AMBE-1000在语音压缩中的应用

根据对语音构成的分析，应运而生了多种对音频信号的压缩编码算法，如CELP、RELP、VSELP、MP-MLQ、LPC-10MBE等，它们通过不同的算法，实现对音频信号的压缩。这些压缩编码算法的压缩率、语音质量各有所长，其中美国DVSI（Digital Voice System .Inc）公司提出的先进多带激励AMBE（Advanced Multi-Band Excitation）压缩编码算法是其中的杰出代表。AMBE是基于MBE技术的低比特率、高质量语音压缩算法，具有语音音质好和编码波特率低等优点，并植于DVSI公司的AMBE-1000语音压缩芯片内。该芯片是一高性能的多速率语音编码/解码芯片，其语音编码/解码速率可以在2400～9600b/s之间，以50b的间隔变化。在芯片内部有相互独立的语音编码和解码通道，可同时完成语音的编码和解码任务；并且所有的编码和解码操作都在芯片内部完成，不需要外扩的存储器。AMBE-1000的这些特性使它非常适合于数字语音通信、加密语音通信以及其它需要对语音进行数字处理的场合。

2AMBE-1000的工作原理及硬件接口

2.1基本工作流程

简单地说，AMBE-1000的工作过程如图1所示。AMBE-1000可看成由两个分开的编码器和解码器组成。编码器接收8kHz的语音数据采样流（如16位线性的，8位A律的或8位U律的）和输出一个期望的波特

率的信道数据流。反之，解码器接收一个信道数据流并合成一个语音数据流。AMBE-1000的编码器和解码器的接口时序是完全异步的。

2.2信道接口

信道接口用于描述从编码器输出的压缩比特流和输入到解

码器的压缩比特流。该接口也可输出状态信息，例如可以检测是否有双音多频（DTMF）的语音信号输入。此外，该接口对编/解码器执行更复杂的控制操作（通常在初始化时）。这些控制功能包括语音和纠错码速度的选择、A/D-D/A芯片的设备。在多数的语音传输系统中，实际编码比特流以一定格式从信道中摘录出来，并和系统信息合在一起构成系统传送数据流，通过传输信道发送；在接收端被摘录出来，并通过解码器构成AMBE-1000所需格式的数据流。

AMBE-1000有多种工作模式：并行和串行、有帧和无帧格式、主动和被动。其中，并行被动帧模式是最灵活和实用的一种工作模式。通过上拉电阻和拨位开关与相应的接口选择引脚相连，就可以选择相应的工作模式。通过采用上述的方法，就可通过选择开关在2400～9600b/s和50～4750b/s间自由选择语音速率和纠错码速率。在串行主动模式下，AMBE-1000的工作时钟为27MHz，CHS_O_CLK的时钟为4.5MHz（27MHz/6），即在0.22μs内需读取1位数据。即使单片机工作在24MHz下，也无法读取该数据，故须采用被动方式，这样就可以自己设置CHS_O_CLK的时钟，可该时钟也需要满足在20ms内能够读取34字节的数据（即1帧数据）；同时并口占用较多的接口资源，故采用串行被动帧模式，其硬件连接如图2所示。

2.3数据格式

AMBE-1000的数据在有帧格式下，每帧由17个字组成。编码器每20ms输出17个字，而解码器则要接收17个字。每帧的前5个字由帧标志（Header）、识别标志（ID）、状态（输出）或控制（输入）信息组成，其余的12个字构成编码/解码数据。这12个字共192位是AMBE-1000以9600b/s方式工作的最大数据率（192b/帧