適応型マルチレート広帯域
G.722.2
適応型マルチレート広帯域（AMR-WB）を使用した約16 kbit/sでの音声の広帯域符号化
状態有効
年が始まった2002
最新バージョン(08/18) 2018年8月
組織ITU-T
委員会ITU-T研究グループ16
ドメイン通信
ライセンス無料で利用可能
Webサイトhttps://www.itu.int/rec/T-REC-G.722.2

適応型マルチレート広帯域（AMR-WB）は、適応型マルチレート符号化に基づいて開発された特許取得済みの広帯域音声符号化規格であり、代数的符号励振線形予測（ACELP）と同様の手法を用いています。AMR-WBは、一般的に300～3400 HzのPOTS有線品質に最適化されている狭帯域音声符号化器と比較して、50～7000 Hzという広い音声帯域幅により、優れた音声品質を提供します。AMR-WBはNokia [ 1 ]とVoiceAgeによって開発され、3GPPによって初めて仕様化されました。[ 2 ]

AMR-WBは、 ITU-T標準音声コーデックであるG.722.2としてコード化されており、正式には「適応型マルチレート広帯域音声符号化（AMR-WB）」として知られています。G.722.2 AMR-WBは、 3GPP AMR-WBと同じコーデックです。対応する3GPP仕様は、音声コーデックについてはTS 26.190 [ 3 ]、音声区間検出についてはTS 26.194です。 [ 4 ]

AMR-WBフォーマットには以下のパラメータがある: [ 5 ]

  • 処理可能な周波数帯域: 50～6400 Hz (全モード) および 6400～7000 Hz (23.85 kbit/s モードのみ)
  • 遅延フレームサイズ: 20 ミリ秒
  • 先読み: 5 ミリ秒
  • AMR-WBコーデックは帯域分割フィルタを採用しており、このフィルタの片道遅延は0.9375msである[ 6 ]。
  • 計算量: 38 WMOPS、RAM 5.3 キロワード
  • 音声区間検出、不連続伝送、快適ノイズ発生器
  • 固定小数点: ビット正確なCコード
  • 浮動小数点：作業中

AMR-WBファイル形式の一般的なファイル拡張子.awbは です。AMR-WBには、ランダムアクセスやビデオとの同期など、より高度なストレージ要件を持つアプリケーションに適した別のストレージ形式も存在します。この形式は、ISOベースのメディアファイル形式をベースにした、 3GPP仕様の3GPコンテナ形式です。[ 7 ] 3GPでは、ステレオサウンド用のAMR-WBビットストリームの使用も許可されています。

AMRモード

AMR-WBはAMRと同様に、9つの異なるビットレートで動作します。クリーンな環境で優れた音声品質を実現する最低ビットレートは12.65 kbit/sです​​。より高いビットレートは、背景雑音のある環境や音楽に適しています。また、6.60 kbit/sや8.85 kbit/sといった低いビットレートでも、特に狭帯域コーデックと比較した場合、十分な品質が得られます。

6.4kHzから7kHzの周波数は最高ビットレートモード（23.85kbit/s）でのみ送信され、残りのモードではデコーダーは低周波数データ（75～6400Hz）とランダムノイズ（高周波数帯域をシミュレートするため）を使用してサウンドを生成します。[ 8 ]

すべてのモードは 16 kHz (14 ビット解像度を使用) でサンプリングされ、12.8 kHz で処理されます。

ビットレートは次のとおりです。

  • 必須のマルチレート構成
    • 6.60 kbit/s (回線交換型GSMおよびUMTS接続に使用されます。無線接続が悪い場合にのみ一時的に使用し、広帯域音声とは見なされません)
    • 8.85 kbit/s (回線交換型 GSM および UMTS 接続に使用されます。無線接続が悪い場合にのみ一時的に使用し、広帯域音声とは見なされません。クリーンな音声の場合、48 kbit/s のG.722と同等の品質を提供します)
    • 12.65 kbit/s (メイン アンカー ビットレート。回線交換型 GSM および UMTS 接続に使用。このビットレート以上では AMR よりも優れたオーディオ品質を提供。クリーンな音声では 56 kbit/s で G722 と同等かそれ以上の品質を提供)
  • 悪条件の背景ノイズ環境での音声、音声と音楽の組み合わせ、および多者間会議でのより高いビットレート。
    • 14.25 kbit/s
    • 15.85 kbit/s
    • 18.25 kbit/s
    • 19.85 kbit/s
    • 23.05 kbit/s（フルレートGSMチャネルは対象外）
    • 23.85 kbit/s（クリーンな音声の場合、64 kbit/sのG.722と同等の品質を提供します。フルレートのGSMチャネルを対象としていません）

注記: コーデックモードは、3G WCDMAチャネルでは20msごと、GSM/GERANチャネルでは40msごとに変更できます。(GSM/GERANとのタンデムフリーオペレーションの相互運用性のため、3GではAMR-WBエンコーダのモード変更速度は40msに制限されています。) [ 9 ]

3GPPの構成

携帯電話ネットワークで使用する場合、音声チャネルに使用できる構成 (ビットレートの組み合わせ) は次の 3 つあります。

  • 構成A（Config-WB-Code 0）：6.6、8.85、および12.65 kbit/s（必須のマルチレート構成）
  • 構成B（Config-WB-Code 2）: 6.6、8.85、12.65、および15.85 kbit/s
  • 構成C（Config-WB-Code 4）: 6.6、8.85、12.65、および23.85 kbit/s

この制限は、端末と基地局間のビットレートネゴシエーションを簡素化し、実装とテストを大幅に簡素化するために設計されました。その他のビットレートは、マルチメディアメッセージング、ストリーミングオーディオなど、携帯電話ネットワークの他の用途に引き続き使用できます。

展開

AMR-WBは、 UMTSなどのネットワークでの将来の利用を目的として、携帯電話メーカーのコンソーシアムによって標準化されています。音声品質は高いものの、古いネットワークでは広帯域コーデックをサポートするためにアップグレードが必要になります。

2006年10月、最初のAMR-WBテストが、エリクソンと協力してドイツのT-Mobileによって展開されたネットワークで実施されました。[ 10 ] [ 11 ]

2007年、 NSNはエンドツーエンドのAMR-WB TrFO対応3GおよびVoIP製品ライン（M13.6 MSS、U3C MGW）を商用リリースしました。AMR-WB TFOサポートは2008年に商用リリースされました（M14.2、U4.0）。エンドツーエンドのTFO/TrFOネゴシエーションと通話中の最適化（ハンドオーバー、CF、CTイベントなど）は2009年にリリースされました（M14.3、U4.1）。

2009年後半、Orange UKは2010年に自社のネットワークにAMR-WBを導入すると発表しました。[ 12 ] [ 13 ]フランスではOrange SAとSFRが2010年夏の終わりから3G+ネットワークでAMR-WB形式を使用しています。

カナダのWIND Mobileは、2011年2月に3G+ネットワーク上でHD Voice（AMR-WB）を開始しました。WIND Mobileはまた、2011年前半に複数の端末がHD Voice（AMR-WB）をサポートすると発表しており、[ 14 ]その最初の機種はAlcatel Tribeです。[ 15 ]

2013年1月、T-Mobileは米国で初めてAMR-WBを有効にしたGSM/UMTSベースのネットワークとなった。[ 16 ]

2013年2月、中華電信は台湾で初めてGSM/UMTSベースのネットワークでAMR-WBを実現した。 [ 17 ]

2013年8月、AMR-WB規格はウクライナのKyivstarによって導入されました。 [ 18 ]

ノキアはCDMA2000ネットワーク向けにVMR-WBフォーマットを開発しました[ 19 ]。これは3GPP AMR-WBと完全に相互運用可能です。AMR-WBは携帯電話の着信音としても広く採用されています[ 20 ] 。

AMR広帯域音声フォーマットは、16kHzのサンプリング周波数で動作する広帯域音声がサポートされている場合、3Gマルチメディアサービスでサポートされるものとする。この要件は、 IPマルチメディアサブシステム（IMS）、マルチメディアメッセージングサービス（MMS）、および透過型エンドツーエンドパケット交換ストリーミングサービス（PSS）の3GPP技術仕様で定義されている。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] 3GPP仕様では、AMR-WBフォーマットは3GPコンテナフォーマットでも使用されている。

ライセンス

AMRの特許は2024年に失効しました。[ 24 ]以前はG.722.2はVoiceAge Corporationによってライセンスされていました。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

ツール

AMR-WBのエンコードとデコードには、 OpenCOREというオープンソースライブラリが存在します。OpenCOREコーデックはffmpegで使用できます。

エンコードには、 VisualOnが提供する別のオープンソースライブラリも存在します。これはAndroidモバイルオペレーティングシステムに含まれています。

参照

参考文献

  1. ^ 「Nokia Research Center: AMR-WBとNokia Voice Experience - イスタンブール」 。2013年2月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^ 「G.722.2: Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB) を用いた約16 kbit/sの音声の広帯域符号化」 . ITU電気通信標準化部門. 2021年6月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月14日閲覧。
  3. ^ 「仕様#26.190：音声コーデックの音声処理機能；適応型マルチレート広帯域（AMR-WB）音声コーデック；トランスコーディング機能」 3GPPポータル3GPP 2021年12月14日閲覧。
  4. ^ 「仕様#26.194：音声コーデックの音声処理機能；適応型マルチレート広帯域（AMR-WB）音声コーデック；音声アクティビティ検出器（VAD）」 . 3GPPポータル. 3GPP . 2021年12月14日閲覧。
  5. ^ 「広帯域音声符号化規格とアプリケーション」（PDF） 。 2007年10月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2012年2月22日閲覧。
  6. ^ 「仕様#26.976: Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB)音声コーデックの性能特性; 第25章: 伝送遅延」 . 3GPPポータル. 3GPP . 2021年12月14日閲覧。
  7. ^ 「AMRおよびAMR-WBストレージフォーマット」。アダプティブマルチレート（AMR）およびアダプティブマルチレートワイドバンド（AMR-WB）オーディオコーデックのRTPペイロードフォーマットおよびファイルストレージフォーマット。p . 35. sec. 5. doi : 10.17487/RFC4867。RFC 4867。
  8. ^ Kuo, Sen M., Bob H. Lee, Wenshun Tian. リアルタイムデジタル信号処理：基礎、実装、応用. John Wiley & Sons, 2013.
  9. ^ 3GPP 3GPP TS 26.976 – Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB) 音声コーデックのパフォーマンス特性; 第4.2章2014年4月10日取得。
  10. ^ 「T-MobileとEricsson、AMRワイドバンドの世界初フィールドトライアルを実施 - SlashPhone.com」。2007年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2006年11月26日閲覧。
  11. ^ 「T-Mobileのプレスリリース（ドイツ語）」 。 2007年2月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年11月20日閲覧。
  12. ^ “Orange newsroom” . 2010年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年12月31日閲覧。
  13. ^オレンジは2010年にモバイルHD音声を開始予定
  14. ^ 「CNW | WIND MOBILE、4Gライブトライアルの成功を発表」 CNW 2018年12月4日。2018年12月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年1月25日閲覧。
  15. ^ WIND Mobileプレスリリース、2011年2月3日
  16. ^ anandtech.com T-Mobile、自社ネットワーク上でAMR-WB（HD Voice）通話が利用可能になったと発表
  17. ^ [1]
  18. ^ 「KyivstarがHD Voiceを開始 - Telecompaper」。
  19. ^ 「Nokia - 導入準備完了：3G CDMA2000ネットワーク向け初の広帯域音声コーデック - プレスリリース - プレス - Nokiaについて」 Nokia.com 2004年7月21日。 2007年8月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年1月25日閲覧。
  20. ^ 「Nokia - Nokia、Nokia 3300でモバイル音楽体験を変革 - プレスリリース - プレス - Nokiaについて」 Nokia.com 2003年3月11日。2003年6月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年1月25日閲覧。
  21. ^ ETSI (2009-04) ETSI TS 126 234 V8.2.0 (2009-04); 3GPP TS 26.234; 透過的なエンドツーエンドのパケット交換ストリーミングサービス (PSS); プロトコルとコーデック58 ページ。2009年6月2日に取得。
  22. ^ ETSI (2009-01) ETSI TS 126 140 V8.0.0 (2009-01); 3GPP TS 26.140; マルチメディアメッセージングサービス (MMS); メディアフォーマットとコード11ページ。2009年6月2日に取得。
  23. ^ ETSI (2009-01) ETSI TS 126 141 V8.0.0 (2009-01); 3GPP TS 26.141; IP マルチメディアシステム (IMS) メッセージングおよびプレゼンス; メディアフォーマットおよびコーデックページ 10。2009 年 6 月 2 日に取得。
  24. ^ US7403892B2、Sjoberg, Johan & Bruhn, Stefan、「堅牢性のために異なる程度の音声信号を符号化するためのAMRマルチモードコーデック」、2008年7月22日発行 
  25. ^ 「VoiceAge Corporation – 完全プロフィール」 . Industry Canada – ic.gc.ca. 2008年3月13日. 2011年10月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年9月11日閲覧。
  26. ^ 「VoiceAge、AMR-WB/G.722.2音声圧縮規格の特許プール設立を発表」 ecplaza.net、2009年7月21日。2011年7月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年9月11日閲覧。
  27. ^ VoiceAge Corporation (2009年7月21日). 「VoiceAge、AMR-WB/G.722.2音声圧縮規格の特許プール設立を発表」 . VoiceAge Corporation. 2010年1月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年9月11日閲覧。
  28. ^ VoiceAge Corporation. 「AMR-WB/G.722.2のライセンス」 . VoiceAge Corporation . 2009年9月11日閲覧。
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