怎樣選擇VoIP系統(tǒng)中的語音壓縮編碼

環(huán)球易傳－熊恩泰 2006/01/23

　　在VoIP系統(tǒng)中，語音編碼是用于把話音轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)方式來傳輸，傳輸協(xié)議中包括了 RTP，UDP，與IP 一起成為一個完整的語音協(xié)議。我們不難想象，傳輸中包頭也占傳輸?shù)囊粋€重要部分，在20ms 的語音封包長度，包頭可以占40字節(jié)，實際語音只有20字節(jié)，這文章主要是討論語音壓縮編碼對VoIP話音與傳輸?shù)母鞣N影響。至于包頭的壓縮，則不在這討論范圍。

　　在IPV4里，IP包占20字節(jié)，UDP包占8字節(jié)，RTP包頭占12字節(jié)，共占40字節(jié)，此外，以太網(wǎng)占14字節(jié)，在每秒20msec 的負荷和以G.729編碼為例，實際要傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)為20＋12＋8＋20＋14＝74；傳輸速度應為：74字節(jié)/20msec=29.6K; 在相對的環(huán)境下，G.711編碼卻需要85.6K/sec的帶寬。

帶寬與編碼

　　在實際的應用過程中，用戶真正的關心并不是算法的原理以及采用的壓縮技術，而是每種算法的使用特點，下面列出4種VoIP系統(tǒng)最常用的算法來進行比較。

表一編碼算法與性能比較

編碼類型	G.711	G.723.1	G.729A	GSM	iLBC
語音編碼速率(kbps)	64	5.3	8	13	13.3
RTP封包長度(ms)	20	30	20	20	30
凈語音數(shù)據(jù)(bytes)	160	20	20	33	50
分組包總長度(bytes)	54+160	54+20	54+20	54+33	54+50
實際總速率(kbps)	85.6	19.7	29.6	34.8	27.7
CPU需求（MIPS）	－	16	18	~10	19
語音質(zhì)量(PESQ MOS)	4.5	3.7	3.9	3.4	4.0

iLBC －一種新的編碼協(xié)議

　　語音質(zhì)量一直是VoIP應用的主要難點，如何保證和提高IP網(wǎng)絡傳輸語音的通話效果，是VoIP應用迫切需要解決的問題。"iLBC"編解碼的出現(xiàn)，解決了在包交換的IP網(wǎng)絡中，傳輸語音所遇到的網(wǎng)絡丟包嚴重影響通話質(zhì)量等實際問題，實現(xiàn)了"語音質(zhì)量的飛躍"。

　　下圖為在不同的網(wǎng)絡丟包環(huán)境下，使用iLBC與G.729A、G.723.1編解碼的語音質(zhì)量比較。

　　無論在高丟包率條件下還是在沒有丟包的條件下，iLBC的語音質(zhì)量都優(yōu)于目前流行的G.723.1, G.729A等標準編解碼；而且丟包率越大，使用iLBC的語音質(zhì)量優(yōu)勢越明顯。通常情況下，為了衡量IP網(wǎng)絡語音質(zhì)量，將≥5％丟包率的網(wǎng)絡情況定義為VoIP的極限網(wǎng)絡條件。經(jīng)過語音質(zhì)量測試，即使在5％丟包率的情況下，iLBC仍然能夠提供相當于GSM手機的語音質(zhì)量。

對IP-PBX的編碼要求

　　由表一可以看到，不同的語音編碼協(xié)議有各種不同的帶寬、話音質(zhì)量、CPU處理要求，因此上述幾種編碼協(xié)議也沒有一種是絕對可以取代其他的能力。G.711是勝于相對與今天內(nèi)線TDM話音質(zhì)量，而且無需任何CPU的處理；G.729是勝于相對占小的帶寬，在同一Internet的帶寬上，可以容下3倍的話音通道；但卻需要更多CPU的處理能力，話音則質(zhì)量遜于G.711；iLBC 類似G.729，但在有掉包率及延時的情況下，iLBC 比其他的編碼都優(yōu)勝。

　　因為以上原因，訊時捷（Switchvox）的IP-PBX 都能支持以上幾種重要的語音編碼協(xié)議。在局域網(wǎng)的環(huán)境里，有充足的帶寬，所有的IP電話，語音網(wǎng)關都使用G.711協(xié)議，這樣能達到最理想的話音效果；話音一旦進入了訊時捷IPX服務器后，訊時捷在往Internet傳輸話音時，便可以根據(jù)管理員的選擇，對不同的連接點，自動轉(zhuǎn)換成各種指定的壓縮編碼，達到節(jié)省帶寬，高話音質(zhì)量的目的。

美國訊時捷(Swichvox)供稿 CTI論壇編輯

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