G.711

読み：じーななひゃくじゅういち　／　英語表記：G.711

Web・メール・ファイル転送
性能・監視・運用

ITU-Tが定めた電話音声のコーデック（音声をデジタルデータに変える方式）である。一定間隔で取り出した波形の値を数値で表すPCMを用い、1標本を8ビットで表して、音声データを64kビット/秒で伝送する。

イマシルちゃんの解説

G.711は、電話の声をデジタルデータに変えるコーデックだよ。
声の波形を一定の間隔で取り出し、数値で表すPCMを使うんだ。
1秒に8,000回取り出して、それぞれを8ビットで表すから、音声データは毎秒64kビットになるよ。
小さい音の変化ほど細かく表せるように段階の幅を変える非線形量子化も使っているの。
受け取る側はその数値から声の波形を再現するんだ。
電話網で使われてきた方式なので、IP電話でも従来の電話と音声をやり取りするときに役立つよ。

より深い解説

定義

G.711は、ITU-T勧告で定められた音声符号化方式で、PCM（Pulse Code Modulation：パルス符号変調）を用いる。電話網のデジタル化の基礎となった方式で、IP電話でも広く使われている。

PCMの3つの手順

手順	内容	G.711では
標本化（サンプリング）	一定の時間間隔で波形の値を取り出す	1秒間に8,000回（8kHz）
量子化	取り出した値を、決められた段階の値に丸める	256段階
符号化	段階の番号を2進数で表す	8ビット

符号化速度 = 8,000回/秒 × 8ビット = 64,000ビット/秒 = 64kビット/秒

標本化の周波数の決め方

電話の音声は、おおむね300～3,400Hzの周波数の範囲（電話帯域）に収まるように作られている。標本化定理（サンプリング定理）によると、元の信号に含まれる最高周波数の2倍以上の周波数で標本化すれば、元の信号を復元できる。3,400Hzの2倍の6,800Hzより余裕を持たせて、8,000Hzが選ばれている。

1回の標本化の間隔は 1 ÷ 8,000 = 125マイクロ秒である。

μ-lawとA-law

人の耳は、小さい音の変化には敏感だが、大きい音の変化には鈍い。そこでG.711では、量子化の段階を均等に分けるのではなく、小さい音ほど細かく、大きい音ほど粗く割り当てる（非線形量子化、圧伸）。この割り当て方に2種類ある。

方式	主な使用地域
μ-law（ミューロー）	日本、北米
A-law（エーロー）	欧州など

8ビットの非線形量子化で、均等な量子化の12～13ビット程度に相当する音質が得られる。

パケットに入る音声データの量

パケット化周期	ペイロード
10ミリ秒	80バイト
20ミリ秒	64,000 × 0.02 ÷ 8 = 160バイト
30ミリ秒	240バイト

G.729との使い分け

G.711は圧縮しないため、処理による遅延が小さく、音質がよく、FAXの信号なども比較的そのまま通せる。その代わり、G.729の8倍の帯域を使う。LAN内の内線のように帯域に余裕がある場所ではG.711、帯域の限られたWANを通す場合はG.729、というように使い分けられる。

実際の試験ではここに出る！全3問

ネットワークスペシャリスト

午前Ⅱ

テクニカルエンジニア（ネットワーク）

午前

H20秋問36