如果 G.711 无法提供清晰的通话,可尝试的 4 种 VoIP 编解码器

VoIP 编解码器对 VoIP 呼叫的质量、压缩和带宽使用有直接影响。最常见的是 G.711,它是一种窄带编解码器,配置用于提供清晰的语音通信。

G.711 有其优点,但并不总是最好的。事实上,其他一些 VoIP 编解码器具有更适合某些场景的高级功能。

术语“编解码器”代表压缩和解压缩,或者编码和解码。

在通话过程中,语音信号先转换为数字数据包,然后通过互联网传输。 VoIP 编解码器进一步压缩该数据,以确保其快速到达接收器。其目标是在不牺牲音频质量的情况下保持最佳带宽使用。在接收端,压缩数据被解压缩并转换回语音信号。

有多种编解码器支持网络电话提供商,因此发送方和接收方通常必须“协商”并决定使用最佳编解码器。为了使通信正常进行,发送者和接收者必须使用相同的编解码器——两个设备都支持的编解码器。

VoIP 编解码器依赖于几个重要组件,包括:

  • 采样率:在通话期间,模拟语音数据会定期“采样”并转换为数据包。每个样本包含一段数字音频数据。采样率是 VoIP 编解码器可以测量和收集样本的频率(以 Hz 为单位)。高采样率可产生更高保真度的音频,但需要更多带宽。低采样率需要较少的带宽,但捕获的细节较少,导致通话质量较差。
  • 带宽:带宽以每秒位数 (bps) 为单位,表示可以通过网络通道传输的数据量。尽管大多数 VoIP 带宽要求较低,但某些编解码器需要高带宽使用,这可能会导致延迟。
  • 比特率:这是样本中捕获的数据量。它决定音频质量。高比特率的编解码器将产生更好的音质。

为什么 G.711 如此受欢迎?

人们使用它是因为它是一个安全的选择——它简单、免费,并且专为电话设计。

窄带编解码器(例如 G.711)优先考虑语音而不是音乐。这使得它适合以清晰、低延迟的语音通信为首要任务的场景。

与其他编解码器不同,它不压缩语音数据。相反,它使用 PCM(即脉冲控制调制),以 64kbps 的固定比特率和 8kHz 的采样率运行。由于语音数据的频率范围很窄,最高可达 4kHz,因此可以以最小的失真准确捕获人声。

G.711 编解码器有两种变体:μ-law 和 A-law。 μ-law 变体在日本和北美使用,而 A-law 变体主要在欧洲使用。

然而,它带来了一个问题。由于G.711不压缩语音,因此使用的数据较多,对带宽的要求也较高。当可用带宽有限或电话网络容量较低时,这可能会成为问题。在这种情况下,您最好使用针对带宽进行优化的编解码器。

四种额外的 VoIP 编解码器以及何时使用它们

每个编解码器都有其优点和缺点,让您可以选择适合您需求的编解码器。如果 G.711 无法解决问题,您可以尝试以下四种替代 VoIP 编解码器。

G.722:卓越的音频质量

G.722 是一种免版税的宽带编解码器,频率范围为 50Hz 至 7kHz,提供高清音频。与仅覆盖 4kHz 的 G.711 相比,该编解码器可捕获更大范围的人类语音。

当然,G.722 具有很高的带宽要求,以 48kbps、56kbps 和 64kbps 三种不同的比特率运行。其采样率为16kHz,是G.711采样率的两倍。尽管如此,两种编解码器都使用相似的带宽 — 主要区别在于 G.711 固定为 64kbps,而 G.722 具有可变比特率。

G.722 使用称为子带自适应差分脉冲编码调制 (SB-ADPCM) 的压缩技术。

有了它,音频信号被分成子带。高频信号与低频信号分开压缩。这有助于产生听起来自然的高质量音频,同时优化可用带宽的使用。

G.722 的主要缺点是兼容性——它没有得到 VoIP 提供商的广泛支持。

不过,也有少数人支持它。如果您的设备允许,它是一种可靠的 VoIP 编解码器,非常适合需要卓越语音质量或连接不稳定的情况。

Opus:低带宽情况下的低延迟

Opus 是一种超宽带编解码器,频率范围为 50Hz 至 20kHz。与 G.722 一样,它(不仅仅是)能够提供高清语音。

它也是开源和免版税的,没有经常性的许可费用——任何人都可以免费使用它。

Opus 适合窄带和宽带,具有从低至 8kbps 到高达 512kbps 的可变比特率。除了高达 48kHz 的极高采样率之外,它还可以根据网络状态调整带宽使用情况。

尽管 Opus 越来越受欢迎,但其支持范围不像 G.711 那样广泛,也不像 G.722 那样广泛。

它的主要缺点是复杂性——它使用先进的压缩技术,需要更多的处理能力。尽管如此,它在低比特率下仍然能产生比 G.711 更好的音频。

最终,Opus 非常适合需要低带宽和低延迟的场景。当您需要传输音乐时,它也很有用,因为音乐的工作频率范围比人类语音更宽,即从 20Hz 到 20kHz。

G.729:高网络流量场景中的中等质量

与 Opus 不同,G.729 是一种窄带 VoIP 编解码器,其工作比特率仅为 8kbps。它明显低于 G.711 和 G.722 的 64kbps。

但它的采样率为8kHz,与G.711相同。

G.729 使用积极的压缩技术,从模拟语音信号生成微数据包。因此,与其他产品相比,它仅提供中等的音频质量。

它的真正威力在于高流量、低带宽环境,因为它可以支持更高数量的同时呼叫,就像您在呼叫中心看到的那样。 G.729在网络严重受限的场景下也能保证良好的语音通信。

AMR-WB:不仅仅用于捕获语音

AMR-WB 代表自适应多速率宽带。它也称为 G.722.2,是 G.722 编解码器的更高级版本。

G.722.2 的工作频率范围为 50Hz 至 7kHz,可以捕获高清音频。它还具有从 6.6kbps 到 23.85kbps 的可变比特率,这意味着它可以适应不断变化的网络条件。

该编解码器非常适合语音和音乐,这就是它广泛应用于移动电话网络的原因。相比之下,G.711 旨在用于通过 PSTN 的传统电话通信。

G.722.2 也得到了广泛的支持,确保了不同 VoIP 设备和系统之间的互操作性。

高级 VoIP 编解码器回顾

G.711 是传统语音通信的可靠编解码器,但它不是您唯一的选择。其他高质量编解码器包括:

  • G.722:卓越的音频质量和灵活性。
  • 作品:处理网络不稳定时的低延迟。
  • G.729:在高流量环境中质量可接受。
  • AMR-WB:捕捉高清语音和音乐。