基于MIPS处理器的AMR-WB语音解码器优化

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Volte-VoLTE语音质量优化案例精编个

VoLTE语音质量优化案例1：VoLTE窄带与宽带语音质量对比【问题现象】在3GPPLTE中，VoLTE业务编码有AMR-NB窄带和AMR-WB宽带两种编码，两种编码速率具有不同的话音质量，所以又分别称为VoLTE标清语音（或VoLTE12.2kbps）和VoLTE高清语音（或VoLTE23.85kbps）。

【问题分析】AMR-NB和AMR-WB这2种编码具有如下特点：●每20ms产生一个语音包，包括了RTP/UDP/RLC-Security压缩头；●每160ms生成一个SID语音静默包。

●帧长20ms；AMR-NB编码特点为：● 4.75kbps到12.2kbps共8个码率，分别为：4.75、5.15、5.9、6.7、7.4、7.95、10.2、12.2kbps；●采样率为8kHz。

AMR-WB编码特点为：● 6.6kbps到23.85kbps共8个码率，分别为：6.6、8.85、12.65、14.25、15.85、18.25、19.85、23.05、23.85kbps；●采样率为16kHz。

可见两者显着的差异是采样速率不一样，窄带一个语音帧是160个点，宽带一个语音帧采样320个点。

AMRNB的语音带宽范围：300－3400Hz，8KHz采样。

AMRWB 的语音带宽范围：?50－7000Hz，16KHz采样。

用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。

AMRWB与AMRNB不同之处在于AMRWB按16kHz采样，分别按频率带50~6400Hz?和6400~7000Hz进行编码。

用来降低复杂度，AMRWB将位算法集中到更重要的频率区。

低频带使用ACELP算法进行编码。

添加几个特征来达到一个高的主观质量。

线性预测（LP）算法是在每隔20ms的帧要进行一次线性预测算法，每5ms搜索一次自适应码本，这个过程是在12.8Kbs速率下进行。

高频带是在解码器端使用低带和随机激励的参数重建的,目的是调整与在声音基础上的低频有关的高频带.高频带的声频通过使用由低带LP过滤器产生的LP滤波器进行重建。

自适应多码率(AMR)宽带语音编码

自适应多码率（AMR）宽带语音编码1．AMR-WB的应用需求1.1 AMR-WB需求目前在GSM和WCDMA系统中使用AMR声码器为窄带AMR声码器。

在窄带AMR声码器中，语音信号的带宽最高限制在3.4kHz，采样频率为8kHz。

窄带AMR语音编码器在语音信号质量和抗干扰方面已经取得了较好的性能，并被广泛的商用。

然而窄带语音编解码器由于带宽的限制，在语音的自然度、音乐处理、以及在一些特殊音处理等方面还不尽人意。

宽带AMR语音声码器其音频带宽扩展到7kHz，采样频率扩展到16kHz，由于带宽的扩展，该声码器在语音的自然度、音乐，特别是在免提电话（手机）方面较窄带语音编解码器有较大的改善。

可以预见，由于宽带服务提供了一个比较丰富的话音音质的改善，因此宽带AMR 将在3G网络应用中有广泛的市场。

由于AMR-WB的最高编码速率高达23.85kbps，因此宽带AMR只在较低或中等误码的信道中提供较好的性能（载噪比大于13dB），其信号质量超过G.711PCM有线信号质量。

对于误码或干扰比较严重的信道，需要使用窄带AMR，因为窄带AMR具有较低的编码速率，传输信道能够提供较多的纠错比特用于信道编码。

因此窄带AMR和宽带AMR是两种不同类型的服务选择，适应于不同的用户需求，不能相互取代。

AMR-WB属于WCDMA的语音编解码算法标准之一，目前已经有正式的协议和定点C代码。

1.2 ALC功能预研通信系统中，由于终端、传输线路的变化，话音信号电平可能出现过大或过小的情况，这都影响了人们的正常通话，有调查表明，如果能把话音电平保持在适合的范围，可以延长人们在通信系统中的平均通话时间，最终提高系统运营商的经济效益。

独立的ALC设备应该遵循协议ITU－T G.169的指标要求，功能较全。

嵌入式的ALC可以作为一个TC或EC的附加功能，应该具有较小的计算量，在自动调整话音信号电平的同时不能其它话音失真的副作用。

1.3 SMV算法需求SMV（Selectable mode vocoder）算法属于CDMA2000系统中的语音编解码算法标准之一.3、技术要求3.1 技术需求及预期成果3.1.1 AMR-WB需求及预期成果根据功能来进行划分，要求在以下几个方面进行预研1、对AMR-WB语音编解码功能的研究预期成果：《AMR-WB语音编解码功能分析报告》要求：对AMR-WB语音编解码处理方案进行详细分析，对一些理论上的难点和要点以及实现方法进行详细的说明，对一些公式进行必要的推导。

AMR编解码格式介绍

AMR音频编码器概述及文件格式分析全称Adaptive Multi-Rate，自适应多速率编码，主要用于移动设备的音频，压缩比比较大，但相对其他的压缩格式质量比较差，由于多用于人声，通话，效果还是很不错的。

一、分类1. AMR: 又称为AMR-NB，相对于下面的WB而言，语音带宽范围：300－3400Hz，8KHz抽样2. AMR-WB:AMR WideBand，语音带宽范围：50－7000Hz16KHz抽样“AMR-WB”全称为“Adaptive Multi-rate - Wideband”，即“自适应多速率宽带编码”，采样频率为16kHz，是一种同时被国际标准化组织ITU-T和3GPP采用的宽带语音编码标准，也称为G722.2标准。

AMR-WB提供语音带宽范围达到50～7000Hz，用户可主观感受到话音比以前更加自然、舒适和易于分辨。

与之作比较，现在GSM用的EFR(Enhenced Full Rate，增强型全速率编码)采样频率为8kHz，语音带宽为200～3400Hz。

AMR-WB应用于窄带GSM(全速信道16k，GMSK)的优势在于其可采用从 6.6kb/s, 8.85kb/s和12.65kb/s三种编码，当网络繁忙时C/I恶化，编码器可以自动调整编码模式，从而增强QoS。

在这种应用中，AMR-WB抗扰度优于AMR-NB。

AMR-WB应用于EDGE、3G可充分体现其优势。

足够的传输带宽保证AMR-WB可采用从6.6kb/s到23.85kb/s共九种编码，语音质量超越PSTN固定电话。

二、编码方式1. AMR-NB:AMR 一共有16种编码方式，0-7对应8种不同的编码方式，8-15 用于噪音或者保留用。

Frame TypeMode IndicationMode RequestFrame content (AMR mode, comfort noise, or other)AMR 4,75 kbit/s111AMR 5,15 kbit/s222AMR 5,90 kbit/s333AMR 6,70 kbit/s (PDC-EFR)444AMR 7,40 kbit/s (TDMA-EFR)555AMR 7,95 kbit/s666AMR 10,2 kbit/s777AMR 12,2 kbit/s (GSM-EFR)8-AMR SID9--GSM-EFR SID10--TDMA-EFR SID11--PDC-EFR SID12-14--For future use15--No Data (No transmission/No reception)2. AMR-WB:Frame Type IndexMode IndicationMode RequestFrame content (AMR-WB mode, comfort noise, or other)AMR-WB 6.60 kbit/s11AMR-WB 8.85 kbit/s222AMR-WB 12.65 kbit/s333AMR-WB 14.25 kbit/s444AMR-WB 15.85 kbit/s555AMR-WB 18.25 kbit/s666AMR-WB 19.85 kbit/s777AMR-WB 23.05 kbit/s888AMR-WB 23.85 kbit/s9--AMR-WB SID (Comfort Noise Frame)--For future use14--speech lost15--No Data (No transmission/No reception)--二、AMR 帧格式：AMR 有两种类型的帧格式：AMR IF1 和AMR IF21. AMR IF1:IF1 的帧格式如下图所示：FrameType, Mode Indication, Mode Request 对应上面两个表格里的数。

AMR-WB汇编优化DSPTMS320VC55O9A硕士论文

AMR-WB算法的研究及DSP的实现信号与信息处理， 2011，硕士【摘要】随着现代通信对于语音业务质量的要求越来越高,3GPP提出了自适应多速率宽带(AMR-WB)语音编解码器。

紧接着ITU-T又将AMR-WB选定为其16kbit/s速率上的宽带语音编码标准,并命名为G722.2。

窄带语音信号的音频带宽限制在200Hz-3400Hz,采样频率为8kHz,而宽带语音带宽扩展为50Hz-7kHz,采样频率为16kHz,扩展的带宽和增加的采样频率提高了语音可懂度、自然度和传输质量。

AMR-WB具有重建语音质量高,平均编码速率低以及自适应好等优点,是通信史上第一种可以同时用于无线与有线业务的语音编码系统,该算法可以应用在电话会议、多媒体通信及高清电视等领域,所以将该算法在DSP上实现有着广阔的应用前景。

本文首先对AMR-WB算法进行了系统的分析,重点研究了编码器的线性预测和量化、自适应码书搜索、固定码书搜索和高频带处理等几个模块以及解码器的解码原理,包括参数的解码和语音合成、高通滤波、上采样和插值以及解码端高频带的处理；然后在VC++6.0环境下仿真实现了该算法,采用TIMIT 标准英文语音数据库中的标准语音文件进行编解码实验,对编解码后的语音进行了波形对比,主观听觉... 更多还原【Abstract】 To meet the requirements for high-quality voiceservice of modern communication,3 GPP proposed Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB) codec. Later, AMR-WB was selectedas wideband speech coding standard around 16kbit/s named G.722.2 by ITU-T. The audio bandwidth of narrow-band speech is limited at 200Hz-3400Hz, and the sampling frequency is 8 kHz, while the audio bandwidth of the wideband speech extends to 50Hz-7kHz, and the sampling frequency is 16 kHz. Because of the bandwidth extention and the... 更多还原【关键词】AMR-WB；汇编优化；DSP；TMS320VC55O9A；【Key words】AMR-WB；assembly optimization；DSP；TMS320VC5509A；摘要3-5ABSTRACT 5-7第一章绪论12-201.1 语音编码概述12-161.1.1 语音编码的分类和方法12-141.1.2 宽带语音编码14-151.1.3 变速率语音编码15-161.2 DSP技术及其在数字信号处理中的应用16-191.3 本文的主要内容和章节安排19-20第二章AMR-WB编解码算法原理分析及仿真实现20-282.1 概述20-212.2 编码器原理21-222.3 解码器原理222.4 VC平台仿真实现22-262.5 本章小结26-28第三章DSP硬件平台的搭建和系统软件设计28-463.1 硬件平台的简介28-303.2 硬件平台的设计30-363.2.1 语音接口芯片30-323.2.2 I2C总线32-333.2.3 多通道缓冲串口(McBSP) 33-343.2.4 直接存储器访问(DMA)控制器34-353.2.5 外部存储器接口(EMIF) 35-363.2.6 硬件框架的设计363.3 系统的软件设计36-443.3.1 软件开发环境36-383.3.2 软件设计38-443.4 本章小结44-46第四章AMR-WB算法的移植和优化46-664.1 AMR-WB算法的移植46-484.1.1 存储器的分配46-474.1.2 C5509A和PC机的兼容性47-484.2 AMR-WB算法的优化48-644.2.1 基于优化器的优化48-504.2.2 基本算子优化50-564.2.3 重点函数优化56-634.2.4 算法优化效果测试和性能评价63-644.3 本章小结64-66第五章总结和展望66-685.1 总结66-675.2 展望67-68参考文献68-72。

三代移动通信变速率语音编解码AMR-WB+算法优化

三代移动通信变速率语音编解码AMR-WB+算法优化李平安;黄冰;王涛;梁小朋
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)006
【摘要】首先简要介绍了AMR-WB+语音压缩算法的基本原理,描述了AMR-WB+编解码流程;然后通过两类优化策略对AMR-WB+算法进行优化;最后给出了优化前后编解码复杂度比较,并对结果进行了分析.
【总页数】3页(P215-217)
【作者】李平安;黄冰;王涛;梁小朋
【作者单位】541004,桂林市,桂林电子科技大学信息与通信学院;541004,桂林市,桂林电子科技大学信息与通信学院;541004,桂林市,桂林电子科技大学信息与通信学院;541004,桂林市,桂林电子科技大学信息与通信学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.移动通信技术的发展方向——第三代移动通信技术的改进及三代后技术 [J], 李世鹤
2.AMR-WB+:一种新的第三代移动通信中的语音编码 [J], 徐亮;黄冰;杨召青
3.移动通信技术的发展方向——第三代移动通信技术的改进及三代后技术 [J], 李世鹤
4.基于DSP的G.729语音编解码算法优化研究 [J], 王耿
5.UT斯达康大力加强第三代移动通信研发实力拓展全球第三代移动通信市场 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于FPGA平台AMRWB音频解码算法实现

ｄｅｃｏｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅＡＭＲ—ＷＢ＋ｄｅｃｏｄｅｒ．ＴｈｅＡＭＲ—ＷＢ＋ａｌｇｏｒｉｔｈｍａｒｅｒｅａｌｉｚｅｄ．ＴｈｅＥＤＫＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＫｉｔｉｓ
ｕｓｅｄｔｏｓｅｔｕｐｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｏｐｏｒｔＡＮＳＩＣｆｒｏｍＰＣｔｏＦＰＧＡｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｔｈｅｐｏｒｔｉｎｇｓｔｅｐｓａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｐｒｏｂ－
设置完成后，进行编译，如果没有错误，将工程下载到ＦＰＧＡ平台上运行。
源程序直接添加后，进行编译，如果报错显示没有找到Ｍｅｍｏｒｙ．ｈ函数的实体，ห้องสมุดไป่ตู้用将如下函数名称更改ｔ
函数ｆｏｐｅｎ更改为ｓｙｓａｃｅ—ｆｏｐｅｎ函数ｆｃｌｏｓｅ更改为ｓｙｓａｃｅ—ｆｃｌｏｓｅ函数ｆｒｅａｄ更改为ｓｙｓａｃｅ—ｆｒｅａｄ函数ｆｗｒｉｔｅ更改为ｓｙｓａｃｅ—ｆｗｒｉｔｅ打开比特流文件用到了３９ｐｌｉｂ．１ｉｂ库函数，而在ＦＰＧＡ开发软件中没有相应的库函数。在主程序中，直接把输入的比特流文件定义给数组变量ｏｕｔｐｕｔ— ｆｉｌｅｎａｍｅ［］，这样就不需要３９ｐｌｉｂ．１ｉｂ库函数。还需要定义外部参数Ｆ。，ｃｏｎｆ一＞Ｆ。＝８０００／１６０００／２４０００／４４１００／４８０００，再进行编译。编译成功后，打开板子电源，插上内存和ＣＦ卡，将工程下载到ＦＰＧＡ平台上；接下来打开ｘｍｄ．ｅｘｅ，输入ｄｏｗｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ．ｅｌｆ，将工程可执行下载到ＦＰＧＡ平台上，再输入ｒｕｎ运行。最后所有帧解码结束后会在ＣＦ卡内生成输出的音频文件ｏｕｔｐｕｔ．ｗａｖ。播放输出的音频文件，对比原来的音频文件，主观听觉上没有差别。解码程序成功勰码１帧的截图如图２所示。

基于AMR—WB+的低码率语音编码技术的研究

基于ＡＲＷ＋低码率语音编码技术的Ｍ—Ｂ的研究
刘艳红邹华冰
（黎明职业大学机电工程系福建泉州３２０；广东瑞图万方科技有限公司广东广州５Ｏ５）６０ｏ１６６
摘要：介绍了移动通信中语音服务的需求，分别从音频内容的分发和在不同的传输机制和无线接
便是通过软件无线电技术实现的一个重要功能。各国学者就这一新型的领域进行着深入研究也取得了一些成果，中自国栋等人提出了基于其ＡＲ— ＭｗＢ技术的编码算法，主要是对合成语音进行测试；建磊等人提出了ＭＥＰＣＬ李Ｌ／ＥＰ混合语音编码方法；敏提出了基于Ｖ朱ＭＲ—ｗＢ技术的编码算法；彭坦等人提出了基于低速率语音的自适应联合编码方法。无论是哪一种算法，是对语音编码的一个具体方面的研究，用都应领域有限。本文从移动音频的需求出发，绍了介
主要是语音和混合的媒体内容
主要是语音和混合的媒体内容
主要是语音和混合的媒体内容
电子商务（在线购物，广告）
娱乐（习，学指南）企业（介绍）电影电视
主要是语音和混合的媒体内容
主要是语音和混合的媒体内容
主要是语音和混合的媒体内容语音，音乐和混合的媒体内容
主要是语音和混合的媒体内容
的应用配以合适的语音编码。下面列出

一种引入多脉冲提高AMR_WB丢包处理质量的前向纠错技术

一种引入多脉冲提高AMR_WB丢包处理质量的前向纠错技术付焕荣;孙咏;贾军营【摘要】GSM AMR_WB speech codec being used for both Internet and mobile networks, robustness to both frame erasures and random bit errors assumes significance. This paper presents a high-performance concealment algorithm for AMR_WB speech. The proposed algorithm includes using Mutipulse -based Forward Error correction technique at encoder to address the error propagation cased by the Adaptive codebook. And at the decoded side, to alleviate audible artifacts at the boundary between the previous and the current frame by modificating the pitch contour of the current frame. The algorithm has been implemented in the AMR_WB 12.56kb/s standard. Subjective tests have demonstrated that this improves perceived quality in the presences of frame erasures.%GSM AMR_WB是唯一可以作为有线和无线通用的语音编码标准,提高AMR_WB在丢包环境下的语音质量至关重要.本文提出了一种改进的AMR_WB丢包处理方法,发送端利用基于多脉冲的前向纠错技术,解决丢包时自适应码本带来的错误传播问题.接收端采用基音轮廓修改方法消除语音帧不同步在帧边界带来的恼人噪声.提出的方法在AMR_WB 12.56kb/s模式下实现,PESQ客观评测结果表明,此方法仅增加了0.26kb/s冗余比特率却明显提高了丢包情况下AMR_WB 12.56kb/s的语音质量.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2011(020)008【总页数】5页(P164-168)【关键词】多脉冲;前向纠错;丢包;基音轮廓修改【作者】付焕荣;孙咏;贾军营【作者单位】中国科学院沈阳计算所,沈阳110171;中国科学院沈阳计算所,沈阳110171;中国科学院沈阳计算所,沈阳110171【正文语种】中文1 引言AMR_WB 是由 3GPP/ETSI在 2001年制定用于WCDMA和GSM的宽带语音编解码标准，ITU-T在2002年将其选为16KHZ采样率的宽带语音编解码标准G.722.2。

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ＡＭＲ－ＷＢｓｐｅｅｃｈｄｅｃｏｄｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＭＩＰＳｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
ＺＨＡＮＧＴａｏ，ＣＨＥＮＺｈｉ，ＣＵＩＨｅ — ｚｈｅ
ＡＭＲ — ＷＢ编解码算法，公布了数字宽带语音编码的新标准Ｇ．７２２．２．由此ＡＭＲ — ＷＢ编码算法成为第一种可以同时用于有线与无线业务的语音编码系统ｌ ” 。
ＭＩＰＳ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｗｉｔｈｏｕｔｉｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄｐｉｐｅｄｓｔａｇｅｓ作，并采用精简与汇编相结合的方式对系统进行优化，测试结果表明该系统具有较高的实时性
和语音质量。
关键词：ＡＭＲ — ＷＢ；ＭＩＰＳ；解码器；移植；算法优化
中图分类号：ＴＮ９１２．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４ — ６２３６（２０１３）２１ — ００４０ — ０４
（１．ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＴＩＡＮＪＩＮＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍｔｉａｏｎ，
ＪＩＮＣＥＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｐｙｏｎｇｙａｎｇ９９９０９３，ＮｏｒｔｈＫｏｒｅａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＡｄａｐｔｉｖｅＭｕｌｔｉ・ＲａｔｅＷｉｄｅｂａｎｄｓｐｅｅｃｈｃｏｄｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＭＲ－ＷＢ）ａｎｄｔｈｅＭＩＰＳ３２Ｓ
第２１卷第２ｌ期
Ｖｏ１．２１
ＮＯ．２１
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年１１月
ＮＯＶ．２０１３
基矛ＭＩＰＳ处理器的ＡＭＲ — ＷＢ语音解码器优化
张涛，陈志，崔赫哲
（１．天津大学电子信息工程学院，天津３０００７２；２．金策工业综合大学信息系，平壤９９９０９３）摘要：在分析自适应多速率宽带语音编码标准（ＡＭＲ — ＷＢ）编解码技术的基础上，结合ＭＩＰＳ３２４Ｋｅｃ处理器的结构特
ＡＭＲ — ＷＢ在ＤＳＰ芯片ＴＭ￥３２０ＶＣ５５０９的优化实现，并达到
了实时要求。本文依据现有的ＡＭＲ — ＷＢ算法分析，在ＭＩＰＳ
４Ｋｅｃ平台上利用有限的硬件资源实现ＡＭＲ－ＷＢ的实时解码。
ｓｔｕｃｒｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐｌｅｔｅｓｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｎｔｈｉｓｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｓｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｔｈｅｗａｙｏｆｒｅｄｕｃｅａｎｄａｓｓｅｍｂｌｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｅｓｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍａｃｈｉｅｖｅｓｈｉｇｈｒｅａｌ－ｔｉｍｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｓｐｅｅｃｈｑｕａｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＭＲ－ＷＢ；ＭＩＰＳ；ｄｅｃｏｄｅｒ；ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ；ａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
３ＧＰＰ于２００１年３月公布了用于第三代移动通信系统ＷＣＤＭＡ的自适应多速率宽带（ＡＭＲ— ＷＢ，ＡｄａｐｔｉｖｅＭｕｈｉ — ＲａｔｅＷｉｄｅｂａｎｄ）语音编码算法标准．２００２年１月，ＩＴＵ采纳了