G.729

読み：じーななにきゅう　／　英語表記：G.729 (CS-ACELP)

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ITU-Tが定めた電話音声の符号化方式である。発声のモデルを使って音声を表すCS-ACELPを用い、8kビット/秒に圧縮する。

イマシルちゃんの解説

電話の声を少ないデータで届けたいときに使う音声符号化方式がG.729だよ。
発声の仕組みをモデルにしたCS-ACELPという方法で、音声データを毎秒8kビットに圧縮するんだ。
声の特徴を分析して、音を作るための設定値に置き換えるよ。
送るのは波の高さの一覧ではなく、声を組み立て直すための「設計図」のような情報なんだ。
受け取る側はその情報を使って元の声に近い音を合成するの。
通話に必要なデータ量を抑えられるので、使える回線の容量が限られる場面で役立つよ。

より深い解説

定義

G.729は、ITU-T勧告で定められた音声符号化方式（コーデック）で、符号化アルゴリズムとしてCS-ACELP（Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction：共役構造代数符号励振線形予測）を用いる。電話帯域（300～3,400Hz）の音声を、8kビット/秒に圧縮する。

仕組み：音声の「設計図」を送る

G.729は、音声の波形そのものを送る波形符号化ではなく、人の発声の仕組みをモデル化したハイブリッド符号化（分析合成型）の方式である。

音声を10ミリ秒の単位（フレーム）に区切る
声道（のどや口の形）の特性を、線形予測（LPC）で求めたフィルタの係数として表す
フィルタに入力する音源（声帯の振動や息の音）を、あらかじめ決めた符号帳（コードブック）から最も近いものを選び、その番号で表す
フィルタ係数と符号帳の番号だけを送る

受信側は、受け取った番号から音源を取り出してフィルタに通し、音声を合成する。1フレーム（10ミリ秒）は80ビット（10バイト）で表される。

パケットに入る音声データの量

G.729は8kビット/秒なので、パケット化周期ごとのペイロードは次のようになる。

パケット化周期	計算	ペイロード
10ミリ秒	8,000 × 0.01 = 80ビット	10バイト
20ミリ秒	8,000 × 0.02 = 160ビット	20バイト
30ミリ秒	8,000 × 0.03 = 240ビット	30バイト

20ミリ秒のパケットには、10ミリ秒のフレームが2つ入る。

G.711との比較

	G.711	G.729
方式	PCM（波形符号化）	CS-ACELP（ハイブリッド符号化）
符号化速度	64kビット/秒	8kビット/秒
音質	高い（固定電話並み）	やや劣る
遅延	小さい	大きい（フレームの分析と先読みが必要）
処理の負荷	小さい	大きい

G.729は帯域を大きく節約できる反面、符号化の処理で遅延が増え、音質もG.711より劣る。また、圧縮の過程で音声以外の信号（FAXやモデムの信号、DTMFのトーン）は正しく伝えられないため、それらは別の方法で送る必要がある。

バリエーション

名前	特徴
G.729A（Annex A）	計算量を減らした簡易版。G.729と相互に通信できる
G.729B（Annex B）	無音を検出して送信を止めるVAD（音声区間検出）と、受信側で自然な背景雑音を作るCNG（コンフォートノイズ生成）を加えたもの

会話では、片方が話している間、もう片方はほぼ無音である。無音のときに送らないことで、平均の帯域をさらに減らせる。

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