CN1766989A

CN1766989A - 语音编码处理系统及其语音编码资源分配方法

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Publication number: CN1766989A
Application number: CNA2004100871102A
Authority: CN
Inventors: 董晓宏; 覃景繁
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-03
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: CN100538822C

Abstract

一种语音编码处理系统及其语音编码资源分配方法，其中语音编码处理系统包括处理单元，处理单元包括若干处理器，用于运行语音编码算法；每个处理器至少能同时处理两种算法，且该处理系统还包括加载控制单元，用于将语音编码算法组合加载到相应数量的处理器中。相应，语音编码资源分配方法包括步骤：输入语音编码算法的需求比例；根据算法需求比例计算出各个算法组合所需的处理器数量；将各个算法组合加载到相应数量的处理器中；处理器运行已加载的算法组合。这样本发明对算法进行组合分配，根据处理器的能力在一个处理器上同时处理2个以上的算法，但不一定是全部算法，充分利用处理器资源，同时保证算法处理的速度。

Description

语音编码处理系统及其语音编码资源分配方法

技术领域

本发明涉及一种编码处理系统及编码资源分配方法，尤其涉及一种语音编码处理系统及其语音编码资源分配方法。

背景技术

话音信号在无线接入网中需要进行压缩编码，以便充分利用无线信道的资源。现有通信系统(如CDMA系统)中提供了3种话音编码算法，以后还可能增加其他算法。这些语音编码算法通常在高速处理器上实现，由于处理器资源的限制，当需要支持的算法数量增加时将会面临内存等资源不足的情况，而如果通过增加外部存储器的方式增加存储资源，则会带来运算速度下降的问题。

针对支持多种编码算法的问题，现有技术中的解决方案主要有两种，一种方案是将每种算法分配到不同的处理器上，另一种解决方案是采用在一个处理器上同时支持所有算法的方式。

图1-3所示为将每种算法分配到不同的处理器上的解决方案的示意图。在该方案中，每种算法对应一个处理器，这样一个处理器只处理一种算法。本实施例中，采用三种算法A、B、C，加载时只需要根据算法的需求比例P_A，P_B，P_C计算得到对应的处理器数量。在实现上采用人工计算的方法，对算法需求比例进行固定的分配，算法A、B、C分别对应的处理器数量为N_A、N_B、N_C(P_A∶P_B∶P_C＝N_A∶N_B∶N_C)。

P_A∶P_B∶P_C在程序中固定设置，加载时根据N_A、N_B、N_C将算法加载到相应数量的处理器中，具体加载流程请参照图3所示。

这种技术方案的缺点在于：处理器利用率低，成本高；灵活性低，适应算法比例变化的能力弱。假设每种算法在实际应用时有一定的比例，假如在需要支持三种算法的情况下使用三种算法的概率都是33％(即1/3)，如果处理器为15个，则三种算法各占5个处理器。而实际上三种算法的使用概率不一定相同，需要根据不同比例分配处理器资源，当实际需要的算法概率统计不准确时，这样的分配算法会导致较大的资源浪费。

请参照图4、5所示，每个处理器上同时支持所有语音编码算法的技术方案，例如N个处理器都加载算法A、B、C。这样，话音编码算法比较耗资源，因此容易出现资源不足的情况；这种方法可扩展性不好、灵活性不够，后续增加算法也可能导致资源不足；由于处理器的存储器资源(如芯片存储空间)限制，当处理器内部的存储空间不足时，有些算法程序就将被放在扩充的外部存储器中，处理器内部存储空间速度高、扩充的外部存储器速度低，程序放在片外导致运算速度降低；当运算速度降低时，只能降低每个处理器同时处理的用户数量。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种语音编码处理系统及其语音编码资源分配方法在支持多种算法的情况下充分利用处理器的性能和资源。

本发明语音编码处理系统包括处理单元，处理单元包括若干处理器，用于运行语音编码算法；每个处理器至少能同时处理两种算法，且该处理系统还包括加载控制单元，用于将语音编码算法组合加载到相应数量的处理器中。

所述语音编码处理系统还包括比例转换单元，用于根据算法需求比例计算出各个语音编码算法组合占用处理器的数量。所述算法需求比例是指每种算法的话路数量占总话路数量的百分比。

所述处理单元处理A、B、C三种算法，其组合方式为AB、AC、BC；所述处理单元具有处理器的总数为N；A、B、C三种算法需求比例为P_A、P_B、P_C，则加载AB、AC、BC算法组合的处理器数量分别为：N_AB＝N(1-2*P_C)；N2＝N_AC(1-2*P_B)；N_BC＝N(1-2*P_A)。

或者所述处理单元处理四种算法A、B、C、D，其组合方式为AB、AC、AD三种；B、C、D的算法需求比例为R_B、R_C、R_D；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AB、AC、AD的处理器数量分别为：N_AB＝R_BN/(R_B+R_C+R_D)；N_AC＝R_CN/(R_B+R_C+R_D)；N_AD＝R_DN/(R_B+R_C+R_D)。

或者所述处理单元处理四种算法A、B、C、D，其组合方式为AC、BD；A、B的算法需求比例为R_A、R_B；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AC、BD的处理器数量为：N_AC＝R_ACN/(R_A+R_B)；N_BD＝R_BN/(R_A+R_B)。

相应本发明语音编码资源分配方法包括步骤：输入语音编码算法的需求比例；根据算法需求比例计算出各个算法组合所需的处理器数量；将各个算法组合加载到相应数量的处理器中；处理器运行已加载的算法组合。

如果包括A、B、C三种算法，其组合方式为AB、AC、BC；所述处理单元具有处理器的总数为N；A、B、C三种算法需求比例为P_A、P_B、P_C，则加载AB、AC、BC算法组合的处理器数量分别为：N_AB＝N(1-2*P3)；N2＝N_AC(1-2*P2)；N_BC＝N(1-2*P1)。

如果包括四种算法A、B、C、D，其组合方式为AB、AC、AD三种；B、C、D的算法需求比例为R_B、R_C、R_D；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AB、AC、AD的处理器数量分别为：N_AB＝R_BN/(R_B+R_C+R_D)；N_AC＝R_CN/(R_B+R_C+R_D)；N_AD＝R_DN/(R_B+R_C+R_D)。

如果包括四种算法A、B、C、D，其组合方式为AC、BD；A、B的算法需求比例为R_A、R_B；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AC、BD的处理器数量为：N_AC＝R_ACN/(R_A+R_B)；N_BD＝R_BN/(R_A+R_B)。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、解决资源利用的充分性和运算能力之间的矛盾：

对算法进行组合分配，根据处理器的能力在一个处理器上同时处理2个以上的算法，但不一定是全部算法，充分利用处理器资源，同时保证算法处理的速度。

2、提高适应算法比例变化的能力：

通过每个处理器处理两种以上算法而不是单个的算法)，针对各种算法分配的可用资源实际比例超过算法需求的资源比例，例如实施例一中当需要算法A的资源比例为1/3时，实际能处理算法1的资源比例为2/3，使得在处理器资源分配时即使各算法比例不准确，也可以避免资源浪费。

3、根据算法需求比例，计算的处算法组合所需处理器数量，不用采用固定设置，使得适用性更广。

附图说明

图1、2、3是现有技术第一种解决方案示意图。

图4、5是现有技术第二种解决方案示意图。

图6是本发明语音编码处理系统框图。

图7是本发明语音编码资源分配方法获得算法组合处理器数量的流程图。

图8是本发明语音编码处理流程图。

具体实施方式

请参照图6所示，本发明语音编码处理系统，包括处理单元1和加载系统2。处理单元1包括若干处理器，用于运行语音编码算法，每个处理器至少能同时处理两种算法。加载系统2包括比例转换单元21，用于根据算法需求比例计算出各个语音编码算法组合占用处理器的数量；加载控制单元22，用于将语音编码算法组合加载到相应数量的处理器中。

所述算法需求比例是指每种算法的话路数量占总话路数量的百分比。

实施例一：

假定：

假定各处理器处理各算法(如A、B、C三种算法)的话路数量相同；如果处理器的信号路数变化，只要变化不大(在缩小1倍和增大1倍之间)，仍可按照上述方法粗略估计，即考虑所有的处理器处理相同的信号路数。

处理器总数N，每个处理器的话路为M个；

三种算法需求比例：P_A、P_B、P_C，组合方式为AB、AC、BC；

假设每个处理器运行两种算法中的其中之一的概率都是50％，则在满负荷情况下，能提供算法A、B、C的话路数分别为(N_A+N_B)M/2、(N_A+N_C)M/2、(N_B+N_C)M/2；

假设支持算法A、B、C的话路数占总话路数的比例为：P_A、P_B、P_C，显然P_A+P_B+P_C＝1；

根据比例关系有：

(N_A+N_B)/(N_A+N_C)＝P_A/P_B；

(N_A+N_B)/(N_B+N_C)＝P_A/(1-P_A-P_B)；

则加载AB、AC、BC算法组合的处理器数量分别为：N_AB＝N(1-2*P_C)；N_AC＝N_AC(1-2*P_B)；N_BC＝N(1-2*P_A)。

实施例二：

所述处理单元处理四种算法A、B、C、D，其组合方式为AB、AC、AD三种，其中算法A的需求比例占50％以上；

B、C、D的算法需求比例为R_B、R_C、R_D；

所述处理单元具有处理器的总数为N，每个处理器的话路为M个；

各处理器处理各算法(如A、B、C三种算法)的话路数量相同；

则加载算法组合AB、AC、AD的处理器数量分别为：N_AB＝R_BN/(R_B+R_C+R_D)；N_AC＝R_CN/(R_B+R_C+R_D)；N_AD＝R_DN/(R_B+R_C+R_D)。

实施例三：

所述处理单元处理四种算法A、B、C、D，每种算法的需求比例不超过50％，其中算法A、B的需求比例较大，则两种算法的组合方式可以为AC、BD；

A、B的算法需求比例为R_A、R_B；

所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AC、BD的处理器数量为：N_AC＝R_ACN/(R_A+R_B)；N_BD＝R_BN/(R_A+R_B)。

另外，各个算法组合可以实现计算得出，固定设置加载控制单元22中，而省略比例转换单元21。

本发明语音编码资源分配方法，包括步骤：

输入语音编码算法的需求比例；

根据算法需求比例计算出各个算法组合所需的处理器数量；

将各个算法组合加载到相应数量的处理器中；

处理器运行已加载的算法组合。

请参照图7、8所示，以实施例一为例：

输入算法需求比例P_A、P_B、P_C；

生成各个算法组合所需处理器的数量N_AB、N_AC、N_BC

保存N_AB、N_AC、N_BC；

根据N_AB将算法组合AB加载到相应数量的处理器中；

根据N_AC将算法组合AC加载到相应数量的处理器中；

根据N_BC将算法组合BC加载到相应数量的处理器中。

通过提供算法组合的方式，使得每种算法可用资源范围增加，提高了系统适应算法比例变化的能力。

例如，与现有技术方案一相比，假设同样是采用15个处理器处理3种算法，在三种算法需求比例都为1/3(33.3％)的情况下，现有技术方案一支持三种算法之一的处理器数量都为5，而本发明方案支持三种算法之一的处理器数量都为10，范围增加1倍。实际可以支持每种算法的比例可以在需求比例基础上偏差±100％(对于此例实际支持的算法比例为0％～66.6％)，对于需求比例的准确性要求大大降低，适应算法比例变化的能力得到很大的提高；

当需求比例不准确时，现有技术方案1的资源浪费情况严重，本方案较好的解决了这个问题，上面实施例中如当算法A实际比例为0％时，则AB、AC程序中的资源可以被B、C算法使用，避免浪费；

具体每种程序支持的算法数量和算法类型可以根据处理器资源能力确定，以充分利用处理器资源并保证运算能力为原则，避免了现有技术方案二中资源不足的问题或资源不足导致运算效率低的问题。

Claims

1.一种语音编码处理系统，包括处理单元，处理单元包括若干处理器，用于运行语音编码算法，其特征在于：每个处理器至少能同时处理两种算法，且该处理系统还包括加载控制单元，用于将语音编码算法组合加载到相应数量的处理器中。

2.如权利要求1所述的语音编码处理系统，其特征在于，还包括比例转换单元，用于根据算法需求比例计算出各个语音编码算法组合占用处理器的数量。

3.如权利要求2所述的语音编码处理系统，其特征在于，所述算法需求比例是指每种算法的话路数量占总话路数量的百分比。

4.如权利要求3所述的语音编码处理系统，其特征在于，所述处理单元处理A、B、C三种算法，其组合方式为AB、AC、BC；所述处理单元具有处理器的总数为N；A、B、C三种算法需求比例为P_A、P_B、P_C，则加载AB、AC、BC算法组合的处理器数量分别为：N_AB＝N(1-2*P_C)；N2＝N_AC(1-2*P_B)；N_BC＝N(1-2*P_A)。

5.如权利要求3所述的语音编码处理系统，其特征在于，所述处理单元处理四种算法A、B、C、D，其组合方式为AB、AC、AD三种；B、C、D的算法需求比例为R_B、R_C、R_D；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AB、AC、AD的处理器数量分别为：N_AB＝R_BN/(R_B+R_C+R_D)；N_AC＝R_CN/(R_B+R_C+R_D)；N_AD＝R_DN/(R_B+R_C+R_D)。

6.如权利要求3所述的语音编码处理系统，其特征在于，所述处理单元处理四种算法A、B、C、D，其组合方式为AC、BD；A、B的算法需求比例为R_A、R_B；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AC、BD的处理器数量为：N_AC＝R_ACN/(R_A+R_B)；N_BD＝R_BN/(R_A+R_B)。

7.一种语音编码资源分配方法，其特征在于，包括步骤：

输入语音编码算法的需求比例；

根据算法需求比例计算出各个算法组合所需的处理器数量；

将各个算法组合加载到相应数量的处理器中；

处理器运行已加载的算法组合。

8.如权利要求7所述的语音编码资源分配方法，其特征在于，所述算法需求比例是指每种算法的话路数量占总话路数量的百分比。

9.如权利要求8所述的语音编码资源分配方法，其特征在于，包括A、B、C三种算法，其组合方式为AB、AC、BC；所述处理单元具有处理器的总数为N；A、B、C三种算法需求比例为P_A、P_B、P_C，则加载AB、AC、BC算法组合的处理器数量分别为：N_AB＝N(1-2*P3)；N2＝N_AC(1-2*P2)；N_BC＝N(1-2*P1)。

10.如权利要求8所述的语音编码资源分配方法，其特征在于，包括四种算法A、B、C、D，其组合方式为AB、AC、AD三种；B、C、D的算法需求比例为R_B、R_C、R_D；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AB、AC、AD的处理器数量分别为：N_AB＝R_BN/(R_B+R_C+R_D)；N_AC＝R_CN/(R_B+R_C+R_D)；N_AD＝R_DN/(R_B+R_C+R_D)。

11.如权利要求8所述的语音编码资源分配方法，其特征在于，包括四种算法A、B、C、D，其组合方式为AC、BD；A、B的算法需求比例为R_A、R_B；所述处理单元具有处理器的总数为N，则加载算法组合AC、BD的处理器数量为：N_AC＝R_ACN/(R_A+R_B)；N_BD＝R_BN/(R_A+R_B)。