音訊的編譯碼（codec）根據應用場景的不同主要由幾大技術組織制定，分別是itu-t、3gpp、mpeg。當然也有一些公司或者公司的聯合體等制定，如微軟的wma。他們不僅制定了codec的規範，同時還提供軟體實現的reference code，這樣便於普及制定的codec的使用。本文先談談這些codec，然後講怎麼樣根據reference code去優化codec（主要是減少cpu load）。
1，codec 規範
1）itu-t
itu-t制定的是有線語音的codec標準，即g系列，主要有g.711、g.722、g.726、g.728、g.729等。取樣率窄帶是8khz，寬頻是16khz。位元速率從64kbps到8kbps不等。下表列出了具體的取樣率和位元速率。
3gpp制定的是移動語音的codec標準，主要是amr（adaptive multi-rate，自適應多位元速率）系列等，能根據網路狀況自適應的調整位元速率。取樣率窄帶是8khz，寬頻是16khz。近年來為了應對網際網路的競爭（網際網路公司提出了涵蓋語音和**的opus codec），3gpp出台了evs（enhanced voice service）音訊編譯碼規範。evs也涵蓋了語音和**，能在兩者之間靈活切換，支援多種取樣率和位元速率。具體如下表。
mpeg制定的主要是**的編譯碼規範，主要有***、aac等。***大家都很熟悉，是近二十年來聽**的最主要的格式，aac是***的繼承者，下一代的最主要的**編譯碼規範。**中取樣率一般是44100hz，也有的用48000hz。位元速率在乙個範圍內，位元速率越大，音質越好。
4）公司或公司聯合體
我用過的codec從語音到**分別有g.711/g.722/g.726/g.728/g.729/amr-nb/amr-wb/ilbc/opus/***/aac/wma/ape/vorbis/alac/flac等。
2，codec的優化
這裡講的優化主要是指cpu load的優化，即優化後執行codec占用更少的cpu，在具體的硬體平台上執行的更流暢。優化到什麼程度算結束這依賴需求而定。如果優化後給所在專案用，就要看專案給你多長時間優化以及專案能接受的優化後的cpu load，一般情況下專案用上優化後的codec後在最複雜的場景下能流暢執行又不影響其他功能就可以了，因為專案上要騰出人手做其他事情，畢竟專案進度和質量是最重要的。如果優化後作為庫賣給客戶用，就要盡量優化到極致，因為這是使用者選擇用哪家公司庫的重要指標，是賣點，這種情況下就會有更多的優化方法和技巧。我做過的優化都是給專案用，沒有作為庫給客戶用，因而技巧不是特別多。
1）優化前的準備工作
a) 通讀一下要優化的codec的**，盡量讀懂，即使沒懂也要搞清楚函式是幹什麼的，這有利於後面優化。
b) 準備好profiling工具，profiling工具就是測量執行某個函式花了多少clock。有現成的profiling工具最好，如果沒有就根據具體os和硬體平台（arm/mips等）自己做工具。
c) 準備好test vector，即測試的音源，一般codec制定的官方會提供，通常是多個vector, 對應於不同的場景。優化的原則是在減少cpu load的同時演算法運算結果不被改變，所以在做優化時每優化一些就要用test vector跑一下，看結果有沒有改變，如果改變了，就要退回到上乙個版本。我做優化時每天至少保留乙個版本，有時兩個或者三個，就是為了出問題時好回溯，盡快查出哪個地方的優化出了問題。
2）優化步驟與方法
a) 將編譯器的優化選項從-o0改為-o3
b) 給**中那些經常被呼叫的又短小的函式加上inline
通常情況下做完a,b後load會下來一大截，如同擠泡沫一樣，會擠掉很大一部分。
c) itu-t或者3gpp的codec reference code中有好多基本運算（加減乘除）的函式，這些函式都寫的特別嚴謹，同時呼叫的頻次又非常高，因而加大了運算複雜度。這些函式中有些在保證正確的前提下可以簡化（如一些防飽和就可以不要），這樣處理後load會降下來一些。
d) 用profiling工具一步步排檢視到底哪個函式花的load多，明白這個函式是幹什麼的，然後具體問題具體分析，看怎麼樣來優化。
e) 有些函式就是乙個小演算法，reference code中寫的比較複雜，呼叫頻次又比較高。要去找有沒有簡單的實現可以替代，有的話替代了load就會降下來一些。比如codec中經常有求平方根的計算，reference code中通常寫的比較複雜。我們知道用牛頓迭代法也可以求平方根，就可以用牛頓迭代法去替換將load降下來。
f) 用彙編優化。如果在c級別能解決問題就不要用彙編了。各個處理器都有自己的彙編指令集，需要去學並且掌握其中的思想和技巧。通常是用的頻次較高的又比較佔load的函式用彙編去寫，即用c和彙編混合程式設計。彙編優化花的時間會相對長一些。
當然還有一些小的技巧比如展開for迴圈、用指標替代陣列等，這裡就不一一說了。
音訊的編譯碼及其優化方法和經驗
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