본 논문에서는 3GPP와 ETSI에서 IMT-2000의 음성부호화 방식 표준안으로 채택한 AMR 음성부호화 알고리즘을 분석하고 C 컴파일러와 어셈블리 언어를 이용한 최적화 과정을 거친 후, 고정 소수점 DSP 칩인 TMS320C6201을 이용하여 실시간 구현하였다. 구현된 codec의 프로그램 메모리는 약 31.06 kWords, 데이터 RAM 메모리는 약 9.75 kWords, 그리고 데이터 ROM 메모리는 약 19.89 kWords 정도를 가지며, 한 프레임(20 ms)을 처리하는데 약 4.38 ms가 소요되어 TMS320C6201 DSP 칩의 전체 가용한 clock의 21.94％만 사용하여도 충분히 실시간으로 동작 가능함을 확인하였다. 또한, DSP 보드상에서 구현한 결과가 ETSI에서 공개한 ANSI C 소스 프로그램의 수행 결과와 일치함을 검증하였고, 구현된 AMR 음성부호화기를 sound I/O 모듈과 결합하여 실험한 결과, 어떠한 음질의 왜곡이나 지연 없이 실시간으로 충분히 동작함을 확인하였다. 마지막으로, Host I/O와 LAN 케이블을 이용하여 AMR 음성부호화 알고리즘을 통한 쌍방간 실시간 통신을 full-duplex 모드로 확인하였다.
In this paper, we peformed the real-time implementation of AMR(Adaptive Multi-Rate) speech coding algorithm which is adopted for IMT-2000 service using TMS320C6201, i.e., a Texas Instrument´s fixed-point DSP. With the ANSI C source code released from ETSI, optimization is performed to make it run in real-time with memory as small as possible using the C compiler and assembly language. Implemented AMR speech codec has the size of 32.06 kWords program memory, 9.75 kWords data RAM memory, and 19.89 kWords data ROM memory. And, The time required for processing one frame of 20 ms length speech data is about 4.38 ms, and it is short enough for real-time operation. It is verified that the decoded result of the implemented speech codec on the DSP is identical with the PC simulation result using ANSI C code for test sequences. Also, actual sound input/output test using microphone and speaker demonstrates its proper real-time operation without distortions or delays.
