3G移動(dòng)語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)
在MP3之后,3GPP又制定了一系列的語(yǔ)音編碼(壓縮)新標(biāo)準(zhǔn)──AAC和AMR家族。AAC家族包含了AAC、HE-AAC、EAAC+;其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMR家族則包含了:AMR、AMR-WB、AMR-WB+。這些新技術(shù)足夠讓人眼花繚亂,但對(duì)手機(jī)芯片、制造業(yè)者和工程師而言,這是一個(gè)嶄新的機(jī)會(huì)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/156351.htmAAC
AAC(Advanced Audio Coding)也稱為MPEG-2 AAC,是一種數(shù)據(jù)會(huì)遺失(lossy)的語(yǔ)音串流壓縮標(biāo)準(zhǔn)。AAC是MPEG-2的一部份,是用來(lái)取代MP3的,但是AAC和MP3不同,AAC無(wú)法向后兼容,MP3可以,例如:MP3可以和MP2兼容。
AAC最多可以支持48個(gè)頻道,取樣率從8 kHz到96 kHz。AAC的語(yǔ)音分辨率(resolution)比MP3高,一般而言,96 kbps的AAC之語(yǔ)音品質(zhì)優(yōu)于或等同于128 kbps的MP3,因此,AAC可以在低速的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸語(yǔ)音串流,而且,不會(huì)影響語(yǔ)音的品質(zhì)。
HE-AAC(AAC+)
HE(high efficiency) AAC又稱為MPEG-4 HE-AAC或簡(jiǎn)稱AAC+,它是MPEG-2 AAC和SBR(Spectral Band Replication)帶寬延伸修訂版的技術(shù)組合。HE-AAC不是要取代AAC,而是要延伸MPEG-4的語(yǔ)音品質(zhì),能夠以更低的速率傳輸(32 kbps)。而且,HE-AAC譯碼器可以對(duì)AAC解a。
若要產(chǎn)生48 kbps的HE-AAC立體聲,HE-AAC編碼器會(huì)產(chǎn)生兩種信號(hào):一個(gè)是42 kbps的MPEG AAC信號(hào),另一個(gè)是6 kbps的SBR信號(hào)。然后,此SBR信號(hào)置于MPEG AAC的輔助字段內(nèi)(該字段是MPEG-4定義的)。最后,構(gòu)成一個(gè)完整48 kbps的MPEG-4 HE-AAC串流。SBR代表高頻的成份,而AAC代表低頻的成份。HE-AAC譯碼器使用AAC和SBR信號(hào),產(chǎn)生全頻信號(hào);而AAC譯碼器只使用AAC信號(hào),亦即,只有低頻成份被它解a。
HE-AAC能傳輸48 kbps的CD立體聲,或128 kbps、5.1聲道的“環(huán)場(chǎng)聲”(surround sound)。這樣的效率,使它適用于Internet傳輸,或移動(dòng)數(shù)字廣播。不過(guò),由于HE-AAC的高延遲特性,使它不適用于雙向的通信應(yīng)用。
EAAC+
Enhanced AAC+(EAAC+)是在2004年時(shí),納入3GPP的第6版標(biāo)準(zhǔn)中。根據(jù)3GPP,它是由MPEG-4 AAC、MPEG-4 SBR和MPEG-4“參數(shù)立體聲”(Parametric Stereo)技術(shù)組合的。“參數(shù)立體聲”技術(shù)能夠在低傳輸率中,進(jìn)行“立體聲”的編碼,其基本原理類似SBR。
AMR
AMR(Adaptive Multi-Rate)標(biāo)準(zhǔn)是在1998年被提出。它的主要功能是提供移動(dòng)裝置使用的基本語(yǔ)音(baseline speech)。它以可變速率的非立體聲(mono)傳輸,速率在4.75 kbps~12.2 kbps之間,它屬于窄頻,帶寬只有3.5 kHz。它被3GPP當(dāng)成3G無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本編譯碼技術(shù);3G是從GSM、WCDMA、EDGE、GPRS演變而來(lái)的,而且,不管是2G、2.5G或3G,AMR都是這些無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的最基本編譯碼技術(shù)。
AMR的基本原理是:當(dāng)通信干擾增加時(shí),就降低編譯碼速率,而且還能實(shí)現(xiàn)更多的校錯(cuò)(error correction)功能。AMR也可以讓不同手機(jī)系統(tǒng)的編譯碼技術(shù)之間能夠盡量兼容,這是靠ACELP(Algebraic Code Excited Linear Prediction)技術(shù)達(dá)到的。ACELP是一種語(yǔ)音壓縮系統(tǒng),它可以在低速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,提供高品質(zhì)的語(yǔ)音。AMR-WB
AMR-WB(wideband extension)是AMR的升級(jí)版,它也是使用ACELP技術(shù)。2000年12月時(shí),ETSI/3GPP將AMR-WB標(biāo)準(zhǔn)化,并公布于世。ITU-T在2002年采用它,并另命名為G.722.2。
由于AMR-WB的語(yǔ)音帶寬很寬(50 Hz~7 kHz),所以它的語(yǔ)音品質(zhì)很高。它具有9種采樣速率(都是非立體聲),分別是:23.85 kbps、23.05 kbps、19.85 kbps、18.25 kbps、15.85 kbps、14.25 kbps、12.65 kbps、8.85 kbps、6.6 kbps。其中,能夠保持高的語(yǔ)音品質(zhì),并且速率最低者是12.65 kbps。AMR-WB已經(jīng)被UMTS/IMT-2000無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)采用,作為它的編譯碼基本技術(shù);UMTS也是一種3G新標(biāo)準(zhǔn)。
AMR-WB+
2004年9月,ETSI/3GPP將AMR-WB+標(biāo)準(zhǔn)化。AMR-WB+是AMR-WB的升級(jí)版,它使用ACELP和TCX(Transform Coded Excitation)技術(shù),提供高品質(zhì)的語(yǔ)音和其它音頻內(nèi)容──這包括:自然聲、數(shù)字音樂(lè)、與音樂(lè)相混合的聲音(voice-between-music/voice-over-music)。
AMR-WB+增加了立體聲信號(hào)和支持更高的采樣速率。并且,使用高效率的“參數(shù)立體聲”(HE-PS)技術(shù),能夠以低速率傳輸高品質(zhì)的立體聲。TCX轉(zhuǎn)換編碼技術(shù)則補(bǔ)償了ACELP的不足。
AMR-WB+的采樣速率是從6 kbps~48 kbps;立體聲的采樣速率是8 kbps~48 kbps,非立體聲的采樣速率是6 kbps~36 kbps。這使得它的語(yǔ)音帶寬更寬(24 kHz),接近CD的語(yǔ)音品質(zhì)。此外,AMR-WB+可以和AMR-WB兼容。
技術(shù)比較
根據(jù)歐洲廣播聯(lián)盟(EBU)的人工測(cè)試(其方法稱為MUSHRA),除AMR家族尚未測(cè)試以外,編譯碼后的語(yǔ)音品質(zhì)最好者是AAC+,在采樣率為48 kbps時(shí),它的品質(zhì)與CD一樣好。其它技術(shù)的語(yǔ)音品質(zhì),按優(yōu)劣順序分別是:MP3PRO、AAC、Real 8、7 kHz LPF、WMA 8、MP3、Real G2、3.5 kHz LPF。
按照3GPP的分類,依傳輸率大小,可區(qū)分成兩類:
1. 低于或等于24 kbps者:ARM-WB+、HE-AAC/AAC+、EAAC+。
2. 高于24 kbps者:HE-AAC/AAC+、EAAC+。
根據(jù)3GPP的MUSHRA測(cè)試結(jié)果,ARM-WB+在采樣率為48 kbps時(shí)的語(yǔ)音品質(zhì)最高。若以ARM-WB+與EAAC+做比較,在采樣率低于24 kbps時(shí),ARM-WB+的立體聲優(yōu)于EAAC+。
結(jié)語(yǔ)
目前,AAC和AMR-WB技術(shù)已經(jīng)被使用于2G和2.5手機(jī)中。而AAC+、EAAC+和AMR-WB+則被使用于3G手機(jī)中。它們的應(yīng)用如圖1所示。音樂(lè)手機(jī)比視頻手機(jī)、電視手機(jī)更早被市場(chǎng)接受。但是,MP3播放機(jī)的價(jià)格卻一直下滑,所以,音樂(lè)手機(jī)或音樂(lè)播放機(jī)極需要AAC+、EAAC+和AMR-WB+的興起和普及,以帶動(dòng)另一波的購(gòu)買(mǎi)熱潮。
評(píng)論