基于DSP的安全无线多媒体数字终端(08-100)

　　2.2 语音编码方案

　　方案一：采用G.721编码[15][16]。它结合了ADM的差分信号与PCM的二进制码方法，是一种性能较好的波形编码。ADPCM的复杂度较低，编码前后的压缩比为4比1，其主要思想是用差值代替绝对值。

　　方案二：采用基于码激励线性预测算法的开源语音编解码Speex[17][18]。Speex主要面向Internet上的VoIP(Voice over Internet Protocol)语音通信。其主要设计目标是为了提供高质量和低比特率的语音编码。Speex可以在同一个比特流中对语音信号实现窄带(8kHz)、宽带(16kHz)和超宽带(32kHz)的压缩;压缩比能够达到16比1。Speex虽然有诸多优点，但是Speex编解码算法复杂，运行该算法需要的硬件配置较高。

　　我们所用的射频模块的传输码速率为2Mbps，且信道完全能够保证通信质量，从理论上说，上述2种方案都适用。我们在DSP开发板上实现了speex和G.721的编解码，实际测试发现speex编解码会带来很大的延迟，原因在于speex编解码算法比较复杂。虽然我们已经最大程度的精简了speex算法，比如：将算法的复杂度置为最低、设置编解码质量参数为最低、关闭了VBR变波特率特性、关闭了知觉增强特性和AEC回声消除等特性，都不能解决延迟很大的问题。除此之外，speex编解码需要大量的浮点计算，我们使用的开发板为TIC55XX系列的定点DSP，实现speex编解码耗时较多;再者，speex编/解码所能处理的最小帧长为160个样点，因此，会带给系统很大的延迟。G.721编解码能够实现基本的语音通信，但通信质量一般，再考虑到本系统以语音信号作为信息隐藏的载体，经语音编解码之后不能还原隐藏信息，因此我们最终选用PCM编码。

　　4 系统的实现

　　4.1 硬件实现

　　4.1.1 系统硬件架构

　　终端的硬件架构图如图4-1所示，主要由ICETEK—VC5509—A评估板、nRF24L01射频模块、128×64液晶、8×8键盘、MEGA16单片机控制模块组成。

　　图4-1 硬件架构图

　　4.1.2 射频收发模块

　　射频模块采用nRF24L01，其电路图如图4-2所示。

　　图4-2 射频模块电路图