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3G移動語音編碼標準介紹 ? ? ? 作者：謙君 ? 在MP3之后，3GPP又制定了一系列的語音編碼(壓縮)新標準──AAC和AMR家族。AAC家族包含了AAC、HE-AAC、EAAC+；其競爭對手AMR家族則包含了：AMR、AMR-WB、AMR-WB+。這些新技術足夠讓人眼花繚亂，但對手機芯片、制造業者和工程師而言，這是一個嶄新的機會。 　　 AAC AAC(Advanced?Audio?Coding)也稱為MPEG-2?AAC，是一種數據會遺失(lossy)的語音串流壓縮標準。AAC是MPEG-2的一部份，是用來取代MP3的，但是AAC和MP3不同，AAC無法向后兼容，MP3可以，例如：MP3可以和MP2兼容。 AAC最多可以支持48個頻道，取樣率從8?kHz到96?kHz。AAC的語音分辨率(resolution)比MP3高，一般而言，96?kbps的AAC之語音品質優于或等同于128?kbps的MP3，因此，AAC可以在低速的網絡內傳輸語音串流，而且，不會影響語音的品質。 　　 HE-AAC(AAC+) HE(high?efficiency)?AAC又稱為MPEG-4?HE-AAC或簡稱AAC+，它是MPEG-2?AAC和SBR(Spectral?Band?Replication)帶寬延伸修訂版的技術組合。HE-AAC不是要取代AAC，而是要延伸MPEG-4的語音品質，能夠以更低的速率傳輸(32?kbps)。而且，HE-AAC譯碼器可以對AAC解碼。 若要產生48?kbps的HE-AAC立體聲，HE-AAC編碼器會產生兩種信號：一個是42?kbps的MPEG?AAC信號，另一個是6?kbps的SBR信號。然后，此SBR信號置于MPEG?AAC的輔助字段內(該字段是MPEG-4定義的)。最后，構成一個完整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，產生全頻信號；而AAC譯碼器只使用AAC信號，亦即，只有低頻成份被它解碼。 HE-AAC能傳輸48?kbps的CD立體聲，或128?kbps、5.1聲道的“環場聲”(surround?sound)。這樣的效率，使它適用于Internet傳輸，或移動數字廣播。不過，由于HE-AAC的高延遲特性，使它不適用于雙向的通信應用。 　　 EAAC+ Enhanced?AAC+(EAAC+)是在2004年時，納入3GPP的第6版標準中。根據3GPP，它是由MPEG-4?AAC、MPEG-4?SBR和MPEG-4“參數立體聲”(Parametric?Stereo)技術組合的。“參數立體聲”技術能夠在低傳輸率中，進行“立體聲”的編碼，其基本原理類似SBR。 　　 AMR AMR(Adaptive?Multi-Rate)標準是在1998年被提出。它的主要功能是提供移動裝置使用的基本語音(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當成3G無線電網絡系統的基本編譯碼技術；3G是從GSM、WCDMA、EDGE、GPRS演變而來的，而且，不管是2G、2.5G或3G，AMR都是這些無線電網絡標準的最基本編譯碼技術。 AMR的基本原理是：當通信干擾增加時，就降低編譯碼速率，而且還能實現更多的校錯(error?correction)功能。AMR也可以讓不同手機系統的編譯碼技術之間能夠盡量兼容，這是靠ACELP(Algebraic?Code?Excited?Linear?Prediction)技術達到的。ACELP是一種語音壓縮系統，它可以在低速的網絡環境中，提供高品質的語音。 　　 AMR-WB AMR-WB(wideband?extension)是AMR的升級版，它也是使用ACELP技術。2000年12月時，ETSI/3GPP將AMR-WB標準化，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的語音帶寬很寬(50?Hz～7?kHz)，所以它的語音品質很高。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，能夠保持高的語音品質，并且速率最低者是12.65?kbps。AMR-WB已經被UMTS/IMT-2000無線電網絡采用，作為它的編譯碼基本技術；UMTS也是一種3G新標準。 　　 AMR-WB+ 2004年9月，ETSI/3GPP將AMR-WB+標準化。AMR-WB+是AMR-WB的升級版，它使用ACELP和TCX(Transform?Coded?Excitation)技術，提供高品質的語音和其它音頻內容──這包括：自然聲、數字音樂、與音樂相混合的聲音(voice-between-music/voice-over-music)。 AMR-WB+增加了立體聲信號和支持更高的采樣速率。并且，使用高效率的“參數立體聲”(HE-PS)技術，能夠以低速率傳輸高品質的立體聲。TCX轉換編碼技術則補償了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。這使得它的語音帶寬更寬(24?kHz)，接近CD的語音品質。此外，AMR-WB+可以和AMR-WB兼容。 　　 技術比較 根據歐洲廣播聯盟(EBU)的人工測試(其方法稱為MUSHRA)，除AMR家族尚未測試以外，編譯碼后的語音品質最好者是AAC+，在采樣率為48?kbps時，它的品質與CD一樣好。其它技術的語音品質，按優劣順序分別是：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3GPP的MUSHRA測試結果，ARM-WB+在采樣率為48?kbps時的語音品質最高。若以ARM-WB+與EAAC+做比較，在采樣率低于24?kbps時，ARM-WB+的立體聲優于EAAC+。 　　 結語 目前，AAC和AMR-WB技術已經被使用于2G和2.5手機中。而AAC+、EAAC+和AMR-WB+則被使用于3G手機中。它們的應用如圖1所示。音樂手機比視頻手機、電視手機更早被市場接受。但是，MP3播放機的價格卻一直下滑，所以，音樂手機或音樂播放機極需要AAC+、EAAC+和AMR-WB+的興起和普及，以帶動另一波的購買熱潮。 更好的語音編譯碼技術會繼續推陳換新，但到2010－2015年，當手機的傳輸率可達到1?Gbps時，追求效率更佳的編解碼技術的趨勢可能會逐漸消退，不過，編解碼技術的內涵仍然是很迷人的。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的3gpp 中的AAC和AMR的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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