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voip sip audio code音訊編解碼標準

本帖最後由 wingchai 於 2012-10-2 14:49 編輯

音訊編解碼標準
G.711:以64Kbps通道作3KHz頻寬的電話品質音訊訊號處理,運用在48~64Kbps窄頻帶。
G.722:以64Kbps通道作7.5KHz頻寬的高品質音訊訊號的處理。
G.728:以16Kbps通道作近似電話品質的音訊訊號的處理。
G.729:是一個8Kbps語音編碼的新標準。

PCMU(G.711U)
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:64Kbps(90.4)
特性:PCMU和PCMA都能提供較好的語音品質,但是它們佔用的頻寬較高,需要64kbps。
優點:語音品質優
缺點:佔用的頻寬較高
應用領域:voip
版稅方式:Free
備註:PCMU and PCMA都能夠達到CD音質,但是它們消耗的頻寬也最多(64kbps)。如果網路頻寬比較低,可以選用低比特速率的編碼方法,如G.723或G.729,這兩種編碼的方法也能達到傳統長途電話的音質,但是需要很少的頻寬(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。如果頻寬足夠並且需要更好的語音品質,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用寬頻的編碼方法G722(64kbps),這可以提供有高保真度的音質。


PCMA(G.711A)
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:64Kbps(90.4)
特性:PCMU和PCMA都能提供較好的語音品質,但是它們佔用的頻寬較高,需要64kbps。
優點:語音品質優
缺點:佔用的頻寬較高
應用領域:voip
版稅方式:Free
備註:PCMU and PCMA都能夠達到CD音質,但是它們消耗的頻寬也最多(64kbps)。如果網路頻寬比較低,可以選用低比特速率的編碼方法,如G.723或G.729,這兩種編碼的方法也能達到傳統長途電話的音質,但是需要很少的頻寬(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。如果頻寬足夠並且需要更好的語音品質,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用寬頻的編碼方法G722(64kbps),這可以提供有高保真度的音質。

ADPCM(自我調整差分PCM)
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:32Kbps
特性:ADPCM(adaptive difference pulse code modulation)綜合了APCM的自我調整特性和DPCM系統的差分特性,是一種性能比較好的波形編碼。它的核心想法是:
①利用自我調整的思想改變量化階的大小,即使用小的量化階(step-size)去編碼小的差值,使用大的量化階去編碼大的差值;
②使用過去的樣本值估算下一個輸入樣本的預測值,使實際樣本值和預測值之間的差值總是最小。
優點:演算法複雜度低,壓縮比小(CD音質>400kbps),編解碼延時最短(相對其它技術)
缺點:聲音品質一般
應用領域:voip
版稅方式:Free
備註:ADPCM (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation), 是一種針對 16bit (或者更高?) 聲音波形資料的一種失真壓縮演算法, 它將聲音流中每次採樣的 16bit 資料以 4bit 存儲, 所以壓縮比 1:4. 而壓縮/解壓縮演算法非常的簡單, 所以是一種低空間消耗,高品質聲音獲得的好途徑。


G.711
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:64Kbps
特性:演算法複雜度小,音質一般
優點:演算法複雜度低,壓縮比小(CD音質>400kbps),編解碼延時最短(相對其它技術)
缺點:佔用的頻寬較高
應用領域:voip
版稅方式:Free
備註:70年代CCITT公佈的G.711 64kb/s脈衝碼調制PCM。

G.721
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:32Kbps
特性:相對於PCMA和PCMU,其壓縮比較高,可以提供2:1的壓縮比。
優點:壓縮比大
缺點:聲音品質一般
應用領域:voip
版稅方式:Free
備註:子帶ADPCM(SB-ADPCM)技術。G.721標準是一個代碼轉換系統。它使用ADPCM轉換技術,實現64 kb/s A律或μ律PCM速率和32 kb/s速率之間的相互轉換。

G.722
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:64Kbps
特性:G722能提供高保真的語音品質
優點:音質好
缺點:頻寬要求高
應用領域:voip
版稅方式:Free 或商業付費
備註:子帶ADPCM(SB-ADPCM)技術


G.723(低碼率語音編碼演算法)
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:5.3Kbps/6.3Kbps
特性:語音品質接近良,頻寬要求低,高效實現,便於多路擴展,可利用C5402片內16kRAM實現53coder。達到ITU-TG723要求的語音品質,性能穩定。可用於IP電話語音信源編碼或高效語音壓縮存儲。
優點:碼率低,頻寬要求較小。並達到ITU-TG723要求的語音品質,性能穩定。
缺點:聲音品質一般
應用領域:voip
版稅方式:Free 或商業付費
備註:G.723語音編碼器是一種用於多媒體通信,編碼速率為5.3kbits/s和6.3kbit/s的雙碼率編碼方案。G.723標準是國際電信聯盟(ITU)制定的多媒體通信標準中的一個組成部分,可以應用於IP電話等系統中。其中,5.3kbits/s碼率編碼器採用多脈衝最大似然量化技術(MP-MLQ),6.3kbits/s碼率編碼器採用代數碼激勵線性預測技術。


G.723.1(雙速率語音編碼演算法)
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:5.3Kbps(22.9)
特性:能夠對音樂和其他音訊信號進行壓縮和解壓縮,但它對語音信號來說是最優的。G.723.1採用了執行不連續傳輸的靜音壓縮,這就意味著在靜音期間的位元流中加入了人為的雜訊。除了預留頻寬之外,這種技術使發信機的數據機保持連續工作,並且避免了載波信號的時通時斷。
優點:碼率低,頻寬要求較小。並達到ITU-TG723要求的語音品質,性能穩定,避免了載波信號的時通時斷。
缺點:語音品質一般
應用領域:voip
版稅方式:Free 或商業付費
備註:G.723.1演算法是 ITU-T建議的應用於低速率多媒體服務中語音或其它音訊信號的壓縮演算法,其目標應用系統包括H.323、H.324等多媒體通信系統 。目前該演算法已成為IP電話系統中的必選演算法之一。

G.728
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:16Kbps/8Kbps
特性:用於IP電話、衛星通信、語音存儲等多個領域。G.728是一種低時延編碼器,但它比其它的編碼器都複雜,這是因為在編碼器中必須重複做50階LPC分析。G.728還採用了自我調整後置濾波器來提高其性能。
優點:後向自我調整,採用自我調整後置濾波器來提高其性能
缺點:比其它的編碼器都複雜
應用領域:voip
版稅方式:Free 或商業付費
備註:G.728 16kb/s短延時碼本激勵線性預測編碼(LD-CELP)。1996年ITU公佈了G.728 8kb/s的CS-ACELP演算法,可以用於IP電話、衛星通信、語音存儲等多個領域。16 kbps G.728低時延碼激勵線性預測。
G.728是低比特線性預測合成分析編碼器(G.729和G.723.1)和後向ADPCM編碼器的混合體。G.728是LD-CELP編碼器,它一次只處理5個樣點。對於低速率(56~128 kbps)的整合式服務數位網路(ISDN)可視電話,G.728是一種建議採用的語音編碼器。由於其後向自我調整特性,因此G.728是一種低時延編碼器,但它比其它的編碼器都複雜,這是因為在編碼器中必須重複做50階LPC分析。G.728還採用了自我調整後置濾波器來提高其性能。

G.729
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:8Kbps
特性:在良好的通道條件下要達到長話品質,在有隨機比特誤碼、發生幀丟失和多次轉接等情況下要有很好的穩健性等。這種語音壓縮演算法可以應用在很廣泛的領域中,包括IP電話、無線通訊、數位衛星系統和數位專用線路。
G.729演算法採用“共軛結構代數碼本激勵線性預測編碼方案”(CS-ACELP)演算法。這種演算法綜合了波形編碼和參數編碼的優點,以自我調整預測編碼技術為基礎,採用了向量量化、合成分析和感覺加權等技術。
G.729編碼器是為低時延應用設計的,它的幀長只有10ms,處理時延也是10ms,再加上5ms的前視,這就使得G.729產生的點到點的時延為25ms,位元速率為8 kbps。
優點:語音品質良,應用領域很廣泛,採用了向量量化、合成分析和感覺加權,提供了對幀丟失和分組丟失的隱藏處理機制
缺點:在處理隨機比特錯誤方面性能不好。
應用領域:voip
版稅方式:Free 或商業付費
備註:國際電信聯盟(ITU-T)於1995年11月正式通過了G.729。 ITU-T建議G.729也被稱作“共軛結構代數碼本激勵線性預測編碼方案”(CS-ACELP),它是當前較新的一種語音壓縮標準。G.729是由美國、法國、日本和加拿大的幾家著名國際電信實體聯合開發的。

G.729A
類型:Audio
制定者:ITU-T
所需頻寬:8Kbps(34.4)
特性:複雜性較G.729低,性能較G.729差。
優點:語音品質良,降低了計算的複雜度以便於即時實現,提供了對幀丟失和分組丟失的隱藏處理機制
缺點:性能較G.729差
應用領域:voip
版稅方式:Free 或商業付費
備註:96年ITU-T又制定了G.729的簡化方案G.729A,主要降低了計算的複雜度以便於即時實現,因此目前使用的都是G.729A。

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回復 1# wingchai

你的信息已经被纳入下面的Link:

http://www.telecom-cafe.com/foru ... =4719&pid=24497

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部份內容可能不完全正確,G729 的授權是 Free 或商業付費,目前是有爭議的,在某些國家未經授權使用 G.729 有可能觸犯了當地的法規。
OSSLab Blog :: VoIP & IT Consultant

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多謝指點

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回復 3# alang

关于G729的收费问题,有些processor如Blackfin,他们能提供G729的codec,但是如Digium的G729就要收费,而坊间也有一些evaluation的free downloads。我认为,如果是自己evaluation用,而不是商业用,应该问题提不大,但是如果是销售产品就要购买,不然纷纷中被别人告上法庭。

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