语音编解码器 3
2.1.1 VoIP语音编码器的比较
语音压缩编码研究的基本问题就是在一定的编码速率下，如何用较低的复杂度和较小的时延获得尽量好的重建语音，因此重建语音质量、编码速率、算法复杂度、算法延迟是衡量编解码器性能的四个主要因素。表2-1是上述VoIP常用语音编码器的指标的对比[1]，[4]，[5]，[6] 。
纵观集中编解码器，iLBC有很多技术优势，主要表现在：
(1) 占用带宽少
在20ms帧时，iLBC所占总的带宽为27.73Kbit/s，而G
(2) 语音质量高
在20ms帧时，iLBC的MOS（平均主观得分）为3.981，而G.729为3.92，G.723.1为3.9，GSM为3.782。
(3) 支持多帧
支持20ms和30ms帧，对于不同的应用或VoIP设备更为灵活。
(4) 低时延和丢包处理特性
iLBC的主要优势在于对丢包的处理能力。在正常情况下，iLBC会记录下当前数据的相关参数和激励信号，以便在之后的数据丢失情况下进行处理；在当前数据接收正常而之前数据包丢失的情况下，iLBC会对当前解码出的语音和之前模拟生成的语音进行平滑处理，以消除不连贯的感觉；在当前数据包丢失的情况下，iLBC会对之前记录下来的激励信号进行相关处理并与随机信号进行混合，以得到模拟的激励信号，从而得到替代丢失语音的模拟语音。总的来说，和标准的低位速率编解码相比，iLBC使用更多自然，清晰的元素，能够精确模仿出原始语音信号。
在实际选择语音压缩标准时，要综合考虑带宽、时延、算法复杂度等几大因素。本课题中选择的编解码器为G.729A，它采用了共轭结构代数码激励线性预测技术，是编码速率和合成语音质量综合效率最优的压缩算法之一，被广泛的用在VoIP中，其在OPNET中有现成的实现模块。
表2-1 VoIP语音编码器的指标的对比
|
编码算法 |
编码类型 |
比特率 （kb/s） |
MOS |
复杂性（MIPSonTIC54） |
时延/ms |
|
G.711 |
PCM |
64 |
4.1 |
1.05 |
0.75 |
|
G.723.1 |
ACELP |
6.3 |
3.9 |
43.7 |
30 |
|
MP-MLQ |
6.3 |
3.8 |
30 |
||
|
G.726 |
ADPCM |
40/32/24/16 |
3.85 |
10.8 |
1 |
|
G.728 |
LD-CELP |
16 |
3.61 |
97 |
3~5 |
|
G.729 |
CSA-CELP |
8 |
3.92 |
10.88(G.729AB) |
10 |
|
iLBC（20ms） |
参数编码 |
27.73 |
3.981 |
35倍G.711 |
20 |
|
EG.711(10，20，30，40ms) |
改进型 PCM |
<=G.711 |
=G.711 |
4.8 |
=帧长 |
|
iSAC(30~60ms) |
|
10~32 |
=g.722.2 |
76倍G.711 |
=帧长+3ms |
|
iPCM-wb(10，20，30，40ms) |
|
平均80 |
>g.722.1 |
8.6MIPS |
=帧长 |
