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波形編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)均由ITU-T制訂,為G系列標(biāo)準(zhǔn),如表3.3所示。
G.711是電話網(wǎng)中廣為使用的64kbit/sPCM編碼。在我國(guó)采用A律壓擴(kuò),在小取樣值范圍內(nèi)相當(dāng)于12bit線性PCM,晝化信噪比為35dB。其失真被作為話音編碼的質(zhì)量衡量單位,稱作量化失真單位
(QDU)。G.721為32kbit/sADPCM編碼,1984年標(biāo)準(zhǔn)化。其應(yīng)用目標(biāo)是用于DCME,二是用在A律和律PCM之間,作為兩種PCM系統(tǒng)的中介系統(tǒng),正因?yàn)槿绱耍訟/律PCM作為其輸入,但不能以線性PCM作為其輸入。另外,G.721還支持同步級(jí)聯(lián),保證性能不下降。由于北美網(wǎng)絡(luò)不允許有長(zhǎng)零串,因此編碼中取消了全零碼字,使量化級(jí)成為15級(jí)。量化信噪比為23dB。
G.7231986年標(biāo)準(zhǔn)化,只用于DCME,增加了兩種比特率:24kbit/s和40kbit/s。前者在話務(wù)短時(shí)過載時(shí)使用,后者用于傳送9600bit/s的modem信號(hào)。40kbit/s的量化信噪比為28dB。
G.726為G.721和G.723的合成,且又增加了16kbit/s比特率。
G.726推出后,G.721和G.723標(biāo)準(zhǔn)就刪除了。
G.727比特率和G.726完全相同,其目的是用于分組電路倍增設(shè)備(PCME)。在PCME中,若出現(xiàn)過載,分組的最低有效位(LSB)將被丟棄。因此,G.727采用了嵌入式ADPCM算法,其特點(diǎn)是低速率量化電平是高速率量化電平的子集。具體說來,40/32/24/l6kbit/s對(duì)應(yīng)的5/4/3/2比特量化器均采用偶數(shù)量化級(jí),且2bit鼠化器嵌在3bit量化器中,3bit量化器嵌在4bit量化器中,4bit量化器又嵌在5bit量化器中。在傳輸過程中若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞,則可丟棄LSB自動(dòng)降為低一級(jí)星化碼字。編碼器發(fā)送的碼字包含增強(qiáng)比特和核心比特,反饋回路只使用核心比特進(jìn)行預(yù)測(cè)和自適應(yīng)。解碼器分為前饋支路和反饋支路,反饋支路也使用核心比特,和編碼器相同,以保證收發(fā)兩端預(yù)測(cè)器完全相同;前饋支路則使用增強(qiáng)比特和核心比特,經(jīng)反向量化器得差分信號(hào),然后與反饋回路所得的預(yù)測(cè)信號(hào)合成后得到恢復(fù)后的原信號(hào)。這樣,增強(qiáng)比特允許在網(wǎng)絡(luò)傳輸中丟棄,僅影響恢復(fù)信號(hào)的精度,且比特丟棄或編碼器降低量化階數(shù)都無需通知解碼器。唯一需要保證的是編解碼器反饋支路所用的核心比特?cái)?shù)必須相同。因此,G.727適于IP網(wǎng)絡(luò)和ATM網(wǎng)絡(luò)中的話音傳送,在這些網(wǎng)絡(luò)中由于業(yè)務(wù)量的突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性容易出現(xiàn)短時(shí)擁塞,此時(shí)可以舍棄話音分組的lSB以緩解擁塞。
G.722為7kHz闊帶編碼器,用于電話會(huì)議和會(huì)議電視,可增加話音可懂度,使與會(huì)者長(zhǎng)期收聽不感到疲勞。它利用正交濾波器將話音頻帶分成2個(gè)子帶。高端子帶采用類似G.727的16kbit/sAD
PCM,低端子帶采用內(nèi)嵌于6bit量化器的5bit和4bit量化器,實(shí)現(xiàn)速率為48/4lJ/32kbit/s的ADPCM。主觀評(píng)測(cè)MOS分要比電話頻帶話音高1分。7kHz編碼器的研究始于1995年,主要應(yīng)用目標(biāo)是ISDN電話、ISDN可視電話和會(huì)議電視、ATM上分組應(yīng)用等。模式A為通用型,模式B為低復(fù)雜度型,在高端工作站和PC機(jī)上運(yùn)用。
波形編碼廣泛應(yīng)用于電路交換網(wǎng)。IP網(wǎng)絡(luò)電話一般都支持G.71IPCM編碼,有的還支持32kbit/s的ADPCM編碼。