Opus Audio Codec in Mobile Networks

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2014-12-15
Department
Major/Subject
Akustiikka ja äänenkäsittely
Mcode
S3004
Degree programme
EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka
Language
en
Pages
74 + 8
Series
Abstract
The latest generations in mobile networks have enabled a possibility to include high quality audio coding in data transmission. On the other hand, an on-going effort to move the audio signal processing from dedicated hardware to data centers with generalized hardware introduces a challenge of providing enough computational power needed by the virtualized network elements. This thesis evaluates the usage of a modern hybrid audio codec called Opus in a virtualized network element. It is performed by integrating the codec, testing it for functionality and performance on a general purpose processor, as well as evaluating the performance in comparison to the digital signal processor's performance. Functional testing showed that the codec was integrated successfully and bit compliance with the Opus standard was met. The performance results showed that although the digital signal processor computes the encoder's algorithms with less clock cycles, related to the processor's whole capacity the general purpose processor performs more efficiently due to higher clock frequency. For the decoder this was even clearer, when the generic hardware spends on average less clock cycles for performing the algorithms.

Uusimmat sukupolvet matkapuhelinverkoissa mahdollistavat korkealaatuisen audiokoodauksen tiedonsiirrossa. Toisaalta audiosignaalinkäsittelyn siirtäminen sovelluskohtaisesta laitteistosta keskitettyjen palvelinkeskusten yleiskäyttöiseen laitteistoon on käynnissä, mikä aiheuttaa haasteita tarjota riittävästi laskennallista tehoa virtualisoituja verkkoelementtejä varten. Tämä diplomityö arvioi modernin hybridikoodekin, Opuksen, käyttöä virtualisoidussa verkkoelementissä. Se on toteutettu integroimalla koodekki, testaamalla funktionaalisuutta ja suorituskykyä yleiskäyttöisellä prosessorilla sekä arvioimalla suorituskykyä verrattuna digitaalisen signaaliprosessorin suorituskykyyn. Funktionaalinen testaus osoitti että koodekki oli integroitu onnistuneesti ja että bittitason yhdenmukaisuus Opuksen standardin kanssa saavutettiin. Suorituskyvyn testitulokset osoittivat, että vaikka enkoodaus tuotti vähemmän kellojaksoja digitaalisella signaaliprosessorilla, yleiskäyttöinen prosessori suoriutuu tehokkaammin suhteutettuna prosessorin kokonaiskapasiteettiin korkeamman kellotaajuuden ansiosta. Dekooderilla tämä näkyi vielä selkeämmin, sillä yleiskäyttöinen prosessori kulutti keskimäärin vähemmän kellojaksoja algoritmien suorittamiseen.
Description
Supervisor
Välimäki, Vesa
Thesis advisor
Suvanen, Jyri
Keywords
speech codecs, transcoding, digital signal processing, software testing, digital signal processors, microprocessors
Other note
Citation