基于DSP的高效语音压缩与存储系统研究

本文主要探讨了基于数字信号处理器(DSP)的语音信号压缩、存储与回放技术。随着信息技术的快速发展，国际电信联盟(ITU)制定了一系列针对语音编码的标准，如G.728、G.723.1、G.729和G.729A，这些算法理论性能优良，但在实际应用中由于计算复杂度高、数据存储需求大而面临挑战。然而，随着超大规模集成电路(VLSI)技术和高速DSP技术的进步，以及先进开发工具的出现，使得复杂语音编解码算法可以在高性能微处理器为核心的硬件系统上实现实时处理。 作者郭佳凤在淮阴工学院计算机工程学院的《DSP技术及应用》课程设计中，选择了基于TMS320VC54X这款性价比高的16位定点DSP芯片进行语音信号处理系统的设计。该系统旨在应用于会议电视、PSTN可视电话、IP网络多媒体通信和远程医疗系统等场景，作为声音源编码解码器。系统的关键组成部分包括TLV320AD50C音频接口芯片，它内置16位D/A和A/D转换器，支持高达22.05kb/s的采样率，并集成抗混叠滤波器和重构滤波器，确保信号质量和信噪比。 在系统设计过程中，设计者利用DSP进行语音信号的模数(A律)压缩编码，通过A/D转换器将模拟语音信号转换为数字信号，然后进行压缩处理以减小存储空间。随后，数字信号通过插值滤波器和抽取滤波器进行优化，再由D/A转换器转换回模拟信号，实现了语音的回放。整个流程既考虑了传输速度和质量，也兼顾了存储效率。 通过本课题的研究，不仅可以提升语音信号处理的实时性和效率，还为嵌入式系统中的语音应用提供了实用的解决方案。此外，随着语音技术在移动设备和无线设备中的普及，对低功耗、高效能的语音处理技术的需求将持续增长，这使得基于DSP的语音信号处理系统具有广阔的市场前景和发展潜力。