Estándar de codificación de audio de voz de banda ancha
Adaptive Multi-Rate Wideband ( AMR-WB ) es un estándar patentado de codificación de audio de voz de banda ancha desarrollado en base a la codificación Adaptive Multi-Rate , utilizando una metodología similar a la predicción lineal excitada por código algebraico (ACELP). AMR-WB proporciona una calidad de voz mejorada debido a un ancho de banda de voz más amplio de 50 a 7000 Hz en comparación con los codificadores de voz de banda estrecha que, en general, están optimizados para una calidad de cable POTS de 300 a 3400 Hz. AMR-WB fue desarrollado por Nokia [1] y VoiceAge y fue especificado por primera vez por 3GPP. [2]
AMR-WB está codificado como G.722.2, un códec de voz estándar de ITU-T , conocido formalmente como codificación de voz de banda ancha a alrededor de 16 kbit/s usando banda ancha adaptable de múltiples velocidades (AMR-WB) . G.722.2 AMR-WB es el mismo códec que 3GPP AMR-WB. Las especificaciones 3GPP correspondientes son TS 26.190 para el códec de voz [3] y TS 26.194 para el detector de actividad de voz. [4]
El formato AMR-WB tiene los siguientes parámetros: [5]
Una extensión de archivo común para el formato de archivo AMR-WB es .awb
. También existe otro formato de almacenamiento para AMR-WB que es adecuado para aplicaciones con demandas más avanzadas sobre el formato de almacenamiento, como acceso aleatorio o sincronización con vídeo. Este formato es el formato contenedor 3GP especificado por 3GPP , basado en el formato de archivo multimedia base ISO . [7] 3GP también permite el uso de flujos de bits AMR-WB para sonido estéreo.
Modos AMR
AMR-WB funciona, al igual que AMR , con nueve velocidades de bits diferentes. La velocidad de bits más baja que proporciona una excelente calidad de voz en un entorno limpio es de 12,65 kbit/s. Las tasas de bits más altas son útiles en condiciones de ruido de fondo y para música. Además, las velocidades de bits más bajas de 6,60 y 8,85 kbit/s proporcionan una calidad razonable, especialmente en comparación con los códecs de banda estrecha.
Las frecuencias de 6,4 kHz a 7 kHz solo se transmiten en el modo de velocidad de bits más alta (23,85 kbit/s), mientras que en el resto de modos el decodificador genera sonidos utilizando datos de frecuencia más baja (75–6400 Hz) junto con ruido aleatorio. (para simular la banda de alta frecuencia). [8]
Todos los modos se muestrean a 16 kHz (usando una resolución de 14 bits) y se procesan a 12,8 kHz.
Las velocidades de bits son las siguientes:
- Configuración multitasa obligatoria
- 6,60 kbit/s (utilizado para conexiones GSM y UMTS con conmutación de circuitos ; sólo debe utilizarse temporalmente durante conexiones de radio defectuosas y no se considera voz de banda ancha )
- 8,85 kbit/s (utilizado para conexiones GSM y UMTS con conmutación de circuitos; sólo debe usarse temporalmente durante conexiones de radio defectuosas y no se considera voz de banda ancha ; proporciona una calidad igual a G.722 a 48 kbit/s para voz limpia)
- 12,65 kbit/s (velocidad de bits de anclaje principal; se utiliza para conexiones GSM y UMTS con conmutación de circuitos; ofrece una calidad de audio superior a AMR a esta velocidad de bits y por encima de ella; proporciona una calidad igual o mejor que G722 a 56 kbit/s para voz limpia)
- Mayores tasas de bits para voz en entornos con ruido de fondo adverso, voz y música combinadas y conferencias multipartitas.
- 14,25 kbit/s
- 15,85 kbit/s
- 18,25 kbit/s
- 19,85 kbit/s
- 23,05 kbit/s (no destinado a canales GSM de tarifa completa)
- 23,85 kbit/s (proporciona una calidad igual a G.722 a 64 kbit/s para una voz limpia; no está destinado a canales GSM de velocidad completa)
Notas: "El modo de códec se puede cambiar cada 20 ms en canales WCDMA 3G y cada 40 ms en canales GSM/GERAN. (Para la interoperabilidad de funcionamiento libre en tándem con GSM/GERAN, la velocidad de cambio de modo está restringida en 3G a 40 ms en AMR- codificadores WB.)" [9]
Configuraciones para 3GPP
Cuando se utiliza en redes de telefonía móvil, existen tres configuraciones diferentes (combinaciones de velocidades de bits) que se pueden utilizar para canales de voz:
- Configuración A (Config-WB-Code 0): 6,6, 8,85 y 12,65 kbit/s (configuración multivelocidad obligatoria)
- Configuración B (Config-WB-Code 2): 6,6, 8,85, 12,65 y 15,85 kbit/s
- Configuración C (Config-WB-Code 4): 6,6, 8,85, 12,65 y 23,85 kbit/s
Esta limitación fue diseñada para simplificar la negociación de la tasa de bits entre el teléfono y la estación base, simplificando así enormemente la implementación y las pruebas. Todas las demás velocidades de bits aún se pueden utilizar para otros fines en las redes de telefonía móvil, incluidos mensajes multimedia, transmisión de audio, etc.
Despliegue
AMR-WB ha sido estandarizado por un consorcio de fabricantes de teléfonos móviles para su uso futuro en redes como UMTS . Su calidad de voz es alta, pero las redes más antiguas deberán actualizarse para admitir un códec de banda ancha. [ cita necesaria ]
En octubre de 2006, T-Mobile realizó las primeras pruebas de AMR-WB en una red implementada en Alemania, en cooperación con Ericsson. [10] [11]
En 2007, NSN lanzó comercialmente una línea de productos 3G y VoIP con capacidad AMR-WB TrFO de extremo a extremo (M13.6 MSS , U3C MGW ). El soporte AMR-WB TFO se lanzó comercialmente en 2008 (M14.2, U4.0). La negociación TFO/TrFO de extremo a extremo y la optimización a mitad de llamada (por ejemplo, en eventos de traspaso , CF o CT ) se lanzaron en 2009 (M14.3, U4.1).
A finales de 2009, Orange UK anunció que introduciría AMR-WB en su red en 2010. [12] [13] En Francia, Orange SA y SFR están utilizando el formato AMR-WB en sus redes 3G+ desde finales del verano de 2010.
WIND Mobile en Canadá lanzó HD Voice (AMR-WB) en su red 3G+ en febrero de 2011. WIND Mobile también anunció que varios teléfonos admitirán HD Voice (AMR-WB) en el primer semestre de 2011, [14] siendo el primero uno de ellos es la tribu Alcatel. [15]
En enero de 2013, T-Mobile se convirtió en la primera red basada en GSM/UMTS en EE. UU. en habilitar AMR-WB. [dieciséis]
En febrero de 2013, Chunghwa Telecom se convirtió en la primera red basada en GSM/UMTS en Taiwán en habilitar AMR-WB. [17]
En agosto de 2013, Kyivstar introdujo en Ucrania el estándar AMR-WB. [18]
Nokia desarrolló [19] el formato VMR-WB para redes CDMA2000 , que es totalmente interoperable con 3GPP AMR-WB. AMR-WB también es un formato ampliamente adaptado en teléfonos móviles para tonos de llamada. [20]
El formato de voz de banda ancha AMR será compatible con los servicios multimedia 3G cuando se admita la voz de banda ancha que funcione a una frecuencia de muestreo de 16 kHz. Este requisito se define en las especificaciones técnicas del 3GPP para el subsistema multimedia IP (IMS), el servicio de mensajería multimedia (MMS) y el servicio transparente de transmisión por secuencias con conmutación de paquetes (PSS) de extremo a extremo. [21] [22] [23] En las especificaciones 3GPP, el formato AMR-WB también se utiliza en el formato contenedor 3GP.
Licencia
G.722.2 tiene licencia de VoiceAge Corporation. [24] [25] [26] [27]
Herramientas
Para codificar y decodificar AMR-WB, existe una biblioteca de código abierto llamada OpenCORE. El códec OpenCORE se puede utilizar en ffmpeg .
Para la codificación, también existe otra biblioteca de código abierto, proporcionada por VisualOn . Está incluido en el sistema operativo móvil Android .
Ver también
Referencias
- ^ "Centro de investigación de Nokia: AMR-WB y Nokia Voice Experience - Estambul". Archivado desde el original el 10 de febrero de 2013.
- ^ "G.722.2: Codificación de voz de banda ancha a aproximadamente 16 kbit/s utilizando banda ancha adaptable de velocidad múltiple (AMR-WB)". Sector de Normas de Telecomunicaciones de la UIT . Archivado desde el original el 14 de junio de 2021 . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
- ^ "Especificación n.° 26.190: funciones de procesamiento de voz del códec de voz; códec de voz adaptativo de velocidad múltiple - banda ancha (AMR-WB); funciones de transcodificación". Portal 3GPP . 3GPP . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
- ^ "Especificación n.° 26.194: funciones de procesamiento del habla del códec de voz; códec de voz adaptativo de velocidad múltiple - banda ancha (AMR-WB); detector de actividad de voz (VAD)". Portal 3GPP . 3GPP . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
- ^ "Estándares y aplicaciones de codificación de voz de banda ancha" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 13 de octubre de 2007 . Consultado el 22 de febrero de 2012 .
- ^ "Especificación n.º 26.976: Caracterización del rendimiento del códec de voz de banda ancha adaptable de velocidad múltiple (AMR-WB); Capítulo 25: Retardo de transmisión". Portal 3GPP . 3GPP . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
- ^ "Formato de almacenamiento AMR y AMR-WB". Formato de carga útil RTP y formato de almacenamiento de archivos para los códecs de audio adaptables de velocidad múltiple (AMR) y de banda ancha adaptable de velocidad múltiple (AMR-WB). pag. 35. seg. 5.doi : 10.17487 /RFC4867 . RFC 4867.
- ^ Kuo, Sen M., Bob H. Lee y Wenshun Tian. Procesamiento de señales digitales en tiempo real: fundamentos, implementaciones y aplicaciones. John Wiley e hijos, 2013.
- ^ 3GPP 3GPP TS 26.976: caracterización del rendimiento del códec de voz de banda ancha adaptable de velocidad múltiple (AMR-WB); Capítulo 4.2 Recuperado el 10 de abril de 2014.
- ^ "T-Mobile y Ericsson realizan la primera prueba de campo del mundo con AMR Wideband - SlashPhone.com". Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2007 . Consultado el 26 de noviembre de 2006 .
- ^ "Comunicado de prensa de T-Mobile (en alemán)". Archivado desde el original el 12 de febrero de 2007 . Consultado el 20 de noviembre de 2006 .
- ^ "Sala de redacción naranja". Archivado desde el original el 4 de enero de 2010 . Consultado el 31 de diciembre de 2009 .
- ^ Orange lanzará HD Voice móvil en 2010
- ^ "CNW | WIND MOBILE ANUNCIA UNA PRUEBA EXITOSA DE 4G EN VIVO". CNW . 2018-12-04. Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2018 . Consultado el 25 de enero de 2022 .
- ^ Comunicado de prensa de WIND Mobile, 3 de febrero de 2011
- ^ http://www.anandtech.com/show/6594/tmobile-announces-amrwb-hd-voice-calls-active-on-its-network T-Mobile anuncia llamadas AMR-WB (HD Voice) activas en su red
- ^ http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=78703 [ enlace muerto permanente ]
- ^ "Kyivstar lanza HD Voice - Telecompaper".
- ^ "Nokia - Listo para su implementación: primer códec de voz de banda ancha para redes 3G CDMA2000 - Comunicados de prensa - Prensa - Acerca de Nokia". Nokia.com . 2004-07-21. Archivado desde el original el 17 de agosto de 2007 . Consultado el 25 de enero de 2022 .
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- ^ ETSI (2009-04) ETSI TS 126234 V8.2.0 (2009-04); 3GPP TS 26.234; Servicio de transmisión por secuencias con conmutación de paquetes (PSS) transparente de extremo a extremo; Protocolos y códecs Página 58. Recuperado el 2 de junio de 2009.
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- ^ ETSI (2009-01) ETSI TS 126141 V8.0.0 (2009-01); 3GPP TS 26.141; Mensajería y Presencia del Sistema Multimedia IP (IMS); Formatos multimedia y códecs Página 10. Consultado el 2 de junio de 2009.
- ^ "VoiceAge Corporation - Perfil completo". Industria de Canadá: ic.gc.ca. 2008-03-13. Archivado desde el original el 26 de octubre de 2011 . Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
- ^ "VoiceAge anuncia la creación de un grupo de patentes para los estándares de compresión de voz AMR-WB/G.722.2". ecplaza.net. 2009-07-21. Archivado desde el original el 23 de julio de 2011 . Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
- ^ Corporación VoiceAge (21 de julio de 2009). "VoiceAge anuncia la creación de un grupo de patentes para los estándares de compresión de voz AMR-WB/G.722.2". Corporación VoiceAge. Archivado desde el original el 28 de enero de 2010 . Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
- ^ Corporación VoiceAge. "Licencia para AMR-WB/G.722.2". Corporación VoiceAge . Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
enlaces externos
- Recomendación UIT-T G.722.2 (AMR-WB) – especificación técnica
- Códec de voz adaptativo de velocidad múltiple – banda ancha (AMR-WB); Funciones de transcodificación; 3GPP TS 26.190 – Especificación técnica 3GPP
- Códec de voz adaptativo de velocidad múltiple – banda ancha (AMR-WB); Detector de actividad de voz (VAD); 3GPP TS 26.194 – Especificación técnica 3GPP
- Códec de voz adaptativo de velocidad múltiple – banda ancha (AMR-WB); Descripción general; 3GPP TS 26.171 – Especificación técnica 3GPP
- especificaciones de códecs 3GPP; 3G y más allá / GSM, serie 26
- RFC 4867: formato de carga útil RTP y formato de almacenamiento de archivos para los códecs de audio de velocidad múltiple adaptable (AMR) y de banda ancha adaptable de velocidad múltiple (AMR-WB)
- RFC 4281: parámetro de códecs para tipos de medios "depósito"
- Deep Inside the Network, Episodio 2: AMR-WB: calidad de audio similar a la de Skype para redes móviles
- Estándares y aplicaciones de codificación de voz de banda ancha
- 3GPP – Servicios del grupo de especificaciones técnicas y aspectos del sistema
- Guía para implementadores del UIT-T para G.722.2
- Informe sobre voz HD móvil utilizando banda ancha AMR, al 20 de febrero de 2012