ITU-T G 729 1 FRENCH-2006 G 729-based embedded variable bit-rate coder An 8-32 kbit s scalable wideband coder bitstream interoperable with G 729《基于G 729的嵌入式可变比特率编码器 与G 729互操作的8-32 .pdf

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1、U n i o n i n t e r n a t i o n a l e d e s t l c o m m u n i c a t i o n sUIT-T G.729.1SECTEUR DE LA NORMALISATIONDES TLCOMMUNICATIONSDE LUIT(05/2006)SRIE G: SYSTMES ET SUPPORTS DETRANSMISSION, SYSTMES ET RSEAUXNUMRIQUESEquipements terminaux numriques Codage dessignaux analogiques par des mthodes a

2、utres que la MICCodeur incorpor dbit binaire variable fondsur G.729: Flux binaire de codeur large bandede 8 32 kbit/s interoprable avec G.729Recommandation UIT-T G.729.1RECOMMANDATIONS UIT-T DE LA SRIE GSYSTMES ET SUPPORTS DE TRANSMISSION, SYSTMES ET RSEAUX NUMRIQUESCONNEXIONS ET CIRCUITS TLPHONIQUE

3、S INTERNATIONAUX G.100G.199CARACTRISTIQUES GNRALES COMMUNES TOUS LES SYSTMESANALOGIQUES COURANTS PORTEURSG.200G.299CARACTRISTIQUES INDIVIDUELLES DES SYSTMES TLPHONIQUESINTERNATIONAUX COURANTS PORTEURS SUR LIGNES MTALLIQUESG.300G.399CARACTRISTIQUES GNRALES DES SYSTMES TLPHONIQUESINTERNATIONAUX HERTZI

4、ENS OU SATELLITES ET INTERCONNEXION AVEC LESSYSTMES SUR LIGNES MTALLIQUESG.400G.449COORDINATION DE LA RADIOTLPHONIE ET DE LA TLPHONIE SUR LIGNES G.450G.499CARACTRISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION ET DES SYSTMESOPTIQUESG.600G.699EQUIPEMENTS TERMINAUX NUMRIQUES G.700G.799Gnralits G.700G.709Codage

5、des signaux analogiques en modulation par impulsions et codage G.710G.719Codage des signaux analogiques par des mthodes autres que la MIC G.720G.729Principales caractristiques des quipements de multiplexage primaires G.730G.739Principales caractristiques des quipements de multiplexage de deuxime ord

6、re G.740G.749Caractristiques principales des quipements de multiplexage dordre plus lev G.750G.759Caractristiques principales des quipements de transcodage et de multiplication numrique G.760G.769Fonctionnalits de gestion, dexploitation et de maintenance des quipements de transmission G.770G.779Cara

7、ctristiques principales des quipements de multiplexage en hirarchie numriquesynchroneG.780G.789Autres quipements terminaux G.790G.799RSEAUX NUMRIQUES G.800G.899SECTIONS NUMRIQUES ET SYSTMES DE LIGNES NUMRIQUES G.900G.999QUALIT DE SERVICE ET DE TRANSMISSION ASPECTS GNRIQUES ET ASPECTSLIS LUTILISATEUR

8、G.1000G.1999CARACTRISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION G.6000G.6999DONNES SUR COUCHE TRANSPORT ASPECTS GNRIQUES G.7000G.7999ASPECTS RELATIFS AUX PROTOCOLES EN MODE PAQUET SUR COUCHETRANSPORTG.8000G.8999RSEAUX DACCS G.9000G.9999Pour plus de dtails, voir la Liste des Recommandations de lUIT-T.Rec. U

9、IT-T G.729.1 (05/2006) iRecommandation UIT-T G.729.1Codeur incorpor dbit binaire variable fond sur G.729: flux binaire decodeur large bande de 8 32 kbit/s interoprable avec G.729RsumLa prsente Recommandation dcrit un algorithme chelonnable de codage audio et de parole de 8 32 kbit/s interoprable ave

10、c G.729, G.729A et G.729B.La sortie du codeur G.729EV a une bande passante de 50-4000 Hz 8 et 12 kbit/s et 50-7000 Hz de14 32 kbit/s. A 8 kbit/s, G.729EV est pleinement interoprable avec G.729, Annexe A/G.729 etAnnexe B/G.729. On en prvoit donc un dveloppement efficace dans les infrastructures VoIPe

11、xistantes fondes sur G.729. Le codeur fonctionne sur des trames de 20 ms et a un dlaialgorithmique de 48,9375 ms. Par dfaut, lentre du codeur et la sortie du dcodeur sontchantillonnes 16 kHz.Le codeur produit un flux binaire incorpor structur en 12 couches correspondant aux 12 dbitsbinaires disponib

12、les de 8 32 kbit/s. Le flux binaire peut tre tronqu du ct du dcodeur ou partout composant du systme de communication pour ajuster “au vol“ le dbit binaire la valeurdsire sans quil soit besoin de signalisation hors bande.Lalgorithme sous-jacent se fonde sur une structure de codage trois tapes: prdict

13、ion linaire avecexcitation par code (CELP, code-excited linear prediction) incorpor de la bande infrieure (50-4000Hz), le codage paramtrique de la bande suprieure (4000-7000 Hz) par extension de largeur debande en domaine temporel (TDBWE, time-domain bandwidth extension), et lamlioration de labande

14、complte (50-7000Hz) par une technique de codage transformation prdictive connue sousle nom dannulation de crnelage de domaine temporel (TDAC, time-domain aliasing cancellation).LAmendement 1 introduit la nouvelle Annexe A qui contient le format de charge utile RTP ainsique les identificateurs et par

15、amtres de capacit pour la signalisation des capacits G.729.1 fondesur H.245. Le format et les paramtres de capacit sont totalement compatibles avec les dfinitionscorrespondantes de la charge utile RTP de la Rec. UIT-T G.729.1, de manire assurer uneinteroprabilit continue. En plus de la nouvelle Anne

16、xe, lAmendement 1 de la Rec. UIT-T G.729.1contient les modifications quil est ncessaire dapporter pour corriger les erreurs releves dans laRec. UIT-T G.729.1 ainsi que de nouveaux vecteurs dessai plus dtaills.LAmendement 2 introduit la nouvelle Annexe B qui dfinit une autre implmentation delalgorith

17、me G.729.1 en virgule flottante, utiliser sur un matriel DSP optimis pour les oprationsen virgule flottante. Le code C associ en virgule flottante est entirement compatible avec le code Cen virgule fixe.SourceLa Recommandation UIT-T G.729.1 a t approuve le 29 mai 2006 par la Commission dtudes 16(200

18、5-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8.La prsente dition contient les modifications introduites par lAmendement 1 approuv le13 janvier 2007 et lAmendement 2 approuv le 13 fvrier 2007.ii Rec. UIT-T G.729.1 (05/2006)AVANT-PROPOSLUIT (Union internationale des tlcomm

19、unications) est une institution spcialise des Nations Unies dansle domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est unorgane permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification,et met ce sujet des Recommandati

20、ons en vue de la normalisation des tlcommunications lchellemondiale.LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans,dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retourdes Recommandations sur ces thmes.

21、Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dansla Rsolution 1 de lAMNT.Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence delUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI.N

22、OTEDans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrgeaussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue.Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandationcontienne certai

23、nes dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) etconsidre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futurdobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formesn

24、gatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoirede respecter la Recommandation.DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLELUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise enuvre de la prsenteRecommandation puisse donner lieu lutilisat

25、ion dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pasposition en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle,quils soient revendiqus par un membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procduredlaboration des Recommandations.A la date dappr

26、obation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence duneproprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre enuvre la prsenteRecommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il estvivement recommand aux dveloppeurs de

27、consulter la base de donnes des brevets du TSB soushttp:/www.itu.int/ITU-T/ipr/.UIT 2007Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que cesoit, sans laccord crit pralable de lUIT.Rec. UIT-T G.729.1 (05/2006) iiiTABLE DES MATIRESPage1 Domaine dappl

28、ication 12 Rfrences normatives 13 Abrviations 14 Notations et conventions. 35 Description gnrale du codeur 55.1 Codeur 65.2 Dcodeur. 75.3 Masquage deffacement de trame (FEC) 85.4 Modes du codeur 95.5 Allocation de bits aux paramtres de codeur et format de couche de fluxbinaire . 105.6 Dlai algorithm

29、ique 125.7 Complexit de calcul et exigences de mmorisation 125.8 Description du codeur. 126 Description fonctionnelle du codeur. 136.1 Banc de filtrage danalyse QMF, renormalisation plus petite chelle dusignal et repliement spectral de la bande suprieure 136.2 Prtraitement de la bande infrieure. 156

30、.3 Codeur CELP incorpor de bande troite (couches 1 et 2) 156.4 Prtraitement de la bande suprieure 266.5 Codeur TDBWE (couche 3) . 266.6 Codeur TDAC (couches 4 12) . 317 Description fonctionnelle du dcodeur . 427.1 Dcodeur CELP incorpor de bande troite (Couches 1 et 2) 427.2 Dcodeur TDBWE (couche 3)

31、. 437.3 Dcodeur TDAC (couches 4 12) . 517.4 Post-filtrage de la bande infrieure. 607.5 Repliement spectral de bande suprieure, remise niveau du signal etbanc de filtrage QMFde synthse . 617.6 Masquage deffacement de trame . 637.7 Changement de dbit binaire 768 Description des indices de paramtres tr

32、ansmis . 789 Description au bit prs du codeur G.729EV . 809.1 Utilisation du logiciel de simulation. 809.2 Organisation du logiciel de simulation. 81iv Rec. UIT-T G.729.1 (05/2006)PageAnnexe A Format de paquet, identificateurs et paramtres de capacit . 89A.1 Rfrences normatives 89A.2 Structure des p

33、aquets pour les trames G.729.1. 89A.3 Identificateurs et paramtres de capacit aux fins dutilisation avec laRec. UIT-T H.245. 90A.4 Interoprabilit avec G.729 91Annexe B Implmentation de rfrence en virgule flottante pour G.729.1 92B.1 Domaine dapplication 92B.2 Rfrences normatives 92B.3 Aperu gnral 92

34、B.4 Description de lalgorithme. 92B.5 Code en langage C de lANSI. 92Rec. UIT-T G.729.1 (05/2006) 1Recommandation UIT-T G.729.1Codeur incorpor dbit binaire variable fond sur G.729: flux binaire decodeur large bande de 8 32 kbit/s interoprable avec G.7291 Domaine dapplicationLa prsente Recommandation

35、contient la description dun algorithme qui tend la Rec. UIT-T G.729pour le codage chelonnable des signaux de parole et audio en bande troite et en large bande 8-32 kbit/s.La prsente Recommandation est organise comme suit. Les rfrences, abrviations et notationsutilises tout au long de la prsente Reco

36、mmandation sont dfinies respectivement dans lesparagraphes 2, 3 et 4. Le paragraphe 5 donne une description gnrale de lalgorithme G.729EV.Les principes du codeur et dcodeur G.729EV sont exposs respectivement dans les paragraphes 6et 7. Les paramtres dmission sont prsents au paragraphe 8. Le paragrap

37、he 9 dcrit le logicielqui dfinit le codeur en arithmtique de 16-32 bits virgule fixe.2 Rfrences normativesLa prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T ettextes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur aumoment d

38、e la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout textetant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, sipossible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste desRecommandations UIT-T en vigueur est rg

39、ulirement publie. La rfrence un documentfigurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statutdune Recommandation. Recommandation UIT-T G.191 (2005), Outils logiciels pour la normalisation du codagedes signaux vocaux et audiofrquences. Recommandation UIT-T G.192

40、 (1996), Interface parallle numrique commune pour lanormalisation des signaux vocaux. Recommandation UIT-T G.729 (1996), Codage de la parole 8 kbit/s par prdictionlinaire avec excitation par squences codes structure algbrique conjugue. Recommandation UIT-T G.729 Annexe A (1996), Version simplifie du

41、 codec vocalCS-ACELP 8 kbit/s. Recommandation UIT-T G.729 Annexe B (1996), Schma de compression des silencespour la Rec. G.729, optimis pour les terminaux conformes la Recommandation V.70.3 AbrviationsLes acronymes utiliss dans la prsente Recommandation sont rcapituls dans le Tableau 1.2 Rec. UIT-T

42、G.729.1 (05/2006)Tableau 1/G.729.1 Glossaire des acronymesAcronyme DescriptionACELP prdiction linaire avec excitation par code algbrique (algebraic CELP)BWE extension de bande passante (bandwidth extension)CELP prdiction linaire avec excitation par code (code-excited linear prediction)CNG gnrateur d

43、e bruit de fond (comfort noise generator)DEMUX dmultiplexeurDTX mission discontinue (discontinuous transmission)FEC masquage deffacement de trame (frame erasure concealment)FIR transformation de Fourier rapide (fast fourier transform)FFT rponse impulsionnelle finie (finite impulse response)G.729EV d

44、bit binaire variable G.729 incorpor (G.729 embedded variable bit rate)HB bande suprieure (higher band)HPF filtre passe-haut (high pass filter)IIR rponse impulsion infinie (infinite impulse response)IP protocole Internet (internet protocol)LB bande infrieure (lower-band)LP prdiction linaire (linear p

45、rediction)LPF filtre passe-bas (low pass filter)LSB bit de plus faible poids (least significant bit)LSF frquence de raie spectrale (line spectrum frequency)LSP paire de raies spectrales (line spectrum pair)LTP prdiction long terme (long-term prediction)MDCT transforme en cosinus discret modifi (modi

46、fied discrete cosine transform)MIC modulation par impulsions et codageMSB bit de plus fort poids (most significant bit)MUX multiplexeurQMF banc de filtrage miroir en quadrature (quadrature mirror filterbank)SID descripteur dinsertion de silence (silence insertion descriptor)TDAC annulation de crnela

47、ge de domaine temporel (time domain aliasing cancellation)TDBWE extension de bande passante de domaine temporel (time-domain bandwidth extension)VoIP tlphonie utilisant le protocole Internet (voice over IP)VQ quantification de vecteur (vector quantization)WB large bande (wideband)WMOPS million doprations par seconde pondr (weighted million operations per second)Rec. UIT-T G.729.1 (05/2006) 34 Notations et conventionsPar souci de cohrence avec le texte de la Rec. UIT-T G.729, les trames de 20 ms utilises parG.729EV seront dnommes supertrames, alors que les trames de 10 ms et les