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G711编解码--C语言实现	2023-10-08 12:00:09 -0700	ffmpeg C 音视频			https://file.yoyolex.tk/2023/10/G711.png

前言

G.711是一种窄带音频编解码器，最初设计用于电话，可提供 64 kbit/s 的长途质量音频。它是音频编码的ITU-T标准（推荐），名为语音脉冲编码调制 (PCM)，于 1972 年发布并使用。

它使用两种不同的对数压扩算法之一：μ-law（主要在北美和日本使用）和A-law（在北美以外的大多数其他国家/地区使用）。每个压扩样本被量化为 8 位，从而产生 64 kbit/s 的比特率。 [1] Wikipedia

压缩原理

G711按采样点进行压缩，舍弃低位，高位分段，将16bit的一个采样点数据压缩为8bit，所以压缩比固定为 8/16 = 50%。G.711a对高13位进行压缩，主要运用于欧洲和世界其他地区；G.711u对高14位进行压缩，主要运用于北美和日本

G.711a编码

1. 取符号位并取反得到$\overline s$
2. 获取强度位 eee
3. 获取高位样本位 wxyz
4. 组合为 $\overline {s}eeewxyz$
5. 将偶数位取反（减少连续的0或1，降低传输误码率）

input sample	encode	decode
s0000000wxyza	$\overline {s}000wxyz$	s0000000wxyz1
s0000001wxyza	$\overline {s}001wxyz$	s0000001wxyz1
s000001wxyzab	$\overline {s}010wxyz$	s000001wxyz10
s00001wxyzabb	$\overline {s}011wxyz$	s00001wxyz100
s0001wxyzabbb	$\overline {s}100wxyz$	s0001wxyz1000
s001wxyzabbbb	$\overline {s}101wxyz$	s001wxyz10000
s01wxyzabbbbb	$\overline {s}110wxyz$	s01wxyz100000
s1wxyzabbbbbb	$\overline {s}111wxyz$	s1wxyz1000000

例子： 输入pcm = 1234 (0x04D2 二进制为0000 0100 1101 0010 --> 转换格式 0 00001 0011 010010)

1. 取符号位s=0
2. 强度位eee=011
3. 高样本位wxyz=0011
4. 组合为 $\overline {s}eeewxyz$ = 10110011
5. 偶数位取反11100110 (16进制0xE6)

G.711u编码

1. 取符号位 s
2. 获取强度位 eee
3. 获取高位样本位 wxyz
4. 组合为 seeewxyz
5. 取反

input sample	encode	decode
s00000001wxyzb	$\overline {s000wxyz}$	s00000001wxyz1
s0000001wxyzbb	$\overline {s001wxyz}$	s0000001wxyz10
s000001wxyzbbb	$\overline {s010wxyz}$	s000001wxyz100
s00001wxyzbbbb	$\overline {s011wxyz}$	s00001wxyz1000
s0001wxyzbbbbb	$\overline {s100wxyz}$	s0001wxyz10000
s001wxyzbbbbbb	$\overline {s101wxyz}$	s001wxyz100000
s01wxyzbbbbbbb	$\overline {s110wxyz}$	s01wxyz1000000
s1wxyzbbbbbbbb	$\overline {s111wxyz}$	s1wxyz10000000

例子： 输入pcm = 1234 (二进制为0000 0100 1101 0010 --> 转换格式 0 00001 0011 010010)

1. 取符号位s=0
2. 强度位eee=011
3. 高样本位wxyz=0011
4. 组合为seeewxyz = 00110011
5. 取反11001100 (16进制0xCC)