81、现代语音通信技术全解析

现代语音通信技术全解析

1. 语音IP技术（VoIP）

1.1 基本概念与延迟控制

VoIP旨在通过全数字通信通道，以一系列数据包的形式传输语音通话，实现更高效的带宽利用，使语音和常规数据能在同一基础设施中混合传输。为确保语音质量，端到端延迟应控制在400毫秒以内，与IP电话的要求相近。为减少延迟，可结合使用语音压缩算法和自适应平滑延迟方法。

1.2 语音帧中继与优先级设置

由于语音数据包与数据数据包会在帧中继基础设施中传输，因此需要对语音数据包进行优先级设置，使其优先于数据数据包传输。例如，摩托罗拉的6520 MPRouter with Voice Relay为语音数据包赋予了比其他帧中继数据（如包含旧数据和局域网数据的Bypass和Annex_G帧）更高的优先级。该设备还将Bypass和Annex_G站的帧大小限制在传输时间仅需5 - 10毫秒的范围内，将这些帧在语音帧前排队的数量限制为两个，从而将排队导致的延迟控制在10 - 20毫秒之间。

1.3 语音数字化处理

1.3.1 频率范围缩减

人类语音频率范围可达约20kHz，但大部分可理解的语音信息集中在300Hz - 3400Hz频段，因此可仅传输该频段信息以节省带宽。

1.3.2 数字转换方法

• 波形编解码器（Waveform codecs） ：如G.711 PCM编解码器，输出速率为64Kbps，虽会浪费一定带宽，但能提供高质量语音、低延迟，且实现简单，对CPU性能要求低。
• 声码器（Voco