[整理]语音编码G.711, G.729

1. 语音编码分类
   （1）波形编码: 以逼近声音波形为目标，其代表算法有G.711,其声音清楚度好，语音的自然度高，但是压缩效率比较差，常在32kbps以上。
   （2）参数编码: 将人的声道抽象成一个发声模型，对这个模型的参数进行编码，其特点是压缩效率高，但是自然度比较差，能够以极低速率进行编码。
   （3）波形参数混合编码: 结合了波形编码和参数编码的优点，代表算法有G.723, G.729等，能够在4-16kbps速率进行高质量语音合成。
2. G.711
    也称为PCM（脉冲编码调制），是国际电信联盟订定出来的一套语音压缩标准，主要用于电话。它主要用脉冲编码调制对音频采样，采样率为8k每秒。它利用一个 64Kbps 未压缩通道传输语音讯号。 起压缩率为1：2， 即把16位数据压缩成8位。G.711是主流的波形声音编解码器。
    G.711 标准下主要有两种压缩算法。一种是µ-law algorithm （又称often u-law, ulaw, mu-law），主要运用于北美和日本；另一种是A-law algorithm，主要运用于欧洲和世界其他地区。其中，后者是特别设计用来方便计算机处理的。这两种算法都使用一个采样率为8kHz的输入来创建64Kbps的数字输出。G.711采用一种称为分组丢失隐藏(PLC)的技术来减少丢包带来的实际影响。有效的信号带宽在静默期间通过语音活动检测(VAD)这一过程被减小。

8KHz采样率 X  16bit量化 = 128Kbps ， 2:1压缩后为64Kbps

3. G.729
   G.729是ITU-T定义的音频编码算法，frame 只有10ms，G.729点到点的时延为25ms，G.729基于CELP模式，用CS-ACELP（Conjugate-Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction）方法以8Kbps的波特率对语音进行编码。
    G.729 几乎都使用于 Voice over IP（VoIP），G.711编解码器可将VoIP压缩至 65Kb/s，使之可以在局域网上传输。
 
    G.729采用的是共轭结构的代数码激励线性预测算法(Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction，CS-ACELP)，这是一种基于CELP编码模型的算法。由于G.729编码器能够实现很高的语音质量（MOS分4.1）和很低的算法延时，被广泛地应用于数据通信的各个领域，如IP Phone和H.323系统等。G.729是对8KHz采样16bit量化的线性PCM语音信号进行编码，压缩后数据速率为8Kbps，具备16:1的高压缩率。

8KHz采样率 X  16bit量化 = 128Kbps ， 16:1压缩后为8Kbps

4. G.723
   G.723是ITU-T在1996年制订成型的一种多媒体语音编解码标准。G.723编码器采用LPC合成－分析法和感觉加权误差最小化原理编码。G.723标准可在6.3kbps和5.3kbps两种码率下工作。对激励信号进行量化时，高速率（6.3kbps）编码器的激励信号采用多脉冲最大似然量化（MP­-MLQ），低速率（5.3kbps）编码器的激励信号采用代数码本激励线性预测（ACELP）。其中，高码率算法（6.3kbps）具有较高的重建语音质量，而低码率算法（5.3kbps）的计算复杂度则较低[1]。与一般的低码率语音编码算法一样，这里的G.723标准采用的线性预测的合成分析法也就是我们通常所说的Analysis-by-Synthesis。

 

5. G711 ，G729，G723 线路占多少带宽问题

带宽＝包长度×每秒包数
       ＝包长度×（1/打包周期）
       ＝（Ethernet头＋IP头＋UDP头＋RTP头＋有效载荷）×（1/打包周期）
       ＝（208bit ＋160bit＋64bit＋96bit ＋有效载荷）×（1/打包周期）
       ＝（528bit＋（打包周期(秒)×每秒的比特数））×（1/打包周期）
       ＝( 528 / 打包周期 ) ＋ 每秒比特数
按照上面的计算公式：
G711：20ms打包，带宽为 ( 528/20 + 64) Kbit/s＝90.4 Kbit/s
G729：20ms打包，带宽为 ( 528/20 + 8 ) Kbit/s＝ 34.4 Kbit/s
G723：5.3k，30ms打包，带宽为 ( 528/30 + 5.3 ) Kbit/s＝22.9 Kbit/s
业界一般按照下表提供的IP网带宽系数和以太网带宽系数来设计网络带宽：
编解码技术        压缩速率（Kbps）    打包周期（ms）    IP网带宽系数   以太网带宽系数
G.711 a/u                      64                           20                         1.25                   1.41
G.729 a/b                       8                             20                         0.38                   0.54
G.723.1(5.3kbit/s)        5.3                          30                          0.27                   0.37
G.723.1(6.3Kbit/s)        6.3                         30                           0.25                   0.36
H.263(384Kbit/s)        ≈384                       10                            6                        6.2
注：采用某种编码方式时，用64K乘以相应的带宽系数就可以得出其实际占用的带宽。当然如果是中继接口，还需要考虑信令占据一定的带宽，一般按照2.5%来计算。