基于PXA255的VoIP语音传输系统研究

语音处理的音频库函数使用OSS(Open Sound System)。

嵌入式IP终端系统软件界面采用QT／Embed编程。利用qte的界面编程辅助工具QT Designer能很方便地实现界面规划布局。由于是可视化编程，能很好地控制界面布局、效果，操作方便。QT Designer生成的界面文件是以XML语言编写的．ui文件，通过QT附带的工具UIC，能让*．ui文件生成*．h和*．cpp的文件格式。使用QTDesigner大大降低了编程的工作量，并且能得到所见即所得的图形效果。

3 语音编解码器选型
对语音信号，有许多压缩算法和标准。这些编码算法可按照编码系统码率大小、输入信号频带宽度、所采用的编码技术等方面进行分类。编码系统优劣的评价主要体现在编解码系统的性能指标上，一个编解码器系统有输出声音的质量、编码速率、复杂度、迟延和容错性
等性能指标。
(1)编码速率。编码速率指的是编码器对输入声音经过压缩后每秒的比特数，即压缩后的传码率。这是编码系统的一个十分重要的指标。降低比特率而维持较高的解码声音质量，是语音和音频信号压缩编码的主要任务和主要目标。对电话级别的语音带宽而言，通常认为比特率超过16kb／s的为高速编码，而速率在8～16kb／s范围的为中速率编码，速率在8kb／s以下的为低速率编码。
(2)输出声音的质量。输出声音的质量是指经过编码系统再经过接收方的解码后恢复出的声音质量。衡量输出声音质量主要有二个指标：客观质量和主观质量。客观质量法易测量，但往往不能精确反映语音质量。由于声音的最终接收者是人，所以主观法更能反映声音质量的真正好坏，但它测试不易，费时费力。
(3)复杂度。在传统电话应用中，很少使用压缩，是因为压缩算法的复杂度太大，算法执行时间长，算法的延迟也一起带入到通信系统中。随着技术的进步，芯片处理速度越来越快。现在工程上一般采用单片数字信号处理器DSP芯片来实时实现语音编解码。语音编解码算法的复杂度可由算法所需的计算量、存储量、硬件尺寸、消耗功率及价格来衡量。
(4)时延。时延指完成编解码算法所需的时间。对于语音编解码器来说，时延也是一个非常重要的指标，如果时延太大，听起来很不舒服。对于时延，不同的应用场合有不同规定，如对长话网不加回波抑制的单向编解码时延不得大于10ms。对可视电话则放松到不超过500ms。对VOIP语音系统的时延要求不超过300ms。
(5)容错能力或鲁棒性。容错能力指编解码系统抗误差、线路噪声等各种干扰的能力。
表1对几种编码器的比特率、主观平均意见分法(MOS)、复杂度(以G．711为基准)和时延(帧大小)做了比较。

本系统选用GSM 06．10语音标准算法，该算法在1988年被确定为数字移动通信的语音编码标准，其编码速率为13kb／s，算法简单，运算量小，语音质量高，接近32kb／s的ADPCM(ITU-G．712)。

4 IP语音实时传输系统设计
本文采用Intel公司推出的PXA255处理器，该芯片专用于网络和多媒体。其最高工作频率可达400MHz，并带内存管理单元MMU和DSP协处理器，可方便与高清晰的彩色LCD接口，同时该芯片可扩展连接AC97音频芯片CS4201、高性能网络接口芯片LANC9196，可方便移植嵌入式Linux和图形界面等。