054)【摘要】介紹了自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制技術(shù)ADPCM的編解碼原理和結(jié)構(gòu),利用硬件描述語言設(shè)計并仿真了IMA-ADPCM編解碼器及相關(guān)電路,以完成語音的錄放功能。通過優(yōu)化編解碼器的電路結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)資源消耗減小了1/3。實驗平臺以Altera的FPGA開發(fā)板為基礎(chǔ),實
2、現(xiàn)了語音的錄放,語音回放效果達到預(yù)期目標(biāo)。【關(guān)鍵詞】自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制;語音編解碼器;優(yōu)化;FPGA【中圖分類號】TN912【文獻標(biāo)識碼】ADesignandOptimizationofVoiceRecord/PlaybackSystemBasedonADPCMandtheImplementationonFPGAXUChao-jiong,LIPing,GAOFeng(CollegeofMicro-ElectronicsandSolid-stateElectronics,UESTofChina
3、,Chengdu610054,China)【Abstract】Inthispaper,theprincipleandarchitectureoftheencoderandthedecoderofAdaptiveDifferentialPulseCodeModulation(ADPCM)areintroduced.Then,theVLSIimplementationofIMA-ADPCMencoder/decoderandrelatedcircuitsisproposedwithVerilogHD
4、Ldedicatedlyforvoicerecord/playbackapplication.Theresultandexplanationarepresentedaftersimulation.Basedonourworking,resourceconsumptionisreduced1/3byoptimizingthestructureoftheencoderanddecoder.Finally,asimulationplatformisestablishedonthefoundationo
5、fAltera′sUP3educationkit.Thefunctionofvoicerecord/playbackisrealizedandtheperformancegainsourends.【Keywords】ADPCM;voiceencoder/decoder;optimize;FPGA1引言是將相鄰兩個樣本相減,然后對這個差值編碼,由于被量化對象的變化范圍減小了很多,記錄信號的容量自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)是一種音頻也就減少了,基于這種原理的編碼技術(shù)叫做差分脈沖有損壓縮編碼方
6、式,它的特點是文件體積小,音質(zhì)較編碼調(diào)制(DPCM)。ADPCM是一種比DPCM更高效的佳。在錄音應(yīng)用領(lǐng)域,音質(zhì)效果要求并不高的地方,編碼方式,它可自適應(yīng)的改變量化步長,并且根據(jù)當(dāng)ADPCM音頻格式可基本勝任;另外,這種簡單的波形前值進行預(yù)測,用于下次編碼,使實際樣本和預(yù)測值之編碼方式相對于其他的音頻編碼格式來說,實現(xiàn)難度差總是最小[1]?？蛇x的幅度差的量化比特位數(shù)有8bit,較小。目前,市場上MP3播放器大多采用了G.726標(biāo)準(zhǔn)的ADPCM實時壓縮算法,對語音支持24Kbit/s或4bit和2
7、bit。ADPCM編碼的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。在編碼器32Kbit/s的編碼速率,在32MByte的Flash中可連續(xù)中,輸入樣本X[n]與前一次樣本X[n-1]的預(yù)測信號錄制2個多小時語音。此外,由于ADPCM具有良好的X[n-1]求差,得到差值D[n],D[n]經(jīng)過自適應(yīng)量化器后話音質(zhì)量和抗干擾性能,在衛(wèi)星通信、ISDN中得到了p廣泛應(yīng)用。得到ADPCM編碼C[n];為了得到Xp[n-1]需要先將編碼信號C[n-1]反量化為樣本差值D[n-1],然后和上一2ADPCM算法基本原理q次的預(yù)測樣本
8、X[n-2]相加,最后將和送入自適應(yīng)預(yù)測p由于音頻信號具有主觀冗余和客觀冗余,去掉這器得到預(yù)測值X[n-1]。其解碼器相對簡單一些,ADPCMp些人耳感知不到的信息,對聽覺效果基本沒有影響,這編碼C[n]經(jīng)過自適應(yīng)反量化器恢復(fù)出差值D[n],然后q樣就可達到壓縮的目的。最簡單的消除冗余度的方法電聲技術(shù)!"#器件與電路PartsandCircuit與上一次輸出Y[n-1]的預(yù)測值求和,就可恢復(fù)出第n測值X[i]來得到更好的預(yù)測,所以該預(yù)測器并不是自p個樣本值Y[n]。適應(yīng)的。X[n]D[n]C[n
