internet的巨大成功。必將使ip成為未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的支柱技術(shù)，以ip為核心的分組化和以移動(dòng)通信為核心的無(wú)線化已成為電信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的主流方向。tcp/ip的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不但無(wú)可置疑地成為數(shù)據(jù)領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)，而且已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入電信領(lǐng)域，其突破口就是電話業(yè)務(wù)。

　　ip網(wǎng)絡(luò)電話是一項(xiàng)涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信令協(xié)議、數(shù)字信號(hào)處理等多個(gè)領(lǐng)域的綜合性技術(shù)，它具有價(jià)格低廉、可以靈活地提供各種增值業(yè)務(wù)、有利于企業(yè)建立高效綜合服務(wù)內(nèi)部網(wǎng)、有利于運(yùn)營(yíng)商開(kāi)拓新的市場(chǎng)、有助于和ip網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的融合、促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其中價(jià)格低廉是ip電話能夠進(jìn)入市場(chǎng)的首要因素，其根本原因是ip電話均采用語(yǔ)音分組技術(shù)、語(yǔ)音壓縮編碼和統(tǒng)計(jì)復(fù)用，帶寬利用率高，完成一次通信所需的成本大幅度降低。ip電話中的語(yǔ)音處理主要需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是在保證一定話音質(zhì)量的前提下盡可能地降低編碼比特率，二是在ip網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保證一定的通話質(zhì)量。前者正是我們要研究的語(yǔ)音編碼技術(shù)。

　　1、語(yǔ)音編碼技術(shù)

　　1.1　語(yǔ)音編碼技術(shù)的分類(lèi)

　　根據(jù)語(yǔ)音編碼的發(fā)展過(guò)程，把語(yǔ)音編碼技術(shù)歸納為以下3類(lèi)：

　　1.1.1　波形編

　　波形編碼方式是能夠忠實(shí)地表現(xiàn)波形的編碼方式。語(yǔ)音信號(hào)的波形編碼力圖使重建的語(yǔ)音波形保持原語(yǔ)音信號(hào)的波形狀態(tài)。這類(lèi)編碼器通常是將語(yǔ)音信號(hào)作為一般的波形信號(hào)來(lái)處理，所以它具有適應(yīng)能力強(qiáng)、話音質(zhì)量好、抗噪抗誤碼能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但是波形編碼所需的編碼速率比較高，其速率一般在64 kbit/s～16 kbit/s。其中64 kbit/s pcm的語(yǔ)音編碼方式是其中的一個(gè)代表。

　　1.1.2　參數(shù)編碼

　　參數(shù)編碼是根據(jù)聲音的形成模型，把聲音變換成參數(shù)的編碼方式。其基本方法是通過(guò)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)特征參數(shù)的提取及編碼，力圖使重建語(yǔ)音信號(hào)具有盡可能高的可懂性，即保持原語(yǔ)音的語(yǔ)義。而重建的信號(hào)的波形同原語(yǔ)音信號(hào)的波形可能會(huì)有相當(dāng)大的差別。參數(shù)編碼的最大優(yōu)點(diǎn)是編碼速率低，通常小于 4.8kbit/s，有時(shí)可以低至600 bit/s～2.4 kbit/s。缺點(diǎn)是合成語(yǔ)音質(zhì)量差，自然度較低，對(duì)講話環(huán)境噪聲較敏感，且時(shí)延大。

　　參數(shù)編碼的典型例子就是語(yǔ)音信號(hào)的線性預(yù)測(cè)編碼（lpc），它已被公認(rèn)為是目前參數(shù)編碼中最有效的方法。

　　1.1.3　混合編碼

　　混合編碼結(jié)合了以上兩種編碼方式的優(yōu)點(diǎn)，采用線性技術(shù)構(gòu)成聲道模型，不只傳輸預(yù)測(cè)參數(shù)和清濁音信息，而且預(yù)測(cè)誤差信息和預(yù)測(cè)參數(shù)同時(shí)傳輸，在接收端構(gòu)成新的激勵(lì)去激勵(lì)預(yù)測(cè)參數(shù)構(gòu)成的合成濾波器，使得合成濾波器輸出的信號(hào)波形與原始語(yǔ)聲信號(hào)的波形最大程度的擬合，從而獲得自然度較高的語(yǔ)聲。這種編碼技術(shù)的關(guān)鍵是：如何高效地傳輸預(yù)測(cè)誤差信息。依據(jù)對(duì)激勵(lì)信息的不同處理，這類(lèi)編碼主要有：多脈沖線性預(yù)測(cè)編碼（mplpc）、規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（rpelpc）、碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（celpc）、低時(shí)延的碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（ld-celpc）。

　　混合編碼克服了原有波形編碼器與聲碼器的弱點(diǎn)，而結(jié)合了它們的優(yōu)點(diǎn)，在4 kbit/s～16 kbit/s速率上能夠得到高質(zhì)量合成語(yǔ)音。在本質(zhì)上具有波形編碼的優(yōu)點(diǎn)，有一定抗噪和抗誤碼的性能，但時(shí)延較大。

　　1.2　語(yǔ)音壓縮編碼的原理

　　ip網(wǎng)絡(luò)電話中的語(yǔ)音處理需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題就是在保證一定話音質(zhì)量的前提下，盡可能降低編碼比特率。這主要依靠語(yǔ)音編碼技術(shù)來(lái)解決。ip 電話宜使用itu-t定義的低比特率編碼標(biāo)準(zhǔn)，其比特率為5.3 kbit/s～16 kbit/s，均為低復(fù)雜度編碼算法，話音分組長(zhǎng)度在30 ms以下，話音質(zhì)量較好。從前面列舉的幾種編碼方式也可看出，同一段語(yǔ)音信號(hào)，采用不同的編碼方式，其編碼后的比特率各不相同。那么為什么我們能夠?qū)φZ(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼從而達(dá)到降低語(yǔ)音信號(hào)的比特率呢?

　　1.2.1　利用了語(yǔ)音信號(hào)的相關(guān)性

　　語(yǔ)音信源是相關(guān)信源，因此經(jīng)過(guò)采樣和量化的信號(hào)之間還有很強(qiáng)的相關(guān)性，為了降低編碼速率，人們就希望盡可能多地去除語(yǔ)音信號(hào)之間的相關(guān)性。線性預(yù)測(cè)編碼技術(shù)（lpc）就是一種用來(lái)去除語(yǔ)音信號(hào)之間相關(guān)性的常用技術(shù)。語(yǔ)音信號(hào)中存在兩種類(lèi)型的相關(guān)性：其一是在樣點(diǎn)之間短時(shí)相關(guān)性。語(yǔ)音信號(hào)在某些短時(shí)段中呈現(xiàn)出隨機(jī)噪聲的特性，在另一些短時(shí)段中，則呈現(xiàn)出周期信號(hào)的特性，其他一些是二者的混合。簡(jiǎn)而言之，語(yǔ)音信號(hào)的特征是隨時(shí)間而變化的，只是在一短段時(shí)間中，語(yǔ)音信號(hào)才保持相對(duì)穩(wěn)定一致的特征，也就是語(yǔ)音信號(hào)的短時(shí)平穩(wěn)性。其二是相鄰基音周期之間存在的長(zhǎng)時(shí)相關(guān)性。由于語(yǔ)音信號(hào)中的短時(shí)相關(guān)性和長(zhǎng)時(shí)相關(guān)性很強(qiáng)，通過(guò)減弱這些相關(guān)性，使語(yǔ)音信號(hào)之間相關(guān)性降低，然后再進(jìn)行編碼，