音频解码标准样本.docx

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音频解码标准样本

音频编解码标准

PCMU（G.711U）

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

64Kbps（90.4）

特性:

PCMU和PCMA都能提供较好的语音质量,可是它们占用的带宽较高,需要64kbps。

优点:

语音质量优

缺点:

占用的带宽较高

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

PCMUandPCMA都能够达到CD音质,可是它们消耗的带宽也最多（64kbps）。

如果网络带宽比较低,能够选用低比特速率的编码方法,如G.723或G.729,这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质,可是需要很少的带宽（G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps）。

如果带宽足够而且需要更好的语音质量,就使用PCMU和PCMA,甚至能够使用宽带的编码方法G722（64kbps）,这能够提供有高保真度的音质。

PCMA（G.711A）

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

64Kbps（90.4）

特性:

PCMU和PCMA都能提供较好的语音质量,可是它们占用的带宽较高,需要64kbps。

优点:

语音质量优

缺点:

占用的带宽较高

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

PCMUandPCMA都能够达到CD音质,可是它们消耗的带宽也最多（64kbps）。

如果网络带宽比较低,能够选用低比特速率的编码方法,如G.723或G.729,这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质,可是需要很少的带宽（G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps）。

如果带宽足够而且需要更好的语音质量,就使用PCMU和PCMA,甚至能够使用宽带的编码方法G722（64kbps）,这能够提供有高保真度的音质。

ADPCM（自适应差分PCM）

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

32Kbps

特性:

ADPCM（adaptivedifferencepulsecodemodulation）综合了APCM的自适应特性和DPCM系统的差分特性,是一种性能比较好的波形编码。

它的核心想法是:

①利用自适应的思想改变量化阶的大小,即使用小的量化阶（step-size）去编码小的差值,使用大的量化阶去编码大的差值;

②使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值,使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。

优点:

算法复杂度低,压缩比小（CD音质>400kbps）,编解码延时最短（相对其它技术）

缺点:

声音质量一般

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

ADPCM（ADPCMAdaptiveDifferentialPulseCodeModulation）,是一种针对16bit（或者更高?

）声音波形数据的一种有损压缩算法,它将声音流中每次采样的16bit数据以4bit存储,因此压缩比1:

4.而压缩/解压缩算法非常的简单,因此是一种低空间消耗,高质量声音获得的好途径。

LPC（LinearPredictiveCoding,线性预测编码）

类型:

Audio

制定者:

所需频宽:

2Kbps-4.8Kbps

特性:

压缩比大,计算量大,音质不高,廉价

优点:

压缩比大,廉价

缺点:

计算量大,语音质量不是很好,自然度较低

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

参数编码又称为声源编码,是将信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参数,并将其变换成数字代码进行传输。

译码为其反过程,将收到的数字序列经变换恢复特征参量,再根据特征参量重建语音信号。

具体说,参数编码是经过对语音信号特征参数的提取和编码,力图使重建语音信号具有尽可能高的准确性,但重建信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。

如:

线性预测编码（LPC）及其它各种改进型都属于参数编码。

该编码比特率可压缩到2Kbit/s-4.8Kbit/s,甚至更低,但语音质量只能达到中等,特别是自然度较低。

CELP（CodeExcitedLinearPrediction,码激励线性预测编码）

类型:

Audio

制定者:

欧洲通信标准协会（ETSI）

所需频宽:

4～16Kbps的速率

特性:

改进语音的质量:

①对误差信号进行感觉加权,利用人类听觉的掩蔽特性来提高语音的主观质量;

②用分数延迟改进基音预测,使浊音的表示更为准确,特别改进了女性语音的质量;

③使用修正的MSPE准则来寻找”最佳”的延迟,使得基音周期延迟的外形更为平滑;

④根据长时预测的效率,调整随机激励矢量的大小,提高语音的主观质量;⑤使用基于信道错误率估计的自适应平滑器,在信道误码率较高的情况下也能合成自然度较高的语音。

结论:

①CELP算法在低速率编码环境下能够得到令人满意的压缩效果;

②使用快速算法,能够有效地降低CELP算法的复杂度,使它完全能够实时地实现;

③CELP能够成功地对各种不同类型的语音信号进行编码,这种适应性对于真实环境,特别是背景噪声存在时更为重要。

优点:

用很低的带宽提供了较清晰的语音

缺点:

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

1999年欧洲通信标准协会（ETSI）推出了基于码激励线性预测编码（CELP）的第三代移动通信语音编码标准自适应多速率语音编码器（AMR）,其中最低速率为4.75kb/s,达到通信质量。

CELP码激励线性预测编码是CodeExcitedLinearPrediction的缩写。

CELP是近来最成功的语音编码算法。

CELP语音编码算法用线性预测提取声道参数,用一个包含许多典型的激励矢量的码本作为激励参数,每次编码时都在这个码本中搜索一个最佳的激励矢量,这个激励矢量的编码值就是这个序列的码本中的序号。

CELP已经被许多语音编码标准所采用,美国联邦标准FS1016就是采用CELP的编码方法,主要用于高质量的窄带语音保密通信。

CELP（Code-ExcitedLinearPrediction）这是一个简化的LPC算法,以其低比特率著称（4800-9600Kbps）,具有很清晰的语音品质和很高的背景噪音免疫性。

CELP是一种在中低速率上广泛使用的语音压缩编码方案。

G.711

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

64Kbps

特性:

算法复杂度小,音质一般

优点:

算法复杂度低,压缩比小（CD音质>400kbps）,编解码延时最短（相对其它技术）

缺点:

占用的带宽较高

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

70年代CCITT公布的G.71164kb/s脉冲编码调制PCM。

G.721

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

32Kbps

特性:

相对于PCMA和PCMU,其压缩比较高,能够提供2:

1的压缩比。

优点:

压缩比大

缺点:

声音质量一般

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

子带ADPCM（SB-ADPCM）技术。

G.721标准是一个代码转换系统。

它使用ADPCM转换技术,实现64kb/sA律或μ律PCM速率和32kb/s速率之间的相互转换。

G.722

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

64Kbps

特性:

G722能提供高保真的语音质量

优点:

音质好

缺点:

带宽要求高

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

子带ADPCM（SB-ADPCM）技术

G.723（低码率语音编码算法）

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

5.3Kbps/6.3Kbps

特性:

语音质量接近良,带宽要求低,高效实现,便于多路扩展,可利用C5402片内16kRAM实现53coder。

达到ITU-TG723要求的语音质量,性能稳定。

可用于IP电话语音信源编码或高效语音压缩存储。

优点:

码率低,带宽要求较小。

并达到ITU-TG723要求的语音质量,性能稳定。

缺点:

声音质量一般

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

G.723语音编码器是一种用于多媒体通信,编码速率为5.3kbits/s和6.3kbit/s的双码率编码方案。

G.723标准是国际电信联盟（ITU）制定的多媒体通信标准中的一个组成部分,能够应用于IP电话等系统中。

其中,5.3kbits/s码率编码器采用多脉冲最大似然量化技术（MP－MLQ）,6.3kbits/s码率编码器采用代数码激励线性预测技术。

G.723.1（双速率语音编码算法）

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

5.3Kbps（22.9）

特性:

能够对音乐和其它音频信号进行压缩和解压缩,但它对语音信号来说是最优的。

G.723.1采用了执行不连续传输的静音压缩,这就意味着在静音期间的比特流中加入了人为的噪声。

除了预留带宽之外,这种技术使发信机的调制解调器保持连续工作,而且避免了载波信号的时通时断。

优点:

码率低,带宽要求较小。

并达到ITU-TG723要求的语音质量,性能稳定,避免了载波信号的时通时断。

缺点:

语音质量一般

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

G.723.1算法是ITU-T建议的应用于低速率多媒体服务中语音或其它音频信号的压缩算法,其目标应用系统包括H.323、H.324等多媒体通信系统。

当前该算法已成为IP电话系统中的必选算法之一。

G.728

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

16Kbps/8Kbps

特性:

用于IP电话、卫星通信、语音存储等多个领域。

G.728是一种低时延编码器,但它比其它的编码器都复杂,这是因为在编码器中必须重复做50阶LPC分析。

G.728还采用了自适应后置滤波器来提高其性能。

优点:

后向自适应,采用自适应后置滤波器来提高其性能

缺点:

比其它的编码器都复杂

应用领域:

voip

版税方式:

Free

备注:

G.72816kb/s短延时码本激励线性预测编码（LD-CELP）。

1996年ITU公布了G.7288kb/s的CS－ACELP算法,能够用于IP电话、卫星通信、语音存储等多个领域。

16kbpsG.728低时延码激励线性预测。

G.728是低比特线性预测合成分析编码器（G.729和G.723.1）和后向ADPCM编码器的混合体。

G.728是LD-CELP编码器,它一次只处理5个样点。

对于低速率（56~128kbps）的综合业务数字网（ISDN）可视电话,G.728是一种建议采用的语音编码器。

由于其后向自适应特性,因此G.728是一种低时延编码器,但它比其它的编码器都复杂,这是因为在编码器中必须重复做50阶LPC分析。

G.728还采用了自适应后置滤波器来提高其性能。

G.729

类型:

Audio

制定者:

ITU-T

所需频宽:

8Kbps

特性:

在良好的信道条件下要达到长话质量,在有随机比特误码、发生帧丢失和多次转接等情况下要有很好的稳健性等。

这种语音压缩算法能够应用在很广泛的领域中,包括ＩＰ电话、无线通信、数字卫星系统和数字专用线路。

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