徐春秀 武穆清

     来源：《电子技术应用》

     摘要：从语音编码技术中常用的三种编码方法入手，由浅入深地引出了ip网络电话中常用的几种语音压缩编码方法，并对之进行了性能分析和比较。

     关键词：ip网络电话

     语音压缩编码 线性预测（lp） 合成-分析法

     随着互联网的迅速发展，最近几年出现了一种在互联网上提供电话服务的新业务——ip电话业务。一次ip电话呼叫的成本为本地市话费、ip网络使用费以及远端市话费，与传统长途电话昂贵的长途通信费相比，可以极大地降低用户的通信费用。正是由于这种极大的价格优势，使得它一出现便引起了世人充分的注意，同时互联网的蓬勃发展，有效地利用现有的网络资源，来缓解现有通信网的紧张局面，也是促成这项新技术迅速发展的另一原因。从另一个角度来看，互联网的巨大成功，必将使ip成为未来信息网络的支柱技术，以ip为核心的分组化和以移动通信为核心的无线化已成为电信网络演进的主流方向。其于tcp/ip的网络技术不但无可置疑地成为数据领域的主导技术，而且已经开始进入电信领域，其突破口就是电话业务。ip网络电话的成功开发和应用，预示了以ip为基础的新一代信息网络的出现。积极地探索和跟踪这项新技术无疑是一项十分有必要和有意义的工作。

     ip网络电话是一项涉及计算机网络、信令协议、数字信号处理等多个领域的综合性技术，它具有价格低廉、可以灵活地提供各种增值业务、有利于企业建立高效综合服务内部网、有利于运营商开拓新的市场、有助于和ip网络新技术的融合、促进网络技术的发展等独特的优势。其中价格低廉是ip电话能够进入市场的首要因素，其根本原因是ip电话均采用语音分组技术、语音压缩编码和统计复用，带宽利用率高，完成一次通信所需的成本大幅度降低。ip网络电话中的语音处理主要需要解决两个问题，一是在保证一定话音质量的前提下尽可能地降低编码比特率，二是在ip网络环境下保证一定的通话质量。前者正是我们刚刚提到的语音编码技术。

     1 语音编码技术的分类

     语音处理的研究是和通信技术的发展服密切相关的。人们为提高通信系统的效率而研究语音编码方法，为满足低码率的通信要求，而研究语音分析合成系统——声码器。研究语音编码就是要解决传输速率和语音质量的矛盾。最早的标准化语音编码系统是速率为64kb/s的pcm波形编码器。到二十世纪90年代中期，速率为4ks/s～8kb/s的波形与参数混合编码器，在语音质量上已逼近前者的水平且已达到实用化阶段。根据语音编码的发展过程，我们把该技术归纳为以下三类：

     （1）波形编码（或称为非参数编码）

     波形编码方式是能够忠实地表现波形的编码方式。语音信号的波形编码力图使重建的语音波形保持原语音信号的波形状态。这类编码器通常是将语音信号作为一般的波形信号来处理，比如：脉冲编码调制（pcm）、自适应增量调制（adm或δm编码）、自适应差分编码（adpcm）、自适应预测编码（apc）、自适应子带编码（asbc）、自适应变换编码（atc）等都属于这类编码器。以上几种波形编码方式分别在64kb/s～16kb/s的速率上能给出高的编码质量。当速率进一步降低时，其性能会下降较快。由于这类编码器通常将语音信号作为一般的波形信号来处理，所以它具有适应能力强、话音质量好、抗噪抗误码的能力强等特点，但所需的编码速率高，其中64kb/s

     pcm的语音质量成为一个编码质量的参照标准。

     （2）参数编码（或称为模型编码或声码化编码）

     参数编码是根据声音的形成模型，把声音变换成参数的编码方式。其基本方法是通过对语音信号特征参数的提取及编码，力图使重建语音信号具有尽可能的可懂性，即保持原语音的语义。而重建的信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。参数编码的典型例子语音信号的线性预测编码（lpc）已被公认为是目前参数编码中最有效的方法，它能够在2.4kb/s的低比特速率下获得清晰、可懂的合成音。并且易于硬件实现。这种方法的优点是不但能极