g729a修正与lib编译

天云上人

到这里下载:http://xiaokotei.download.csdn.net/user/xiaokotei/all/
下载以后需要修改bits.c文件：
我仔细研究ITUG729代码后发现：
编码器的输出及解码器的输入不是编码生成的参数向量，而是经过1bit->Word16（即2字节）转换的bit流
，从而使得编码器输出数据不是原始PCM的1/16（理论上g.729编码和wav的文件的大小比例约为1:16），而实际上，我们采用他的coder编码出来的文件由于上述“串行化”的原因和原始wav几乎相同大，而且甚至比原始的wav还要大个十几K。
, j. r( U6 ~) G1 v
9 ^9 w/ I: W( l! [ITU-T为了在标准化方针中进行丢帧隐藏测试，对语音编解码器参考软件的码流格式一般需求为ITU-T G.192中规定的格式，即用16位的0x007F表示1个比特’0’，用0x0081表示1个比特’1’，每个帧头会有同步字和包的长度。对于同步字，0x6B20表示该帧为坏帧，0x6B21表示该帧为好帧。这样固然非常好，不过。。。导致了编码后数据的增大。
. @# Y; v2 s2 w1 P
那么怎么来解决上述问题呢？解决的方法就是??去掉串行化代码，或重新编写串行化代码。
我们打开bits.c，就能看到里面定义的如下4个函数：
( r) D8 ~* e. Tstatic void int2bin(int   value, int   no_of_bits, INT16 *bitstream);
static int bin2int(int   no_of_bits, INT16 *bitstream);
7 G5 R9 @: b& k* Z; d) Jvoid prm2bits_ld8k(int   prm[], INT16 bits[]) ;
void bits2prm_ld8k(INT16 bits[], int   prm[]) ;
这个文件就是编码后文件大小没有什么变化的关键所在了，能用如下的代码替换：
1 L+ ?: v' z9 U' I$ ystatic void bit2byte(Word16 para,int bitlen,unsigned char * bits,int bitpos) ;
. Y8 @" x' K9 [& |+ sstatic Word16 byte2bit(int bitlen,unsigned char * bits,int bitpos) ;

+ b: ^+ C) P: I4 H* B4 [void prm2bits_ld8k(Word16 *para,unsigned char *bits)
7 C+ L; @9 Y6 ?{
2 A* D; U# [% g, R7 J1 B   int i;
5 s' m5 t5 E/ W; X3 z8 y0 b   int bitpos = 0;
   for (i = 0;i

void bit2byte(Word16 para,int bitlen,unsigned char * bits,int bitpos)
{
& x" p3 v7 e8 I; x   int i;
5 R- B: p$ M# m6 b   int bit = 0;
   unsigned char newbyte = 0;
% U4 _, l& C( w) P5 g1 V1 E$ x  
   unsigned char *p = bits + (bitpos / 8);
1 E. f$ {6 \' }4 H3 M6 U: b* W   for (i = 0 ;i > (bitlen - i -1) ) &0x01;
newbyte = (1
% D2 t, p9 w% m2 G+ ~! U1 H! @bitpos++;
% i7 [9 e3 _- y: \if (bitpos % 8 == 0)
   p++;
   }
}
# @, e7 O7 i- w5 h+ j- d
void bits2prm_ld8k(unsigned char *bits,Word16 *para)
{
   int i;
% e) A" Z! `. z# K' G$ A7 l$ K   int bitpos = 0;
   for (i = 0;i

3 S( U" ?: ]4 B4 kWord16 byte2bit(int bitlen,unsigned char * bits,int bitpos)
) \# f  T8 q9 n" w{
) ~/ S7 T. E5 n8 o4 _   int i;
7 N% `5 g5 x- p! O. L2 `   int bit = 0;
& m4 X( G% t" u% U   Word16 newbyte = 0;
   Word16 value = 0;
7 O+ ]2 {, n, Z8 E) G  
   unsigned char *p = bits + (bitpos / 8);
   for (i = 0 ;i > (7 - bitpos % 8)) &0x01;
if (bit == 1) {
   newbyte = (1
  l: o9 r2 {- [. C   return value;
}
通过上述的修改，已能确保，每次一帧160个字节的pcm16音频数据流，能编码成为22个字节的编码参数prm，经过改写过的prm2bits_ld8k处理后，会转换成为10个字节的最终语音编码数据，这个时候，才真正体现出g.729a的威力。

6 i/ U! n3 A8 s3 n7 m编码器的代码能采用如下的修改方法
& M: w1 F0 K" e8 x1 [: ]( Q(1)修改coder.c：
- `: t! Y& P( ~unsigned char serial[SERIAL_SIZE]; /* 输出数据的数据类型由Word16改为unsigned char */
(2)修改coder.c文件，对编码器调用方式进行修改（关键部分代码）：
8 [- Y- T& Y( c* [7 b   frame =0;
   while( fread(new_speech, sizeof(Word16), L_FRAME, f_speech) == L_FRAME)
; x' w0 u: _$ A# h   {
; p7 f, W% Q4 Hprintf("Frame =%d＼r", frame++);
Pre_Process(new_speech, L_FRAME);
Coder_ld8a(prm);
prm2bits_ld8k( prm, serial);
+ l' d# Q! q, l7 `7 E" N  dfwrite(serial, 1, SERIAL_SIZE, f_serial);
   }
   return (0);

(3)把ld8a.h头文件中关于“串行化”长度的常量定义修改为10个字节：
#define   SERIAL_SIZE   10
4 b8 o3 x8 w+ u
(4)解码器decoder.c进行类似的修改（关键部分代码）：
% E& r  X) @; _' I- N   frame = 0;
. C# r3 D& c" A& l. O8 x   while( fread(serial, 1, SERIAL_SIZE, f_serial) == SERIAL_SIZE)
   {
printf("Frame =%d＼r", frame++);
bits2prm_ld8k(serial, &parm[1]); /* 注意这里一定要是&parm[1] */
parm[0] = 0;   /* 假设没有丢帧 */
parm[4] = 0 ; /* 假设数据效验正常 */
' d  }% ]  S! }. k2 uDecod_ld8a(parm, synth, Az_dec, T2);
$ Y1 Y( {% s. }9 c( ?2 T. x( ~Post_Filter(synth, Az_dec, T2);
Post_Process(synth, L_FRAME);
fwrite(synth, sizeof(short), L_FRAME, f_syn);
0 c8 \! d: Q. I* g2 b   }
   return (0) ;
! d) S. D, z( E/ J' z3 ?8 o$ k3 H通过上面的修改，标准的ITU-T的G.729语音编码器和解码器就基本能达到1:16的编码效率了。

修改bits2prm_ld8k和prm2bits_ld8k之后的编码的数据其实也不是1/16的，因为编码器中的比特分配并不是均匀的，有的时候一个参数需要用5bit来表示，不过他并不是在内存中用5bit表示，而是用了一个word16来表示的。所以这样编码后得到的数据还是要比1/16大一些，原理上来讲，编完码后的prm[]大小应该是11（共11个参数），不过编码器的bits2prm()在其前面又加了一位校验是否丢包的校验位，这样1个block编码后的prm[0]这位实际上是个校验位。你要注意一下，解码器在读取编码后文件内容的时候，不是直接读取的字节，而是通过一个函数read_frame()，进行读取的，一个block读取prm[]大小为12。这样如果你把bits2prm去掉，编码后一个block用11个word16表示，不过解码的时候一次读取12个，这样就错了。所以需要对解码器作一下相应的修改，使他不再去关注那个prm[0]，一次读入11个数据。你看一下解码函数也会发现，在读入12个prm后，开头就是这么一句：bfi = *prm++，你把这个bfi作为参数传入函数，使其不再通过prm[0]得到，应该就能了。
  J/ X- C& A0 j$ g) Z; [: `封lib：
" n& B6 V$ ?" Sva_g729.h
#define L_FRAME_COMPRESSED 10
#define L_FRAME            80
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
( a1 R2 }5 i1 d' w3 k9 f& l) G. Rvoid va_g729a_init_encoder();
3 @+ A" w( H$ d+ Z/ Q; Xvoid va_g729a_encoder(short *speech, unsigned char *bitstream);
void va_g729a_init_decoder();
void va_g729a_decoder(unsigned char *bitstream, short *synth_short, int bfi);
#ifdef __cplusplus
}
. F6 k- c. l% I2 l0 A$ u, O#endif
% T( r0 M0 }+ J1 A" f5 y5 ?va_g729.c
# ~; ]5 f5 M' C5 H8 B, a8 ?#include <stdio.h>
& o8 t$ A: g5 n( t; k, P2 a; d#include <stdlib.h>
: [2 ^$ T* C$ W, ?#include "typedef.h"
#include "ld8k.h"
- y& s# V1 Q: oWord16 bad_lsf;
0 S5 \$ ~; p( a* I; wvoid va_g729a_init_encoder()
{
    Init_Pre_Process();
; ?& g, I# S# p8 D( B3 @    Init_Coder_ld8k();
}
void va_g729a_encoder(short* SpeechBuf,unsigned char * serial)
{     
    extern Word16 *new_speech;       /* Pointer to new speech data           */
    Word16 prm[PRM_SIZE];            /* Analysis parameters.               */
    Word16 i;
7 h" z6 y$ k0 e2 S3 f5 WWord16 syn[L_FRAME];
+ m6 G: ?6 ?9 f+ [8 n. M    for(i=0;i<L_FRAME;i++)
% G7 k, \, V# ?5 F9 q! }{
3 X% O4 i1 L- d5 R. R  g   new_speech = SpeechBuf;
}
     for(i=0; i<PRM_SIZE; i++) prm = (Word16)0;
6 S4 ]2 E/ o% o0 h! W3 ^    Pre_Process(new_speech, L_FRAME);
    Coder_ld8k(prm,syn);
0 K" I2 g2 g/ y3 n$ S& ?" j    prm2bits_ld8k( prm, serial);
" p6 `) x7 w7 z$ l}
9 I8 g* T, x# ~" ^8 r: q& ?+ t5 R" qvoid va_g729a_init_decoder()
{
/ u1 X; e& [: C1 f6 o4 e9 z% Oextern Word16 *synth;
    bad_lsf = 0;          /* Initialize bad LSF indicator */
    Init_Decod_ld8k();
! Q5 L% j, D/ Q0 g; \( T: ~    Init_Post_Filter();
0 X" q1 g4 |- T" g' D; }" k9 A    Init_Post_Process();
' k4 l. I( M* Z}
void va_g729a_decoder(unsigned char *serial, short *speech, int bfi)
{
extern Word16 *synth; /* Synthesis                   */
Word16 synth_buf[L_FRAME+M];
Word16 parm[PRM_SIZE+1];             /* Synthesis parameters        */
Word16 Az_dec[MP1*2], *ptr_Az;       /* Decoded Az for post-filter */
* i5 @' k" H1 T: D2 q% l+ UWord16 T2;                           /* Pitch lag for 2 subframes   */
Word16 i;
1 D( G/ Z( k5 F4 SWord16 voicing = 60;
7 o( e" j4 _5 C) tWord16 pst_out[L_FRAME];             /* Postfilter output           */
6 p9 R! `2 F& Y  U* YWord16 sf_voic;                      /* voicing for subframe        */
6 a# A" V0 E: B7 S% c4 Mvoicing = 60;
    bits2prm_ld8k( serial, &parm[1]);
7 \: p6 \# f1 ^0 E4 S" k7 U    parm[0] = 0;   
$ o: T2 Z7 z; ]& E         
    parm[4] = 0;//Check_Parity_Pitch(parm[3], parm[4]);
' {  `% ]* Q: O8 A$ }Decod_ld8k(parm, voicing, synth, Az_dec, &T2);
  g' H: q8 `! ~; ]1 X//--------------------------------------------------
voicing = 0;
ptr_Az = Az_dec;
; D  O! i+ U0 W# l: s4 J' [2 W& i, kfor(i=0; i<L_FRAME; i+=L_SUBFR) {
   Post(T2, &synth, ptr_Az, &speech, &sf_voic);
8 \; ^6 O5 ?( w" s9 o; a   if (sf_voic != 0) { voicing = sf_voic;}
   ptr_Az += MP1;
& W& D, ~, w. E  \6 D}
2 m+ F0 R: u6 ~, j; M1 o/ VCopy(&synth_buf[L_FRAME], &synth_buf[0], M);
//---------------------------------------------------
    Post_Process(speech, L_FRAME);   
}
6 A+ y3 S% H/ A' w) ^: M' [
8 T$ o9 V) D2 F7 F/ r5 {$ Q