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音频编解码标准

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发表于 2014-7-31 19:36:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 张衍波 于 2014-7-31 19:39 编辑

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,但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,但是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。如果网络带宽比较低,可以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,但是需要很少的带宽(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。如果带宽足够并且需要更好的语音质量,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用宽带的编码方法G722(64kbps),这可以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,但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,但是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。如果网络带宽比较低,可以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,但是需要很少的带宽(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。如果带宽足够并且需要更好的语音质量,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用宽带的编码方法G722(64kbps),这可以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 (ADPCM Adaptive Differential Pulse CodeModulation), 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, 所以压缩比 1:4. 而压缩/解压缩算法非常的简单,所以是一种低空间消耗,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,参数编码是通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:4~16Kbps的速率
特性:改善语音的质量:
       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,使浊音的表达更为准确,尤其改善了女性语音的质量;
       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:
       ① CELP算法在低速率编码环境下可以得到令人满意的压缩效果;
       ②使用快速算法,可以有效地降低CELP算法的复杂度,使它完全可以实时地实现;
       ③CELP可以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,尤其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10年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-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: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,可以提供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μ律PCM速率和32 kb/s速率之间的相互转换。
  

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