基于DSP的IP电话设计方案解析

传统的电话网是以电路交换的方式传输语音信号的，它需要的基本带宽为64kbit/s。据统计，在正常通话情况下，大约只有40％的时间为有声期，其余时间电路均为空占，网络带宽利用率不高。随着计算机技术的不断发展，尤其是国际互联网（Internet）的不断完善，基于分组交换的数据通信成为最重要的通信方式。而要在基于IP的分组网络上传输语音，就必须对模拟的语音信号进行特殊处理，使处理后的信号可以适合在面向无连接的分组网络上传输，这就是分组语音技术。本文介绍的就是一种基于TMS320VC5409的IP电话设计。
　　G..728编码标准
　　语音编码技术是IP电话的核心技术之一，编码质量的好坏直接关系到IP电话的通话质量。
　　G .728标准的语音编码算法是16kbit/s的声码器编码标准，采用低时延码本激励线性预测（LD-CELP）技术。线性预测器使用的是反馈型后向
　　自适应技术，预测器系数是根据上一帧的语音量化数据进行更新的，因此算法时延较短，为0. 625ms，相当于5个采样点时间，这也是G .728的帧长时间。由于使用反馈型自适应技术，因此预测器系数不需传送，唯一需要传送的是激励信号量化值，也就是码本索引值。G .728标准的语音编码算法的码本总共有1024个矢量，索引需占10个比特，因此其比特率为10/0.625=16kbit/s。
　　G .728标准的语音编码的主要特点有：
　　*算法时延短，仅为0. 625ms；
　　*一路编码时延小于2ms；
　　*传输比特率为16kbit/s；
　　*MOS值为4. 173，达到了长途通信质量。
　　由于G .728标准的语音编码算法的时延短，语音传输比特率可以满足IP电话的应用要求，所以我们选用G 。 728标准的语音编码算法作为IP电话的编码算法。
　　硬件系统设计
　　系统的主要作用是充分利用DSP高速数据处理能力，减轻计算机CPU的负担；语音的录入和输出系统也单独分离出来，这样可以更好地和DSP进行数据传输，减少不必要的中间环节，减少时延。最后，通过高速的PCI总线，将数据传送给计算机。