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1）ITU Gxxx时代：G711，G722，G723.1，G729ab等等

2）AMRNB/WB，Speex，ILBC/ISAC，SILK时代

3）Opus/EVS时代

 

1、VOIP通信中Codec选择的几个时代。

1）ITU Gxxx时代：G711，G722，G723.1，G729ab等等

G711主要用在移动通信基站和基站之间的包交换网络中，并且在有些提供VOIP服务的监控摄像头上使用。64kbps，8khz压缩。

G722系列包括G722,G722.1,G722.2。是针对WB，16khz和SWB 32khz的压缩算法。比较著名的是G722.1 也就是Polycom的Siren Codec，他的特点语音编解码为数不多的频域编码框架，不仅对语音支持比较好，对音乐支持也还可以。在Polycom的VOIP设备中通常支持该编解码器。

G722.2就是AMR-WB+，是32khz语音编解码器，同时支持音乐编码，是AMR-WB的超宽带版本，但是由于他前向兼容AMR系列的框架，内核选择了CELP编解内核，对音乐编码有先天的问题

2）AMRNB/WB，Speex，ILBC/ISAC，SILK时代

AMR系列：作为8kbps~12kbps的语音编解码器，在一段时间内，质量是不错的，毕竟他是WCDMA和TDCDMA标准选择的语音编解码器。也通过3GPP标准开源。在有一段时间Yy语音和QTalk，微信语音留言都使用了AMR编解码器。但是他的问题是，有专利费，固定比特率。抗丢包性能一般。

  • Speex：Speex是由Jean Marc Valin（也是CELT的主要发明人）开发的编解码器，特点是免专利费，开源。支持宽带超宽带。缺点是这个编解码器可能是为了避开专利，并且受限于很多因素，编码质量并不好。无论是窄带宽带超宽带，对抗丢包，质量都很一般。但是这也是站在今天的角度看当时的技术，并且在当时能够提供免专利费的全频带，低速率（16kbps左右）语音编解码器确实没有，可以说，Speex填补了空白。并且Speex有一个显著特点是，Speex实际上不是一个编解码器，是一个音频处理集。包括AGC，AEC，ANS。可以完整的应用在一个VOIP通信系统中，并且他的AEC的自适应滤波部分做的相当不错，在PC上可以拿来使用。

  • ILBC和ISAC：ILBC编解码器是GIPS（WebRTC前身）第一个开源出来的编解码器。8khz，13.3kbps。窄带编解码器。他的特点是，抗丢包性好。信源编码的基础是去冗余，信道编码的基础是加冗余。去冗余的弊端就是抗丢包差，所以ILBC反其道行之，减少帧间冗余的压缩，增加每个帧独立性，使得当发生丢包的时候，丢包对抗效果好。ILBC在部分呼叫中心公司有广泛应用。ISAC是在GIPS被收购之后伴随WebRTC开源的编解码器，他的特点是支持16khz，24khz，32khz。支持带宽估计（这是很多语音编解码器不具备的）。并且他不是基于CELP框架，使用了频域编码框架+格型编码+算数编码的框架。具有一定特殊性。ISAC继承了ILBC的抗丢包优点，但是缺点也相当突出，由于用了频域编码器，高频语音编码效果不好，听起来有金属音，PESQ-WB MOS分低。

  • SILK：SILK面世时代比较晚，是以上编解码器中最晚开发一个编解码器。他的发明人是Ken Vos，也是ILBC，ISAC的主要开发者。Ken VOS在离开GIPS之后去了高通，为高通开发了一个宽带编解码器。然后到Skype为Skype开发SILK。Skpye有一段时间也是使用GIPS的方案，用ILBC和ISAC。后面自己开发Codec，他们第一个自己的Codec是VSOPC(好像，这里缺一个wiki的链接)。但是质量很差，用户抱怨。故请来了Vos开发SILK。Vos又在Skpye尝试新框架，Vos的SILK使用了预测加噪声整形的混合框架（第一使用类似框架的是Broadcom的BV16，BV32编解码器）。使用STP+LTP+STNS+LTNS两层后反馈嵌套（BV16和BV32是一个前馈+一个后馈，这里差图和wiki链接）。并且引入Delay Decision量化搜索方法，使得标量量化具有矢量量化的性能指标。可以说SILK的质量是非常好的一个编解码器。（这里差一个表），无论主观还是客观。虽然他充分挖掘相关性，但由于做到极致和非常完美，使得在丢包对抗上有一定帮助。并且他开发了RED辅助编码算法，提高他的抗丢包能力。

我个人，是非常推荐初级和中级算法工程师仔细阅读SILK编解码器，代码质量好（EE工程师中少见），并且用了很多基础算法，很多小技巧，甚至包括自动控制理论。对提升自己的能力很有帮助。

3）Opus/EVS时代

Opus在2012年横空出世，按照官网的说法，opus比HEAAC好，并给了一些demo。但事实真的是这样吗，Opus是由SILK+CELT混合的编码器，学术上的叫法叫做USAC，Unify Speech and Audio Coding。这点，EVS也是。意思是不区分音乐语音的编解码器。这个编解码器内有个一Music detector去判断当前帧是语音还是音乐，语音选择语言框架编码，音乐选择音乐框架编码（注意目前还没有统一框架，原因是框架一般是人体生理模拟，因为人有两个声学器官，嘴和耳朵，所以语音是针对声带，口腔，鼻腔见面，音乐是根据人耳朵结构的时间掩蔽，频域掩蔽，双耳暗示效益编码）。所以，Opus适合电台这种音乐语音混合编码器。但是由于Opus的音乐编码CELT的质量并不突出，所以Opus在双声道低速率（24kbps~32kbps左右）效果并不突出。在网站上的demo缺少钢琴，爵士，摇滚的demo。更多是流行音乐和民谣。高频分量相对弱些。但如果使用Opus有以下要注意事情，音频码率高些，不要限制编码器的模式。另外高通宣称有OPUS专利，来自大神Ken VOS。
EVS 主要是VoiceAge公司，Dolby公司，Fraunhofer，华为（北京苗磊兄弟，羡慕你们）联合开发的USAC编码器（这里面也有故事，和技术无关，我就不八卦了），低速率音乐编码器质量很好，源自dolby和Fraunhofer的HEAACv2技术。但是问题是，目前没有高效的嵌入式系统可用的编码器，不支持双声道，专利费不便宜哦。主要计划用在未来的VoLTE中（华为又要收苹果钱了哦）。