音频编码G711校验

G711编码

     G711它是国际电信联盟ITU-T定制出来的一套语音压缩标准，它代表了对数PCM（logarithmic pulse-code modulation）抽样标准，主要用于电话。它主要用脉冲编码调制对音频采样，采样率为8k每秒。它利用一个 64Kbps 未压缩通道传输语音讯号。 起 压缩率为1：2， 即把16位 数据压缩成8位。G.711是主流的 波形声音编解码器。

    G.711 标准下主要有两种压缩算法。一种是&micro -law algorithm （又称often u-law, ulaw, mu-law），主要运用于北美和日本；另一种是A-law algorithm，主要运用于欧洲和世界其他地区。其中，后者是特别设计用来方便计算机处理的。

校验

     使用的是CRC32,全称是循环冗余校验

以CRC16为例：     

    思路：取一个字符(8bit)，逐位检查该字符，如果为1，crc^crc_mul;同时，如果原本crc最高位是1，那么crc^crc_mul后左移1位，否则只是左移一位。计算完一个字符后，装入下一个字符。

#include<stdio.h>

 

#define crc_mul 0x1021 //生成多项式

 

unsigned int cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len)
{
unsigned char i;
unsigned int crc=0;
while(len-- != 0)
{
for(i=0x80; i!=0; i>>=1)
{
if((crc&0x8000)!=0)
{
crc<<=1;
crc^=(crc_mul);
}else{
crc<<=1;
}
if((*ptr&i)!=0)
{
crc ^= (crc_mul);
}
}
ptr ++;
}
return (crc);
}

 

int main()
{
unsigned char i[8] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x0d,0xd2,0xe3};
unsigned int crc;
crc=cal_crc(i,8);
return 0;
} 
/*结果：7123dbc0*/

CRC校验码的手动计算示例

生成多项式:G(X)=X⁴+X³+1，要求出二进制序列10110011的CRC校验码。

（1）G(X)=X⁴+X³+1,二进制比特串为11001;(有X的几次方，对应的2的几次方的位就是1)

（2）因为校验码4位，所以10110011后面再加4个0，得到101100110000，用“模2除法”(其实就是亦或^)即可得出结果；

 

                                            图 CRC校验码计算示例

 （3）CRC^101100110000得到101100110100。发送到接收端；

 （4）接收端收到101100110100后除以11001(以“模2除法”方式去除),余数为0则无差错；

CRC校验原理

在k位信息码后再拼接r位的校验码，报文编码长度为n位，因此，这种编码又叫（n，k）码。

定理：对于一个给定的（n，k）码，可以证明,存在一个最高次幂为n=k+r的多项式G(x)，存在且仅存在一个R次多项式G(x)，使得。

其中:

m(x) ：k次信息多项式，

r(x) ：r-1次校验多项式，

g(x)：生成多项式：。

发送方通过指定的G(x)产生r位的CRC校验码，接收方则通过该G(x)来验证收到的报文码的CRC校验码是否为0。

    假设发送信息用信息多项式C(X)表示，将C(x)左移r位，则可表示成C(x)*2^r，这样C(x)的右边就会空出r位校验码的位置，做除法（模2除），得到的余数R就是校验码。发送的CRC编码是,验证接收到的报文编码是否至正确，依然是做模2除：。

CRC的生成多项式

    生成多项式的选取应满足以下条件：

    a、生成多项式的最高位和最低位必须为1。

    b、当被传送信息（CRC码）任何一位发生错误时，被生成多项式做模2除后，应该使余数不为0。

    c、不同位发生错误时，应该使余数不同。

    d、对余数继续做模2除，应使余数循环。