专利名称：一种语音编解码器和语音编解码方法
技术领域：
本发明涉及语音编解码技术，特别是涉及一种语音编解码器和语音编解码方法。
背景技术：
语音编码技术的发展在一定程度上缓和了有限的信道资源与巨大的通信需 求之间的矛盾。常见的语音编码算法有MELP(mixed excitationlinear prediction, 混合激励线性预测)、CELP(code excitation linearprediction,码激励线性预测)、 SELP (sinusoidal excitation linearprediction，正弦激励线性预测)等。针对各种语音 编码算法的语音编解码芯片也得到了广泛的应用。然而，随着通信环境的日趋复杂和算法的不断改进，只支持单一语音编/解码算 法的语音编解码芯片往往不能灵活的满足各种各样的性能要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种语音编解码器，为实现多种语音编/解码算法提供支 持。为实现上述目的，本发明提供了一种语音编解码器，包括支持至少两种语音编/ 解码算法的可重组逻辑资源元素，以及网络编码单元；其中，所述可重组逻辑资源元素用于 对语音数据进行编/解码，其中至少有一个所述资源元素是可供所述至少两种语音编/解 码算法共用的，从而使得总的所述资源元素小于分别单独实现所述至少两种语音编/解码 算法所需的所述资源元素的和；至少一个所述资源元素包括功能编码单元以控制所述资源 元素的功能；所述资源元素之间通过所述网络编码单元连接以控制所述资源元素之间的连 接关系。进一步的，可重组逻辑资源元素包括至多2个多功能运算部件，一个乘法器，一个 乘累加部件，一个除法器/位处理部件，和至多2个可重组比较器。在一个实施例中，网络编码单元包括寄存器堆，用于接收语音数据、接收所述可 重组逻辑资源元素输出的数据，存储语音编/解码算法执行过程中的中间变量；通路模块， 用于接收所述可重组逻辑资源元素和所述寄存器堆输出的数据，将所述接收的数据输出到 所述可重组逻辑资源元素或输出。进一步的，语音编码器能够实现混合激励线性预测、码激励线性预测、正弦激励线 性预测中的至少两种算法，所述语音编解码器包括2个多功能运算部件、1个乘法部件、1个 乘累加部件、1个除法部件/位处理部件、1个比较选通通路、1个比较跳转部件、3个循环变 量寄存器、2个寄存器堆、2个寄存器堆专用通路部件、和6个通用通路部件。在一个实施例中，语音编码器还包括取指模块，用于接收启动指令，从算法配置文 件执行取指操作，发送获得的指令；所述算法配置文件根据所述至少两种语音编/解码算 法其中的一种语音编/解码算法记录所述功能编码单元和网络编码单元的编码信息；译码 控制模块，用于接收来自所述取指模块的指令，对所述指令进行译码，控制所述可重组逻辑资源元素的操作以实现语音编/解码算法。在一个实施例中，语音编码器还包括存储器，用于存储所述算法配置文件和静态 码本信息。在一个实施例中，语音编码器还包括系统管理器。所述系统管理器与所述取指模 块、所述译码控制模块和所述存储器连接，当所述系统管理器通过控制所述取指模块和所 述译码控制模块将所述配置文件装载到所述可重组逻辑资源元素和网络编码单元时，所述 可重组逻辑资源元素，以及网络编码单元能够实现所述至少两种语音编/解码算法中的所 述一种语音编/解码算法。在一个实施例中，语音编码器还包括码速状态寄存器，用于设置语音码速和码速 更改标识；所述系统管理器检查码速状态寄存器的码速更改标识，当所述码速更改标识被 置位时，根据所述码速状态寄存器的语音码速信息执行初始地址的装载，以使得所述语音 编解码器能够根据所述码速状态寄存器的所述码速信息对新一帧数据按照新的码速执行
编码/解码。在一个实施例中，语音编码器还包括语音激活检测器，当所述语音激活检测器检 测到一段静音时，所述语音激活检测器会输出一个静音帧，以通知语音数据的发送方发送
一段背景噪音。为实现上述目的，本发明提供了一种语音编解码方法，包括装载配置文件，指令 译码对所述配置文件进行译码，其中所述配置文件根据至少两种语音算法其中的一种语音 算法记录可重组逻辑资源元素的功能编码单元和网络编码单元的编码信息；根据对所述配 置文件译码后的指令控制语音编解码算法模块，所述语音编解码算法模块包括支持所述至 少两种语音算法的所述可重组逻辑资源元素以对语音数据进行编码和解码，其中至少有一 个所述资源元素是可供所述至少两种语音算法共用的，从而使得总的所述资源元素小于分 别单独实现所述至少两种语音编/解码算法所需的所述资源元素的和；至少一个所述资源 元素包括所述功能编码单元以控制所述资源元素的功能，所述资源元素之间通过所述网络 编码单元连接以控制所述资源元素之间的连接关系；和所述语音编解码算法模块根据所述 配置文件中的所述语音算法对语音数据进行编/解码。进一步的，所述运算模块包括2个多功能运算部件、1个乘法部件、1个乘累加部 件、1个除法部件/位处理部件、1个比较选通通路、1个比较跳转部件、3个循环变量寄存器。在一个实施例中，语音编解码方法还包括检查码速状态寄存器的码速更改标识， 其中所述码速状态寄存器用于设置语音码速和所述码速更改标识；当所述码速更改标识被 置位时，根据所述码速状态寄存器的语音码速信息执行初始地址的装载；和根据所述初始 地址，所述语音编解码器对新一帧的数据按照新的码速进行编/解码。基于上述技术方案，本发明提供了一种包括可种组逻辑资源元素的语音编解码器 及其语音编解码方法。通过控制可重组逻辑资源元素和网络编码单元，使得语音编解码器 能够基于有限的硬件资源支持多种语音编/解码算法，即语音编解码芯片在满足性能需求 的前提下具备了一定程度的灵活性，以适应通信环境的日趋复杂和算法的不断改进。为实现上述目的，本发明进一步提供了一种通讯设备，包括上述的语音编解码器。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步解释，构成本发明的一部分。本发 明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图 中图1为根据本发明实施例的语音编解码器结构图。图2为根据本发明实施例的可重组算法逻辑装置设计方法的流程图。图3为根据本发明实施例的语音编/解码算法可重组逻辑的结构图。图4为根据本发明实施例的多功能运算部件四级结构示意图。图5为根据本发明实施例的编解码算法模块内部的操作关系示意图。图6为根据本发明实施例的语音编解码方法的流程图。图7为根据本发明另一实施例的语音编解码方法的流程图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明进行更详细的描述，其中说明本发明的示例性实施例。图1为根据本发明实施例的语音编解码器100结构图。图1中的虚线连接线表示 控制总线，实线连接线表示数据总线。语音编解码器100包括语音采集接口 102、信道应用 接口 104、系统管理器106、编解码算法模块108和存储器110。语音编解码器100通过对存 储于存储器110的配置文件进行译码，然后将译码后的配置文件输入到包括语音编/解码 算法资源元素的编解码算法模块108以根据语音编/解码算法对数据进行编解码。语音采集接口 102用于连接PCM(pulse code modulating，脉冲编码调制)芯片。 语音数据来自于外部PCM芯片。对于多种类型的PCM芯片，比如TLV321AIC23B、TLV32AIC10、 AD73311_B等，语音采集接口 102可以提供自适应的串行接口。也就是说，语音采集接口 102 采用读写同步信号、位时钟信号均为由PCM芯片提供的输入信号的被动工作模式，以适应 更广泛的PCM芯片选择。在一个实施例中，语音编解码器100可以为用户提供数据采集时钟沿的选择，用 户可以依据所选择的PCM芯片工作方式确定是位时钟正沿采集数据或负沿采集数据。另 外，语音编解码器100支持PCM芯片分离的数据接口和控制接口，用户可以依据所选择的 PCM芯片确定初始化数据通过数据接口或控制接口发送。而且，用户还可以依据所选择的 PCM芯片确定控制接口的位时钟是否使用于数据接口同一个位时钟。如表1为根据一个实 施例的部分语音采集接口信号的说明。
权利要求
1. 一种语音编解码器，其特征在于，包括支持至少两种语音编/解码算法的可重组逻辑资源元素，以及网络编码单元；其中，所述可重组逻辑资源元素用于对语音数据进行编/解码，其中至少有一个所述 资源元素是可供所述至少两种语音编/解码算法共用的，从而使得总的所述资源元素小于 分别单独实现所述至少两种语音编/解码算法所需的所述资源元素的和；至少一个所述资 源元素包括功能编码单元以控制所述资源元素的功能；所述资源元素之间通过所述网络编 码单元连接以控制所述资源元素之间的连接关系。
2.根据权利要求1所述的语音编解码器，其特征在于，其中可重组逻辑资源元素包括 至多2个多功能运算部件，一个乘法器，一个乘累加部件，一个除法器/位处理部件，和至多 2个可重组比较器。
3.根据权利要求1所述的语音编解码器，其特征在于，所述网络编码单元包括寄存器堆，用于接收语音数据、接收所述可重组逻辑资源元素输出的数据，存储语音编 /解码算法执行过程中的中间变量；通路模块，用于接收所述可重组逻辑资源元素和所述寄存器堆输出的数据，将所述接 收的数据输出到所述可重组逻辑资源元素或输出。
4.根据权利要求3所述的语音编解码器，其特征在于，所述语音编码器能够实现混合 激励线性预测、码激励线性预测、正弦激励线性预测中的至少两种算法，所述语音编解码器 包括2个多功能运算部件、1个乘法部件、1个乘累加部件、1个除法部件/位处理部件、1个 比较选通通路、1个比较跳转部件、3个循环变量寄存器、2个寄存器堆、2个寄存器堆专用通 路部件、和6个通用通路部件。
5.根据权利要求2所述的语音编解码器，其特征在于，还包括取指模块，用于接收启动指令，从算法配置文件执行取指操作，发送获得的指令；所述 算法配置文件根据所述至少两种语音编/解码算法其中的一种语音编/解码算法记录所述 功能编码单元和网络编码单元的编码信息；译码控制模块，用于接收来自所述取指模块的指令，对所述指令进行译码，控制所述可 重组逻辑资源元素的操作以实现语音编/解码算法。
6.根据权利要求5所述的语音编解码器，其特征在于，还包括存储器，用于存储所述算法配置文件和静态码本信息。
7.根据权利要求5所述的语音编解码器，其特征在于，还包括系统管理器；所述系统管理器与所述取指模块、所述译码控制模块和所述存储器连接，当所述系统 管理器通过控制所述取指模块和所述译码控制模块将所述配置文件装载到所述可重组逻 辑资源元素和网络编码单元时，所述可重组逻辑资源元素，以及网络编码单元能够实现所 述至少两种语音编/解码算法中的所述一种语音编/解码算法。
8.根据权利要求1所述的语音编解码器，其特征在于，还包括码速状态寄存器，用于设置语音码速和码速更改标识；所述系统管理器检查码速状态寄存器的码速更改标识，当所述码速更改标识被置位 时，根据所述码速状态寄存器的语音码速信息执行初始地址的装载，以使得所述语音编解 码器能够根据所述码速状态寄存器的所述码速信息对新一帧数据按照新的码速执行编码/ 解码。
9.根据权利要求1所述的语音编解码器，其特征在于，还包括语音激活检测器，当所述语音激活检测器检测到一段静音时，所述语音激活检测器会 输出一个静音帧，以通知语音数据的发送方发送一段背景噪音。
10.一种语音编解码方法，其特征在于，包括装载配置文件，指令译码对所述配置文件进行译码，其中所述配置文件根据至少两种 语音算法其中的一种语音算法记录可重组逻辑资源元素的功能编码单元和网络编码单元 的编码信息；根据对所述配置文件译码后的指令控制语音编解码算法模块，所述语音编解码算法模 块包括支持所述至少两种语音算法的所述可重组逻辑资源元素以对语音数据进行编码和 解码，其中至少有一个所述资源元素是可供所述至少两种语音算法共用的，从而使得总的 所述资源元素小于分别单独实现所述至少两种语音编/解码算法所需的所述资源元素的 和；至少一个所述资源元素包括所述功能编码单元以控制所述资源元素的功能，所述资源 元素之间通过所述网络编码单元连接以控制所述资源元素之间的连接关系；和所述语音编解码算法模块根据所述配置文件中的所述语音算法对语音数据进行编/ 解码。
11.根据权利要求10所述的语音编解码方法，其特征在于，所述运算模块包括2个多 功能运算部件、1个乘法部件、1个乘累加部件、1个除法部件/位处理部件、1个比较选通通 路、1个比较跳转部件、3个循环变量寄存器。
12.根据权利要求10所述的语音编解码方法，其特征在于，还包括检查码速状态寄存器的码速更改标识，其中所述码速状态寄存器用于设置语音码速和 所述码速更改标识；当所述码速更改标识被置位时，根据所述码速状态寄存器的语音码速信息执行初始地 址的装载；和根据所述初始地址，所述语音编解码器对新一帧的数据按照新的码速进行编/解码。
13.—种通讯设备，包括权利要求1至9中任意一项所述的语音编解码器。
全文摘要
本发明提供一种语音编解码器和语音编解码方法，涉及语音编解码技术。其中语音编解码器包括支持至少两种语音编/解码算法的可重组逻辑资源元素，以及网络编码单元；其中，所述可重组逻辑资源元素用于对语音数据进行编/解码，其中至少有一个所述资源元素是可供所述至少两种语音编/解码算法共用的，从而使得总的所述资源元素小于分别单独实现所述至少两种语音编/解码算法所需的所述资源元素的和；至少一个所述资源元素包括功能编码单元以控制所述资源元素的功能；所述资源元素之间通过所述网络编码单元连接以控制所述资源元素之间的连接关系。本发明提供的语音编解码器具备了一定程度的灵活性，所以能够适应通信环境的日趋复杂和算法的不断改进。
文档编号G10L19/14GK101996638SQ20091016137
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者刘大力, 曹春春 申请人:北京多思科技发展有限公司