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1、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: PCMU and PCMA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, G

2、729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: PCMU and PCMA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

3、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(adaptive difference pulse code modulation)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

4、形编码。它的核心想法是: 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; 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 (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation), 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

5、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(Linear Predictive Coding, 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

6、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(Code Excited Linear Prediction, 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: 416Kbps的速率特性:

7、改进语音的质量: 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; 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; 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; 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; 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: CELP算法在低速率编码环境下能够得到令人满意的压缩效果; 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; CELP能够成功地对各种不同类型的语音信

8、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Code Excited Linear Prediction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,

9、 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-Excited Linear Prediction) 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:

10、 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.711 64kb/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64 kb/s A律或

11、律PCM速率和32 kb/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

12、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 ( MPMLQ) , 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:

13、 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

14、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.728 16kb/s短延时码本激励线性预测编码( LD-CELP)

15、 。1996年ITU公布了G.728 8kb/s的CSACELP算法, 能够用于IP电话、 卫星通信、 语音存储等多个领域。16 kbps G.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( 56128 kbps) 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, 包括电话、 无线通信、 数字卫星系统和数字专用线路。 G