Abstract
In this paper, we described the real-time implementation effort of MPEG-4 audio HVXC (Harmonic Vector eXcitation Coding) algorithm for very low bitrates, which has target applications from mobile communications to Internet telephony, on current high performance floating point TMS320C6701 DSP. We adopted a hardware structure for real-time operation. In order for software optimization, we used C- and assembly-language level optimizations for time-critical functional codes. Utilizing the internal program memory of the DSP as the program cache, the internal data memory overlap technique and DMA functionality, we could get a goal of realtime operation of HVXC codec both at 2 kbit/s and at 4 kbit/s. For an encoder at 2 kbit/s, the optimization ratio to original code is about 96 %. Finally, we got the subjective quality of MOS 2.45 at 2 kbit/s from an informal quality test.
본 논문에서는 인터넷 폰, 디지털 이동통신 등과 같이 낮은 비트율이 요구되는 분야에 사용될 수 있는 MPEG-4 오디오의 HVXC(Harmonic Vector eXcitation Coding) 알고리즘을 부동 소수점 DSP인 TMS320C6701에 실시간 구현한 내용을 기술한다. 실시간 동작을 위한 하드웨어 구조를 채택하였으며, 소프트웨어 최적화의 경우 연산 시간이 많이 소요되는 함수 루틴에 대한 C 언어 및 어셈블리 언어 레벨의 최적화를 수행하였다. 또한, DSP의 내부 프로그램 메모리의 프로그램 캐쉬로의 활용, DSP의 내부 데이터 메모리의 영역의 중첩 활용 및 background DMA 방식을 이용한 최적화를 수행하였다. 최적화 결과 2kbps및 4kbps의 비트율에서 압축 및 복원을 실시간으로 수행할 수 있으며, 인코더의 경우 2kbps의 경우에는 최적화 전에 비해 약 96% 정도로 수행시간을 단축하였다. 또한, 비공식 주관품질 평가에 의하면 2kbps의 비트율에서 약 MOS 2.45를 얻었다.
