随着移动通信技术和语音技术的快速发展,VoIP逐渐成为数据语音通讯中最有竞争力的技术之一,与此同时我们也对语音编解码技术提出了更高要求,即需要根据网络状况等影响因素的变化动态地改变编码速率,以提供不同质量的语音,使得语音通话质量达到最优。SPEEX语音编解码器的诸多优点(开源/免费,多种可用比特、可选复杂度等),正符合我们对语音编码器提出的各种要求,对其算法原理与应用实现进行研究具有非常重要的现实意义。本论文以SPEEX算法的开源代码为基础,针对计算量大的模块进行了GPGPU优化;并在VoIP终端设备上实现了SPEEX编解码器,达到了实时语音通话的效果。具体地讲,本文主要的工作有以下几个方面:(1)本文对码激励线性预测CELP的算法原理及其关键技术进行了分析,并在此基础上全面分析了SPEEX的算法特点及编码模式。(2)分析了OpenCL架构和OpenCL通用计算的流程,包括其运行的平台、执行模式、内存模型和编码模式;针对Speex算法中各个过程计算量的分布特点,对代码中耗时比较多的模块使用OpenCL通用编程方案进行了基于GPGPU的优化实现,包括基音搜索、码本搜索和回音消除的FFT部分;并给出了相对应的实验数据。(3)介绍了VoIP进行语音通信技术的基本过程和关键技术;详细分析了VoIP系统构成,服务器和客户端的功能,及VoIP对等实体间进行交互的方式;并对语音呼叫过程中的SIP信令控制流程进行了分析。实现了一个VoIP客户端系统软件,达到了实时语音通信要求,并详细介绍了语音编解码器的具体实现。