GSM网络最初使用全速率(Full Rate,FR)语音编解码技术,然后演进到增强型全速率(Enhanced Full Rate,EFR)编解码技术。在GSM的3GPPRe-lease98规范中增加了自适应多速率(Adaptive Multi-Rate,AMR)编解码技术,以支持编解码速率能够自动适应无线状况。AMR的数据速率范围为4.7~12.2kbit/s。AMR的最高速率与EFR相等。AMR使用的采样速率为8kHz,它能够提供300~3400Hz的音频带宽。在WCDMA的Release99规范中也包含有相同的AMR编解码技术,它也可以在HSPA上运行语音业务。同样,AMR编解码技术也可以用在LTE中。
在3GPPRelease5规范中,增加了自适应多速率宽带(AMR-Wideband,AMR-WB)编解码技术。AMR-WB使用的采样速率为16kHz,它能够提供50~7000Hz的音频带宽、明显改善的语音质量以及平均意见得分(Mean Opinion Score,MOS)。由于AMR-WB使用的采样速率是AMR的两倍,因而通常称AMR为AMR-NB(AMR-Narrowband,自适应多速率窄带)。AMR-WB的数据速率范围为6.6~23.85kbit/s。典型数据速率为12.65kbit/s,它与AMR标准值12.2kbit/s相近。在使用相同数据速率的情况下,AMR-WB能够比AMR-NB提供更高的语音质量,通常称其为具有窄带无线传输功能的宽带音频技术。图10-1和图10-2分别给出了自适应多速率(AMR)语音编解码技术的无线带宽和音频带宽。AMR-NB和AMR-WB中的最低比特率分别为1.8kbit/s和1.75kbit/s,通常用于传输静默指示帧(Silence Indicator Frame,SID)。
图10-1 自适应多速率(AMR)语音编解码无线带宽
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图10-2 自适应多速率(AMR)语音编解码音频带宽
本章主要考虑的AMR编解码速率包括12.2kbit/s、7.95kbit/s和5.9kbit/s。与12.2kbit/s对应的系统容量对于编解码速率为12.65kbit/s的AMR-WB来说也是有效的。
当在移动网络之外进行呼叫时,通常需要进行语音转码,即使用ITUG.711编码技术将代码转换为链路中的PCM(Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)码。对于UE-UE呼叫,语音转码过程可以省略,即不需要语音转码器或无二次编解码操作(Tandem Free Operation,TFO)[1]。转码操作会降低语音质量,在网络中尽量不要使用。
目前,用于VoIP的语音编解码技术还有许多。G.729和互联网低比特率编解码(Internet Low Bit Rate Codec,iLBC)就是其中的两个实例,G.729使用的编码速率为8kbit/s,iLBC采用的编码速率为13kbit/s(如Skype中就使用了这种技术)。
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