ITU-T Recommendations

ITU-T G.711.1建议书描述了运行在64、80和96 kbit/s的ITU-T G.711嵌入式宽带语音和音频编码算法。
编码器的输入端和解码器的输出端的采样缺省值为16 kHz，但也支持8 kHz的采样。当以16 kHz 进行采样时，ITU-T G.711.1编码器的输出能够以80和96 kbit/s的比特率、50 7000 Hz的带宽对信号进行编码，当以8 kHz进行采样时，编码器的输出端可以产生带宽范围为50到4000 Hz、以64和80 kbit/s的比特率工作的信号（解码器输出的窄带信号的带宽，解码器的特征是内嵌的频带分割的、截止频率为4000 Hz的滤波器组），当比特率为64 kbit/s时，ITU-T G.711.1建议书与ITU-T G.711建议书一致；因此，在现有的基于ITU-T G.711的网络电话（VoIP）基础设施中有效部署是可以预见的。工作帧长为5 ms的编码器具有11.875 ms的最长算法时延，最坏情况计算复杂度为8.70个加权百万操作每秒（WMOPS）。
编码器产生一个三层的嵌入式比特流结构，与三种可用的比特率相对应：64、80和96 kbit/s，该比特流能够在解码器端或被通信系统的任何部件截短，以便将比特率调整到期望的数值，但是由于它不含有关于包含了哪一层的任何信息，实现将需要关于哪一层是有效的带外信令。
基本的算法具有一个三层的编码结构：低频带的对数压扩脉冲编码调制（PCM）包括噪声反馈，为了提高低频带基层的质量、具有自适应比特分配的嵌入式PCM扩展，基于改进的离散余弦变换（MDCT）的高频带加权矢量量化编码。
附件A定义了ITU-T G.711.1算法的一种采用浮点运算的可选实现，以便于在针对浮点运算进行过优化的硬件上使用，附带的浮点C代码与定点C代码能够完全互操作，提供同等的品质。
附件B包含了适用于采用ITU-T H.245建议书的ITU-T G.711.1信令性能的RTP负载格式、性能标识符和参数，数据包格式与相应的ITU-T G.711 RTP定义完全 一致以便实现无缝式互操作。
附件C描述了将ITU-T G.711.0无损压缩算法应用于ITU-T G.711.1的一种算法，由于ITU-T G.711.0建议书的算法更为高效，当应用于较长的帧时，为了获得高效的压缩率，应尽可能将 ITU-T G.711.0能够支持的多个ITU-T G.711.1帧一起编码，这种扩展的使用与ITU- T G.711.1建议书相比，不会引起质量下降，因为它是ITU-T G.711.1比特流的ITU-T G.711部分的无损编码，此外，没有附加的算法时延；其时延等于ITU-T G.711.1的时延加上所选择大小的数据包减去5毫秒，它保持了和ITU-T G.711.1建议书相同的对于数据包丢失的鲁棒性，并且在帧错误的情况下不会产生误差传播，所提议的方案能够以最小的复杂度、很容易地转换为ITU-T G.711.1或者ITU-T G.711.0的代码。
附件D描述了一种可伸缩的超宽带（SWB，50 14000 Hz）语音和音频编码算法，对于ITU-T G.711.1 80 kbit/s核心，工作在96 到112 kbit/s，对于ITU-T G.711.1 96 kbit/s 核心，工作在112 到 128 kbit/s。ITU-T G.711.1超宽带扩展编解码器与ITU-T G.711和ITU-T G.711.1均能互操作，ITU-T G.711.1 SWB编码器输出的带宽为50-14000 Hz，编码器工作帧长为5ms，算法时延为12.8125 ms，最坏情况复杂度为21.498 个MOPS。缺省地，编码器的输入和解码器的输出均以32 kHz进行采样，超宽带编码器产生一个两层的嵌入式比特流结构，与两个可用的比特率相对应：96 到112 kbit/s 或者 112 到128 kbit/s，步长为16 kbit/s，取决于所选择的ITU-T G.711.1核心。该比特流能够在解码器端或者被通信系统的任何部件截短，以便立即将比特率调整到期望的数值，而不需要带外信令。在ITU-T G.711.1 80 kbit/s 模式或者 96 kbit/s模式下，ITU-T G.711.1 SWB能够与ITU-T G.711.1完全互操作，基本的算法包括三个主要部分：高频带增强，带宽扩展（BWE）和基于代数矢量量化（AVQ）的改进的离散余弦变换（MDCT）中的变换编码。
附件E描述了ITU-T G.711.1建议书附件D的一个提议的基于浮点运算的备选实现草案，当附件D提供了位精确、定点的技术要求，以及从ITU-T获得的定点C源代码时，可供选择的浮点实现对于配备了浮点处理器的平台是有用的，已发现这个可选的浮点运算与附件D在所有配置下均能完全互操作，包括交叉配置。
附件F描述了宽带编解码器ITU-T G.711.1的立体声扩展，以及它的超宽带扩展ITU-T G.711.1附件D，它最适合于以有限的附加比特率传输立体声信号，同时保持与编解码器的完全兼容，附件F工作在96 到 160 kbit/s：5个比特率从112 到 160 kbit/s的超宽带立体声，比特率为96和128 kbit/s的2个宽带立体声。宽带立体声模式向下兼容传统的ITU-T G.711和 ITU-T G.711.1，同时超宽带模式提供了与单声道窄带ITU-T G.711、单声道宽带 ITU-T G.711.1 和超宽带 ITU-T G.711.1附件D的向下兼容，立体声编解码器工作帧长为5 ms，对于宽带立体声，算法时延为18.125 ms，对于超宽带立体声，算法时延为19.0625 ms。对于宽带和超宽带工作模式，编码器的输入和解码器的输出分别以16 kHz 和 32 kHz进行采样，基本的算法包括三个主要部分：编码器端的立体声参数分析和混音，解码器端的立体声合成。第一个立体声扩展层是一个16 kbit/s层，包含了基本的立体声参数，整个宽带声道间时间差/声道间相位差/声道间相干性，分波段声道间电平差和低频分波段声道间相位差。第二个立体声层是一个16 kbit/s层，在这最后一层中，会发送更大带宽的声道间相位差，从而进一步提高立体形象，比特流能够被解码器或者通信系统的任何部件截短，以便立即将比特率调整到期望的数值，包括窄带ITU-T G.711、宽带ITU-T G.711.1和超宽带ITU-T G.711.1附件D比特率，而不需要带外信令。
附录I描述了一个用于解码器的辅助的后置滤波器，当可以获得传统的ITU-T G.711或者只能获得ITU-T G.711.1比特流的基本对数压扩PCM部分时，这个后置滤波器能够提高解码信号的质量，它计划用于最终的用户终端，应避免在串联情况下使用它（例如，在一个信号混合器或者比特流译码器中），附录II和III分别提供了关于帧长选择和ITU-T G.711.1 LLC 比特流的ITU-T G.711.0比特流部分解码的信息。
ITU-T G.711.1建议书的附录IV为采用ITU-T G.711.1附件D（ITU-T G.711.1-SWB）的中端（MS）立体声规定了一套编码方案，通过将中端立体声编码引入到立体声终端，能够以非常低的复杂度实现与单声道设备的互操作，基本的编码方案如下：将左-右（LR）立体声的两个声道转换为MS立体声的两个声道，然后采用ITU-T G.711.1-SWB对各个声道的信号独立进行编码；在解码器端，对来自编码器的比特流的MS声道分别进行解码，然后将MS声道的解码信号反向变换为LR声道的信号，LR-MS变换及其逆变换采用常规方式进行。在编码器端，LR-MS变换需要每个样本增加两次算术运算，在解码器中，MS-LR变换需要一个运算子。在STL2009中，参见ITU-T G.191建议书（2010）基本运算子实现，总的变换复杂度约等于0.2个WMOPS，各个声道的编码算法与ITU-T G.711.1建议书附件D中的算法相同。
为该建议书正文以及附件A、C、D、E和F中指定的算法提供了ANSI C源代码，这些ANSI C源代码是该建议书的组成部分。
还为使用这些ANSI C源代码提供了详尽的测试信号组，作为该建议书的电子附件。应注意到某些文本向量太长，不便于与源代码一起发行，尤其是对于附件F。测试向量能够从国际电联网站免费下载：http://itu.int/net/itu-t/sigdb/speaudio/Gseries.htm#G.711.1。