移动通信最先进的音频编解码器EVS及用好要做的工作

语音通信从最初的只有有线通信变成后来的有线通信与无线通信（移动通信）的竞争，当移动语音通信价格下来后有线语音通信明显处于逆势。如今移动语音通信的竞争对手是OTT（On The Top）语音，OTT语音是互联网厂商提供的服务，一般免费，如微信语音。目前语音通信技术上就分成了两大阵营：传统通信阵营和互联网阵营，互相竞争，推动着语音通信技术的发展。具体到编解码器上互联网阵营提出了涵盖语音和音乐的音频编解码器OPUS（OPUS是由非盈利的Xiph.org 基金会、Skype 和Mozilla 等共同主导开发的，全频段（8kHZ到48kHZ）,支持语音和音乐（语音用SILK, 音乐用CELT），已被IETF接纳成为网络上的声音编解码标准（RFC6716）），绝大多数OTT语音的APP都支持，有一统互联网阵营的趋势。移动通信标准组织3GPP为了应对互联网阵营的竞争，也提出了涵盖语音和音乐的音频编解码器EVS（Enhanced Voice Service）。我曾经给我做的手机平台上成功的加上了EVS，并且通过了中国移动的实网环境下的测试。下面就讲讲这个codec以及用好要做的工作。

 

3GPP在2014年9月将EVS编解码器标准化，由3GPP R12版本定义，主要适用于VoLTE, 但也同时适用于VoWiFi和固定网络电话VoIP。EVS编解码器由运营商、终端设备、基础设施和芯片提供商以及语音与音频编码方面的专家联合开发，其中包括爱立信、Fraunhofer集成电路研究所、华为技术有限公司、诺基亚公司、日本电信电话公司（NTT）、日本NTT DOCOMO公司、法国电信（ORANGE）、日本松下公司、高通公司、三星电子公司、VoiceAge公司及中兴通讯股份有限公司等。它是3GPP迄今为止性能和质量最好的语音频编码器,它是全频段（8kHZ到48kHZ），可以在5.9kbps至128kbps的码率范围内工作,不仅对于语音和音乐信号都能够提供非常高的音频质量,而且还具有很强的抗丢帧和抗延时抖动的能力,可以为用户带来全新的体验。

 

下图是3GPP EVS相关的SPEC，从TS26.441到TS26.451。

我已将关键的几个用红框标出，其中TS26.441是总览，TS26.442是用C语言写的定点实现（reference code），这也是后面用好EVS工作中的重中之重。TS26.444是测试序列，优化reference code过程中几乎每天都要保存一个优化的版本，每天都要用测试序列跑一跑优化的版本，如发现不一样了，说明优化的有问题，要退到上一个版本，并检查出哪一步优化出问题了。TS26.445是EVS算法的具体描述，近700页，说实话看的头疼，如果不是做算法的，算法部分看个大概就可以了，但是对特性描述相关的一定要细看。

 

EVS对语音信号和音乐信号采用不同的编码器。语音编码器是改进型代数码激励线性预测（ACELP），还采用了适合不同语音类别的线性预测模式。对于音