본 논문은 비동기 방식의 IMT-2000 단말기용 ASIC (주문형 집적회로)에 포함되는 음성부호화기 알고리즘인 AMR(Adaptive Multi Rate) 보코더의 실시간 구현에 관한 것이다. 구현된 AMR 보코더는 12.2kbps에서 4.75kbps까지 8가지의 다중 비트율을 가지고 있으며, 인코더와 디코더 기능 외에 VAD (Voice Activity Detection) 블록과 SCR (Source Controlled Rate operation) 블록 등의 부가기능 및 시스템과의 접속 처리를 위한 프레임 구성 기능도 구현되어 있다. AMR 보코더를 구현하기 위하여 설계된 DSP (디지털 신호처리기)는 TeakLite 코어를 기반으로 하여 메모리 블록, 직렬접속 블록, CPU와의 접속을 위한 레지스터 파일 블록, 인터럽트 제어회로 등으로 구성된 16비트 고정 소수점형 DSP이다. 실시간 구현 방법에서는 메모리의 효율적인 관리를 통하여 계산량을 최적화하여 최대 동작 계산량을 약 24MIPS로 줄였으며, 구현된 AMR 보코더는 3GPP의 표준 시험 벡터를 모두 통과하여 검증을 완료하고, 실시간 보드 시험에서도 안정적으로 동작하는 것이 확인되었다.
This paper presents the real-time implementation of an AMR (Adaptive Multi Rate) vocoder which is included in the asynchronous International Mobile Telecommunication (IMT)-2000 mobile ASIC. The implemented AMR vocoder is a multi-rate coder with 8 modes operating at bit rates from 12.2kbps down to 4.75kbps. Not only the encoder and the decoder as basic functions of the vocoder are implemented, but VAD (Voice Activity Detection), SCR (Source Controlled Rate) operation and frame structuring blocks for the system interface are also implemented in this vocoder. The DSP for AMR vocoder implementation is a 16bit fixed-point DSP which is based on the TeakLite core and consists of memory block, serial interface block, register files for the parallel interface with CPU, and interrupt control logic. Through the implementation, we reduce the maximum operating complexity to 24MIPS by efficiently managing the memory structure. The AMR vocoder is verified throughout all the test vectors provided by 3GPP, and stable operation in the real-time testing board is also proved.
