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宽带/窄带:谁将“带”领业界

虽然看似胜负已定,但是裁决宽带与窄带编解码器之间争论的最有效方式还要视个案而定。对于 VoIP 业务的最终用户,宽带编解码器相对于窄带编解码器的优势一目了然:宽带编解码器可提供更高的语音质量。宽带语音编解码器还提供双倍的采样率,从而带来 50 至 7,000Hz 的有效带通。而在标准窄带 VoIP 电话中,语音信号采样率仅为 8,000Hz。

这可使有效语音带通达到大约 200 至 3300 Hz。对最终用户而言,这意味着宽带语音编解码器可提供保真度非常高的语音呼叫,让电话线两端的人感觉像是在同一房间内促膝而谈。

目前市场上有多种宽带编解码器,不过最流行的是 G.722 与 G.722.2。G.722 是国际电信联盟 (ITU) 于1988年推出的标准化自适应差分脉冲编码调制 (ADPCM) 波形编解码器的频段分离版本。ADPCM 等波形编解码器在处理语音时占用的的数字信号处理器 (DSP) 周期不多,但要求更高的语音通道带宽。G.722 一般需要与窄带 ADPCM G.726 大致相同的 DSP 功率;但由于电话声道较高的采样率,宽带 G.722 需要 48、56 或 64kbps 的数据速率,以实现最佳平衡。

ITU 在 2002 年推出的 G.722.2 有助于降低带宽语音需要的额外带宽。G.722 利用宽带自适应多速率 (WB-AMR) 压缩编解码器,在提高语音质量的同时能够将电话声道的比特率从 48kbps 降至 12.65kbps。对于希望利用更低带宽为最终用户提供高质量宽带语音的 IP 电话制造商而言,G.722.2 可能是理想选择。

因此,可能有人会问,为什么 IP 电话和 VoIP 设备不都选择提供单纯的宽带语音?答案并不像想象的那么简单。面对不同选择做出决定时一般会存在多方面的权衡。例如,每种标准所要求的处理功率与带宽大相径庭。例如,利用 WB-AMR 等压缩编解码器提供宽带语音的代价是需要更高的 DSP 处理功率。而 G.726 等窄带编解码器则能够在 32kbps 或更低的数据速率下高效运行。

提供宽带语音可确保 IP 电话等 VoIP 设备的用户享受尽可能高的质量体验。IP 电话和 VoIP 系统设计人员根据最重要的系统设计约束条件可能会选择以下编解码器:

窄带:


. G.711 与 G.726:提供窄带语音,处理需求低,比特率一般为 32 至 64kbps。

. 其它具有压缩功能的窄带编解码器,如:G.729AB 与 G.723.1,可提供低至 5.3kbps 的比特率,但是需要更高的 DSP 处理功率。

宽带:


.G.722:提供宽带语音,DSP 处理需求低(类似于标准 G.726 ADPCM)。但要求每通道比特率为 48~64kbps。

. G.722.2:提供宽带语音,可以把带宽压缩到每通道 12.65kbps。但需 比 G.722 更多的处理周期。

关于作者:


Brent Lorenz 现任德州仪器 (TI) 通信基础设施与语音业务部 IP 电话产品经理,主要负责产品定义与战略的制定与实施,以及 TI 的有线与无线 IP 电话产品。此外,还负责协调企业与家庭语音通信领域 TI IP 电话客户支持方面的全球市场推广、销售与业务开发活动。之前,他曾在数家知名企业担任多种职位,这些公司包括 TI、IBM-Rational、Wind River 以及 VoIP 软件初创企业等。他在数字信号处理器、VoIP 软件与嵌入式软件工具领域拥有丰富的客户关系开发与维护经验。Lorenz 曾就读于堪萨斯州立大学 (Kansas State University) 和马里兰大学 (University of Maryland),并先后获电气工程学士学位和工商管理硕士学位。