什么是 VoIP 编解码器？VoIP 编解码器详解

高质量 VoIP 通话的关键在于正确的编解码器。本文探索常见的编解码器、它们的功能和潜在缺点，为 VoIP 优化选择正确的编解码器。

VoIP 让用户通过互联网拨打电话，而不是传统的模拟电话间通话。由于VoIP使用带宽，语音通信必须封装成数据包才能在 IP 网络上传输。网络电话的接收端必须将数字编码的语音通信转换成模拟形式。

在 VoIP 通话中，发送端点的语音编码和接收端点的解码过程是有效 VoIP 通信的一项功能。大多数组织采用 VoIP 编解码器是为了在低带宽和良好的媒体质量之间取得平衡，以降低统一通信的高成本。

什么是 VoIP 编解码器？

VoIP 编解码器为两个端点之间通过压缩和解压缩格式交换媒体设置了一种途径，这种格式决定了 VoIP 通话的整体音质、压缩率和带宽使用。这种格式必须得到有关各方的 “同意”，通话才能成功。简而言之，编解码器有助于在 VoIP 通话期间在两个端点之间以兼容的编码格式进行媒体传输。

VoIP “压缩器 “将模拟语音信号转换成数字语音数据包，并通过 IP 网络发送。网络电话 “解压器 “从接收的数据包中提取语音信号。简单地说，VoIP 编解码器的功能是在两个端点处理特定的语音信号，以提高 VoIP 通话的传输和质量。

VoIP 编解码器可以作为设备或软件存在。专有的 VoIP 编解码器可以是一个独立的设备，也可以是一个组织的硬件。免费和开放源码的 VoIP 编解码器可以是软件或计算机程序。

企业中的两台或多台 VoIP 设备使用相同的编解码器进行通信。当 VoIP 通话中的发送方和接收方信道使用的编解码器不兼容时，一种称为转码器的中间设备会在它们之间架起桥梁。

将呼叫媒体转换为 VoIP 设备兼容编解码器的过程称为转码。网络中不兼容设备的数量会增加转码器的负荷。因此，转码的成本很高，而且会造成 VoIP 通话的延迟。

VoIP 编解码器的共同特点如下：

• 大多数 VoIP 编解码器的采样率是 8000 Hz 的整数倍。根据采样率的不同，VoIP 编解码器可分为窄带、宽带和超宽带编解码器。
• 一些宽带编解码器可提供高清语音质量，采样率高达 48 kHz。
• 帧速率依次为 5 毫秒、10 毫秒、20 毫秒、30 毫秒等。
• 可根据要求配置数据包大小和比特率。
• 用于媒体编码和解码的脉冲编码调制、差分脉冲编码调制和编码激励线性预测。

常见的 VoIP 编解码器

G.711

G.711 是一种窄带音频编解码器标准，用于通过 IP 协议套件进行脉冲编码调制。G.711 VoIP 编解码器有两种类型：-law 和-law。北美和日本使用 G711 -law VoIP 编解码器，欧洲国家以及世界其他地区使用 G.711 -law 编解码器。G.711 有时被称为未压缩编解码器，因为它不使用数据压缩技术。G.711 的缺点是为了换取高清功能而消耗高达 64 kbps 的高带宽。大多数 VoIP 提供商都支持此编解码器。

G.722

G.722 是一种经过许可的编解码器，可在各种压缩率和带宽下提供音频质量。与 G.711 相比，它的运行带宽更高。G.722 允许的带宽包括 32 kbps、48 kbps、56 kbps 和 64 kbps。G.722 具有 16,000 Hz 的音频会议采样频率，可提高 VoIP 呼叫的效率和音频清晰度。

GSM

全球移动通信系统（GSM）是欧洲流行的移动网络，有自己的编解码器。GSM 是一种专有编解码器，与大多数网络电话设备兼容。该编解码器使用高压缩比来提供一流的音频质量。在通话质量方面，GSM 以较低的带宽提供与其他网络电话无异的音质。通常情况下，GSM 编解码器可使用 64 kbps 的带宽，但消耗的带宽通常较少，最高可达 13 kbps 或更低，而音质的下降可以忽略不计。GSM 编解码器用于兼容 GSM 蜂窝网络的网络电话系统。

G.729

G.729 需要许可证以及单独的硬件才能实施。G.729 编解码器可以使用低至 8 Kbps 的带宽来进行低质量呼叫。然而，低质量的通话并不总是令人讨厌的，G.729 在低带宽下的音频通话质量是人类可以理解的。G.729 是一种适合每秒处理大量呼叫的企业的窄带 VoIP 编解码器。带宽使用量越少，网络拥塞就越少，从而获得良好的音频质量。

Opus

Opus 是一种免费、开源的 VoIP 编解码器，广泛用于移动应用程序中的音频流、语音聊天和录音。Opus 的采样频率范围很广，从 8 kHz 到 48 kHz，适用于窄带、中带和宽带。Opus 可以消耗低至 6 kbps 到 500 kbps 的大带宽。Opus 的平均带宽使用量约为 42 kbps。此外，Opus 还提供可变比特率，可根据 VoIP 基础设施网络条件的变化进行自我调整。

其他 VoIP 编解码器

如何为 VoIP 优化选择正确的编解码器

为企业选择合适的编解码器取决于多种因素，但成本往往是最重要的因素。选择低成本的编解码器可能会导致 VoIP 通话质量下降。同样，为 VoIP 中继选择更高的压缩率需要更强的计算能力，这也会增加间接处理成本。实际上，规模较小的企业可以使用免费的编解码器，其音频质量尚可，带宽消耗较低。

VoIP 编解码器的效率意味着更少的带宽消耗和合理的音质。企业可以使用开源、专有或第三方 VoIP 编解码器来支持高效的 VoIP 基础设施。每种编解码器都可以根据带宽、延迟、容忍度和所需的输出信号质量来选择。选择 VoIP 编解码器的关键因素包括以下几点：

1. 兼容性

选择兼容的编解码器对 VoIP 基础设施的运行至关重要。VoIP 硬件必须支持所选的编解码器。有些专有编解码器不能与所有 VoIP 设备一起使用。企业往往需要购买或租用额外的硬件来支持编解码器。

2. 可用性

有些 VoIP 编解码器是免费开源的，有些则需要许可证。大多数企业 VoIP 服务器都内置了编解码器。专有的 VoIP 编解码器需要订购计划，每台设备只需支付最低费用。

3. 采样频率

采样频率决定了 VoIP 通话中需要采样并通过信道发送的 “重要 “数据量。不重要的数据则不被采样和忽略。

4. 带宽消耗

支持每秒多次通话的 VoIP 服务器会消耗大量带宽。值得注意的是，VoIP 编解码器消耗的带宽不应超过保持音量所需的带宽。

5. 压缩率

大多数VoIP 编解码器使用有损压缩技术来减少网络延迟。这样，编解码器就能在不影响音质的情况下消除不必要的通话数据。高压缩率可以提高 VoIP 的通话质量。

6. 音质

比特率决定了一个周期内发送和接收的信息量。简单地说，比特率就是从发送端编码并通过 IP 网络发送的媒体信息量。

7. 延迟

延迟是指数据从一点传输到另一点时产生的延迟。转码会造成 VoIP 网络的延迟。此外，在 IP 网络的多个点压缩大量 VoIP 媒体也会造成延迟。

8. 复杂性

复杂的算法可以消除 VoIP 呼叫中的网络瓶颈，如抖动、丢包、回声和降噪，从而达到理想的音质。需要更高音质和更低带宽的机构可以选择处理能力更强的复杂编解码器。

9. 定价

选择专有 VoIP 编解码器的大型企业要根据通话次数和支持硬件支付更高的费用。高通话量可能导致网络拥塞和维护成本增加。