音声符号化は、通常のオーディオ圧縮技術と、音声をモデル化するパラメータを音声信号処理により抽出する技術とを組み合わせたものである。
音声符号化のアルゴリズムは大きく以下のように分けることができる。
波形符号化は音声固有のモデル化を行わない方法で、比較的音質は高いが圧縮率は低い。
分析合成符号化(ボコーダー)とハイブリッド符号化は、声帯に相当する音源と声道の特性を表す合成フィルターとで音声をモデル化する方法である。ハイブリッド符号化と分析合成符号化とは基本となる原理が似ているため、パラメトリック符号化()や(広義の)ボコーダーとしてまとめて扱われることもある。分析合成符号化は、聴感上同じ音声に聞こえるようにパラメータ化するのに対し、ハイブリッド符号化では音声波形に近づけることを目標に音源パラメータが決められる。
一般的に言って、波形符号化と比較するとハイブリッド符号化は圧縮率が高く、分析合成符号化は音声波形の再現を目指さない分さらに圧縮率が高い。分類ごとの特性をまとめると以下のようになる。
波形符号化.
波形符号化()は、音声固有のモデル化を行うことなく音声波形などを忠実に符号化しようとする方法である。大きく分けて、時間領域で符号化を行うものと、周波数領域で符号化を行うものがある。一般に圧縮率は低いが、音楽などの音声以外の信号も音声と同じように符号化できる。
時間領域での符号化.
時間領域で波形を符号化する技術は最も古くからあるもので、PCM、ADPCMなどがその代表である。圧縮率は低いが、比較的単純に符号化ができ符号化遅延もないため、主に電話回線などの符号化方式として使われてきた。
主要な符号化方式として以下のものがある。
PCM(パルス符号変調).
ADPCM(適応差分PCM).
適応差分PCMは日本のPHS()などで使用されている。
デルタ変調.
デルタ・シグマ変調は、伝送の途中の誤りが後々まで影響するデルタ変調の問題点を解決したもので、デルタ変調でのサンプル値の差分をとる回路と量子化を行う回路との間に積分回路を置いたものである。デルタ・シグマ変調は初期の電子式電話交換機で使われ、またAD変換及びDA変換用LSIの技術として多用されている。
周波数領域での符号化.
変換符号化.