Введение

Широкополосный стандарт кодирования речи

Adaptive Multi Rate Wideband (AMR WB) — запатентованный широкополосный стандарт кодирования речи, разработанный на основе кодирования Adaptive Multi Rate с использованием аналогичной методологии, как в алгебраическом коде возбужденного линейного предсказания (ACELP). AMR WB обеспечивает улучшенное качество речи благодаря более широкой полосе частот – 50–7000 Гц, по сравнению с узкополосными кодерами речи, которые обычно оптимизированы для качества проводной телефонной связи POTS в диапазоне 300–3400 Гц. AMR WB был разработан компаниями Nokia и VoiceAge и впервые специфицирован 3GPP. AMR WB кодифицирован как G.722.2, стандартный речевой кодек ITU-T, официально известный как широкополосное кодирование речи со скоростью около 16 кбит/с с использованием Adaptive Multi Rate Wideband (AMR WB). G.722.2 AMR WB является тем же кодеком, что и 3GPP AMR WB. Соответствующие спецификации 3GPP: TS 26.190 для речевого кодека и TS 26.194 для детектора активности голоса. Формат AMR WB имеет следующие параметры:
Обрабатываемые частотные полосы: 50–6400 Гц (во всех режимах) плюс 6400–7000 Гц (только в режиме 23,85 кбит/с)
Размер кадра задержки: 20 мс
Просмотр вперед: 5 мс
Кодек AMR WB использует фильтр разделения полос; односторонняя задержка этого фильтра составляет 0,9375 мс.
Сложность: 38 WMOPS, RAM 5,3 килослов
Обнаружение активности голоса, прерывистая передача, генератор комфортного шума
Фиксированная точка: битово-точный код на C
Плавающая точка: в разработке

Распространенным расширением файла для формата AMR WB является awb. Существует также другой формат хранения для AMR WB, подходящий для приложений с более высокими требованиями к формату хранения, таких как произвольный доступ или синхронизация с видео. Этот формат – контейнер 3GP, специфицированный 3GPP и основанный на базовом формате медиафайлов ISO. 3GP также позволяет использовать битовые потоки AMR WB для стереозвука.

Развертывание

AMR WB был стандартизирован консорциумом производителей мобильных телефонов для последующего использования в сетях, таких как UMTS. Качество речи высокое, но для поддержки широкополосного кодека потребуется модернизация старых сетей. В октябре 2006 года T-Mobile в Германии совместно с Ericsson провела первые испытания AMR WB в действующей сети. В 2007 году NSN выпустила коммерческую линейку продуктов 3G и VoIP с поддержкой AMR WB TrFO (M13.6 MSS, U3C MGW). Коммерческий выпуск поддержки AMR WB TFO состоялся в 2008 году (M14.2, U4.0). В 2009 году реализованы сквозные переговоры TFO/TrFO и оптимизация во время вызова (например, при передаче, событиях CF или CT) (M14.3, U4.1). В конце 2009 года Orange UK объявила о внедрении AMR WB в своей сети в 2010 году. Во Франции Orange S.A. и SFR используют формат AMR WB в своих сетях 3G+ с конца лета 2010 года. WIND Mobile в Канаде запустила HD Voice (AMR WB) в сети 3G+ в феврале 2011 года. WIND Mobile также объявила, что несколько моделей телефонов будут поддерживать HD Voice (AMR WB) в первой половине 2011 года, первым из которых станет Alcatel Tribe. В январе 2013 года T-Mobile стала первой сетью GSM/UMTS в США, активировавшей AMR WB. В феврале 2013 года Chunghwa Telecom стала первой сетью GSM/UMTS на Тайване, активировавшей AMR WB. В августе 2013 года Kyivstar представила стандарт AMR WB в Украине. Nokia разработала формат VMR WB для сетей CDMA2000, который полностью совместим с 3GPP AMR WB. AMR WB также широко используется в мобильных телефонах для мелодий вызова. Формат широкополосной речи AMR должен поддерживаться в мультимедийных сервисах 3G при поддержке широкополосной речи с частотой дискретизации 16 кГц. Это требование определено в технических спецификациях 3GPP для подсистемы IP Multimedia (IMS), службы мультимедийных сообщений (MMS) и сквозной пакетной потоковой передачи данных (PSS). В спецификациях 3GPP формат AMR WB также используется в формате контейнера 3GP.

Лицензирование

G.722.2 лицензирован корпорацией VoiceAge.

Инструменты

Для кодирования и декодирования AMR WB существует библиотека с открытым исходным кодом под названием OpenCORE. Кодек OpenCORE можно использовать в ffmpeg. Для кодирования также существует другая библиотека с открытым исходным кодом, разработанная VisualOn. Она включена в состав мобильной операционной системы Android.