语音编码标准：压缩与传输技术

本文主要介绍了已经标准化的几种语音编码技术，包括ITU-T制定的G.711、G.721、G.723.1、G.729以及GSM标准，这些编码在不同的应用场景下具有不同的速率和语音质量。同时，文章也概述了语音编码的重要性，编码速率的计算，以及编码的三大分类：波形编码、参数编码和混合编码。 在语音编码中，波形编码是一种直接对语音信号抽样并量化的方法，目的是尽可能地保留原始语音的波形特性。G.711是u律或a律PCM编码，具有64kb/s的编码速率，适用于公用电话网络，提供高话音质量，MOS（Mean Opinion Score）得分为4.3。G.721使用ADPCM技术，编码速率为32kb/s，适合公用网应用，MOS得分为4.1。G.723.1是ACELP编码，针对无线网络设计，编码速率为5.3kb/s，MOS得分3.2。G.729使用CS-ACELP技术，编码速率为8kb/s，同样适用于无线网络，MOS得分3.8。GSM编码则是一种RPE-LTP方法，编码速率为13kb/s，具有良好的语音质量和适应性，常见于无线通信网络。 参数编码则是通过分析语音信号的生成模型，提取特征参数进行编码，从而降低传输速率。虽然波形重构的自然度可能不如波形编码，但其编码速率低，如LPC编码。例如，线性预测编码（LPC）可以实现2.4-1.2kb/s的低速率编码，但语音的自然度和可懂度相对较低，且对环境噪声敏感。 混合编码结合了波形编码和参数编码的优点，如RPE-LTP编码，能在较低的速率（2.4-1.2kb/s）上提供接近高质量的语音合成效果，它包含部分波形信息和语音特征参数，以兼顾语音质量和编码效率。 语音编码在现代通信系统中扮演着关键角色，不同的编码技术根据其性能和应用场景选择，以满足不同需求，如带宽限制、语音质量要求等。随着技术的发展，未来会有更多高效、高质量的语音编码技术出现，以应对不断变化的通信环境。