基于DSP的安全無線多媒體數字終端(08-100)

　　2.2 語音編碼方案

　　方案一：采用G.721編碼[15][16]。它結合了ADM的差分信號與PCM的二進制碼方法，是一種性能較好的波形編碼。ADPCM的復雜度較低，編碼前后的壓縮比為4比1，其主要思想是用差值代替絕對值。

　　方案二：采用基于碼激勵線性預測算法的開源語音編解碼Speex[17][18]。Speex主要面向Internet上的VoIP(Voice over Internet Protocol)語音通信。其主要設計目標是為了提供高質量和低比特率的語音編碼。Speex可以在同一個比特流中對語音信號實現窄帶(8kHz)、寬帶(16kHz)和超寬帶(32kHz)的壓縮;壓縮比能夠達到16比1。Speex雖然有諸多優點，但是Speex編解碼算法復雜，運行該算法需要的硬件配置較高。

　　我們所用的射頻模塊的傳輸碼速率為2Mbps，且信道完全能夠保證通信質量，從理論上說，上述2種方案都適用。我們在DSP開發板上實現了speex和G.721的編解碼，實際測試發現speex編解碼會帶來很大的延遲，原因在于speex編解碼算法比較復雜。雖然我們已經最大程度的精簡了speex算法，比如：將算法的復雜度置為最低、設置編解碼質量參數為最低、關閉了VBR變波特率特性、關閉了知覺增強特性和AEC回聲消除等特性，都不能解決延遲很大的問題。除此之外，speex編解碼需要大量的浮點計算，我們使用的開發板為TIC55XX系列的定點DSP，實現speex編解碼耗時較多;再者，speex編/解碼所能處理的最小幀長為160個樣點，因此，會帶給系統很大的延遲。G.721編解碼能夠實現基本的語音通信，但通信質量一般，再考慮到本系統以語音信號作為信息隱藏的載體，經語音編解碼之后不能還原隱藏信息，因此我們最終選用PCM編碼。

　　4 系統的實現

　　4.1 硬件實現

　　4.1.1 系統硬件架構

　　終端的硬件架構圖如圖4-1所示，主要由ICETEK—VC5509—A評估板、nRF24L01射頻模塊、128×64液晶、8×8鍵盤、MEGA16單片機控制模塊組成。

　　圖4-1 硬件架構圖

　　4.1.2 射頻收發模塊

　　射頻模塊采用nRF24L01，其電路圖如圖4-2所示。

　　圖4-2 射頻模塊電路圖