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Banda ancha multifrecuencia adaptativa

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 , que utiliza 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 la calidad de línea fija POTS de 300 a 3400 Hz. AMR-WB fue desarrollado por Nokia [1] y VoiceAge y fue especificado por primera vez por 3GPP. [2]

El AMR-WB está codificado como G.722.2, un códec de voz estándar de la UIT-T , formalmente conocido como codificación de banda ancha de voz a alrededor de 16 kbit/s utilizando banda ancha multivelocidad adaptativa (AMR-WB) . G.722.2 AMR-WB es el mismo códec que el 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 en el formato de almacenamiento, como acceso aleatorio o sincronización con video. 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 velocidades 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 sólo se transmiten en el modo de tasa de bits más alta (23,85 kbit/s), mientras que en el resto de los modos el decodificador genera sonidos utilizando los 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 (utilizando una resolución de 14 bits) y se procesan a 12,8 kHz.

Las velocidades de bits son las siguientes:

Notas: "El modo de códec se puede cambiar cada 20 ms en los canales WCDMA 3G y cada 40 ms en los canales GSM/GERAN. (Para la interoperabilidad de la operación sin tándem con GSM/GERAN, la tasa de cambio de modo está restringida en 3G a 40 ms en los codificadores AMR-WB.)" [9]

Configuraciones para 3GPP

Cuando se utilizan en redes de telefonía móvil, hay tres configuraciones diferentes (combinaciones de tasas de bits) que se pueden utilizar para los canales de voz:

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 tasas de bits pueden seguir utilizándose para otros fines en las redes de telefonía móvil, incluidos la mensajería multimedia, la transmisión de audio, etc.

Despliegue

Un consorcio de fabricantes de teléfonos móviles ha estandarizado el AMR-WB 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 requerida ]

En octubre de 2006 se realizaron las primeras pruebas AMR-WB en una red implementada por T-Mobile en Alemania, en cooperación con Ericsson. [10] [11]

En 2007, NSN lanzó comercialmente una línea de productos 3G y VoIP con capacidad TrFO AMR-WB de extremo a extremo (M13.6 MSS , U3C MGW ). La compatibilidad con TFO AMR-WB 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 transferencia , CF o CT ) se lanzó en 2009 (M14.3, U4.1).

A finales de 2009, Orange UK anunció que introduciría el formato 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 lanzó en Canadá HD Voice (AMR-WB) en su red 3G+ en febrero de 2011. WIND Mobile también anunció que varios teléfonos soportarán HD Voice (AMR-WB) en la primera mitad de 2011, [14] siendo el primero Alcatel Tribe. [15]

En enero de 2013, T-Mobile se convirtió en la primera red basada en GSM/UMTS en EE. UU. en habilitar AMR-WB. [16]

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 el estándar AMR-WB en Ucrania. [18]

Nokia desarrolló [19] el formato VMR-WB para redes CDMA2000 , que es totalmente interoperable con el AMR-WB 3GPP. El AMR-WB también es un formato ampliamente adaptado en los teléfonos móviles para tonos de llamada. [20]

El formato de voz de banda ancha AMR se admitirá en los servicios multimedia 3G cuando se admita voz de banda ancha que funcione a una frecuencia de muestreo de 16 kHz. Este requisito se define en las especificaciones técnicas 3GPP para el subsistema multimedia IP (IMS), el servicio de mensajería multimedia (MMS) y el servicio de transmisión por secuencias de conmutación de paquetes de extremo a extremo transparente (PSS). [21] [22] [23] En las especificaciones 3GPP, el formato AMR-WB también se utiliza en el formato contenedor 3GP.

Licencias

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 denominada OpenCORE. El códec OpenCORE se puede utilizar en ffmpeg .

Para la codificación, también existe otra biblioteca de código abierto, proporcionada por VisualOn , que está incluida en el sistema operativo móvil Android .

Véase también

Referencias

  1. ^ "Nokia Research Center: AMR-WB y la experiencia de voz de Nokia - Estambul". Archivado desde el original el 10 de febrero de 2013.
  2. ^ "G.722.2: Codificación de voz en banda ancha a unos 16 kbit/s utilizando banda ancha multivelocidad adaptativa (AMR-WB)". Sector de Normas de Telecomunicaciones de la UIT . Archivado desde el original el 2021-06-14 . Consultado el 2021-12-14 .
  3. ^ "Especificación n.° 26.190: Funciones de procesamiento de voz del códec de voz; Códec de voz de banda ancha multifrecuencia adaptativa (AMR-WB); Funciones de transcodificación". Portal 3GPP . 3GPP . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
  4. ^ "Especificación n.° 26.194: Funciones de procesamiento de voz del códec de voz; códec de voz de banda ancha multifrecuencia adaptativa (AMR-WB); detector de actividad de voz (VAD)". Portal 3GPP . 3GPP . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
  5. ^ "Estándares y aplicaciones de codificación de voz de banda ancha" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2007-10-13 . Consultado el 2012-02-22 .
  6. ^ "Especificación n.° 26.976: Caracterización del rendimiento del códec de voz de banda ancha multifrecuencia adaptativa (AMR-WB); Capítulo 25: Retardo de transmisión". Portal 3GPP . 3GPP . Consultado el 14 de diciembre de 2021 .
  7. ^ "Formato de almacenamiento AMR y AMR-WB". Formato de carga útil RTP y formato de almacenamiento de archivos para los códecs de audio de velocidad múltiple adaptativa (AMR) y de banda ancha de velocidad múltiple adaptativa (AMR-WB). pág. 35. sec. 5. doi : 10.17487/RFC4867 . RFC 4867.
  8. ^ Kuo, Sen M., Bob H. Lee y Wenshun Tian. Procesamiento de señales digitales en tiempo real: fundamentos, implementaciones y aplicaciones. John Wiley & Sons, 2013.
  9. ^ 3GPP 3GPP TS 26.976 – Caracterización del rendimiento del códec de voz de banda ancha multivelocidad adaptativa (AMR-WB); Capítulo 4.2. Recuperado el 10 de abril de 2014.
  10. ^ "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 .
  11. ^ "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 .
  12. ^ "Orange newsroom". Archivado desde el original el 4 de enero de 2010. Consultado el 31 de diciembre de 2009 .
  13. ^ Orange lanzará HD Voice móvil en 2010
  14. ^ "CNW | WIND MOBILE ANUNCIA UNA PRUEBA EN VIVO EXITOSA DE 4G". CNW . 2018-12-04. Archivado desde el original el 2018-12-04 . Consultado el 2022-01-25 .
  15. ^ Nota de prensa de WIND Mobile, 3 de febrero de 2011
  16. ^ http://www.anandtech.com/show/6594/tmobile-announces-amrwb-hd-voice-calls-active-on-its-network T-Mobile anuncia llamadas AMR-WB (Voz HD) activas en su red
  17. ^ http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=78703 [ enlace muerto permanente ]
  18. ^ "Kyivstar lanza HD Voice - Telecompaper".
  19. ^ "Nokia - Listo para su implementación: Primer códec de voz de banda ancha para redes 3G CDMA2000 - Notas de prensa - Prensa - Acerca de Nokia". Nokia.com . 2004-07-21. Archivado desde el original el 2007-08-17 . Consultado el 2022-01-25 .
  20. ^ "Nokia - Nokia transforma la experiencia musical móvil con el Nokia 3300 - Notas de prensa - Prensa - Acerca de Nokia". Nokia.com . 2003-03-11. Archivado desde el original el 2003-06-05 . Consultado el 2022-01-25 .
  21. ^ ETSI (2009-04) ETSI TS 126 234 V8.2.0 (2009-04); 3GPP TS 26.234; Servicio de transmisión por conmutación de paquetes (PSS) transparente de extremo a extremo; Protocolos y códecs Página 58. Recuperado el 2 de junio de 2009.
  22. ^ ETSI (2009-01) ETSI TS 126 140 V8.0.0 (2009-01); 3GPP TS 26.140; Servicio de mensajería multimedia (MMS); Formatos y códigos de medios Página 11. Recuperado el 2009-06-02.
  23. ^ ETSI (2009-01) ETSI TS 126 141 V8.0.0 (2009-01); 3GPP TS 26.141; Mensajería y presencia del sistema multimedia IP (IMS); Formatos multimedia y códecs Página 10. Recuperado el 2 de junio de 2009.
  24. ^ "VoiceAge Corporation – Perfil completo". Industry Canada – ic.gc.ca. 13 de marzo de 2008. Archivado desde el original el 26 de octubre de 2011. Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
  25. ^ "VoiceAge anuncia la creación de un consorcio de patentes para los estándares de compresión de voz AMR-WB/G.722.2". ecplaza.net. 21 de julio de 2009. Archivado desde el original el 23 de julio de 2011. Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
  26. ^ VoiceAge Corporation (21 de julio de 2009). «VoiceAge anuncia la creación de un consorcio de patentes para los estándares de compresión de voz AMR-WB/G.722.2». VoiceAge Corporation. Archivado desde el original el 28 de enero de 2010. Consultado el 11 de septiembre de 2009 .
  27. ^ VoiceAge Corporation. "Licencia para AMR-WB/G.722.2". VoiceAge Corporation . Consultado el 11 de septiembre de 2009 .

Enlaces externos