AMR音頻編碼器概述及文件格式分析

　　AMR音頻編碼器概述及文件格式分析

　　時(shí)間：2011-01-14 09:21來(lái)源：bairuitech.com 作者：秩名 點(diǎn)擊： 6494 次

　　全稱Adaptive Multi-Rate，自適應(yīng)多速率編碼，主要用于移動(dòng)設(shè)備的音頻，壓縮比比較大，但相對(duì)其他的壓縮格式質(zhì)量比較差，由于多用于人聲，通話，效果還是很不錯(cuò)的。AMR-WB應(yīng)用于EDGE、3G可充分體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。足夠的傳輸帶寬保證AMR-WB可采用從6.6kb/s到23.85kb/s共九種編

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　　全稱Adaptive Multi-Rate，自適應(yīng)多速率編碼，主要用于移動(dòng)設(shè)備的音頻，壓縮比比較大，但相對(duì)其他的壓縮格式質(zhì)量比較差，由于多用于人聲，通話，效果還是很不錯(cuò)的。

　　一、分類

　　1. AMR： 又稱為AMR-NB，相對(duì)于下面的WB而言，

　　語(yǔ)音帶寬范圍：300－3400Hz，

　　8KHz抽樣

　　2. AMR-WB:AMR WideBand，

　　語(yǔ)音帶寬范圍： 50－7000Hz

　　16KHz 抽樣

　　“AMR-WB”全稱為“Adaptive Multi-rate - Wideband”，即“自適應(yīng)多速率寬帶編碼”，采樣頻率為16kHz，是一種同時(shí)被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU-T和3GPP采用的寬帶語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)，也稱 為G722.2標(biāo)準(zhǔn)。AMR-WB提供語(yǔ)音帶寬范圍達(dá)到50～7000Hz，用戶可主觀感受到話音比以前更加自然、舒適和易于分辨。

　　與之作比較，現(xiàn)在GSM用的EFR（Enhenced Full Rate，增強(qiáng)型全速率編碼）采樣頻率為8kHz，語(yǔ)音帶寬為200～3400Hz。

　　AMR-WB應(yīng)用于窄帶GSM（全速信道16k，GMSK）的優(yōu)勢(shì)在于其可采用從6.6kb/s， 8.85kb/s和12.65kb/s三種編碼，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)C/I惡化，編碼器可以自動(dòng)調(diào)整編碼模式，從而增強(qiáng)QoS。在這種應(yīng)用中，AMR-WB抗擾 度優(yōu)于AMR-NB。

　　AMR-WB應(yīng)用于EDGE、3G可充分體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。足夠的傳輸帶寬保證AMR-WB可采用從6.6kb/s到23.85kb/s共九種編碼，語(yǔ)音質(zhì)量超越PSTN固定電話。

　　二、編碼方式

　　1. AMR-NB：

　　AMR 一共有16種編碼方式， 0-7對(duì)應(yīng)8種不同的編碼方式， 8-15 用于噪音或者保留用。

　　Frame TypeMode IndicationMode RequestFrame content （AMR mode， comfort noise， or other）

　　000AMR 4，75 kbit/s

　　111AMR 5，15 kbit/s

　　222AMR 5，90 kbit/s

　　333AMR 6，70 kbit/s （PDC-EFR）

　　444AMR 7，40 kbit/s （TDMA-EFR）

　　555AMR 7，95 kbit/s

　　666AMR 10，2 kbit/s

　　777AMR 12，2 kbit/s （GSM-EFR）

　　8--AMR SID

　　9--GSM-EFR SID

　　10--TDMA-EFR SID

　　11--PDC-EFR SID

　　12-14--For future use

　　15--No Data （No transmission/No reception）

　　2. AMR-WB：

　　Frame Type IndexMode IndicationMode RequestFrame content （AMR-WB mode， comfort noise， or other）

　　000AMR-WB 6.60 kbit/s

　　111AMR-WB 8.85 kbit/s

　　222AMR-WB 12.65 kbit/s

　　333AMR-WB 14.25 kbit/s

　　444AMR-WB 15.85 kbit/s

　　555AMR-WB 18.25 kbit/s

　　666AMR-WB 19.85 kbit/s

　　777AMR-WB 23.05 kbit/s

　　888AMR-WB 23.85 kbit/s

　　9--AMR-WB SID （Comfort Noise Frame）

　　10-13--For future use

　　14--speech lost

　　15--No Data （No transmission/No reception）

　　--

　　二、AMR 幀格式：

　　AMR 有兩種類型的幀格式：AMR IF1 和 AMR IF2

　　1. AMR IF1：

　　IF1 的幀格式如下圖所示：

　　FrameType， Mode Indication， Mode Request 對(duì)應(yīng)上面兩個(gè)表格里的數(shù)。從上面的表格里我們可以看出，這三個(gè)域的值是相同的。所以在IF2中省略了Mode Indication， Mode Request 兩個(gè)域。

　　Frame Quality Indicator： 0表示bad frame 或者corrupted frame； 1表示 good frame

　　每一幀的數(shù)據(jù)有分為三個(gè)部分：Class A/B/C

　　Class A：一幀中最敏感、最重要的數(shù)據(jù)。一旦這一部份數(shù)據(jù)有損壞，整個(gè)幀就無(wú)法解碼，就損壞了。所以，一般在無(wú)線傳輸?shù)臅r(shí)候要使用各種冗余的方式對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)加以保護(hù)。

　　Class B：相對(duì)于Class A不那么重要的數(shù)據(jù)。

　　Class C：比Class B還不重要的數(shù)據(jù)。

　　2. AMR IF2：

?

　　相對(duì)于IF1， IF2 省去了Frame Quality Indicator， Mode Indication， Mode Request 和CRC 校驗(yàn)。但是增加了bit 填充。因?yàn)锳MR幀中數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度并不是字節(jié)（8bit）的整數(shù)倍，所以在有些幀的末尾需要增加bit填充，以使整個(gè)幀的長(zhǎng)度達(dá)到字節(jié)的整數(shù)倍。

　　有關(guān)IF2幀中各個(gè)域的信息請(qǐng)參考下面的幀大小節(jié)的表格。

　　三、幀大小

　　1. AMR-NB

　　Frame Type IndexFrame contentNumber of bits in Frame TypeNumber of Bits in AMR Core FrameNumber of Bits in

　　Bit StuffingNumber of octets （N）

　　0AMR 4，75 495513

　　1AMR 5，154103514

　　2AMR 5，904118616

　　3AMR 6，704134618

　　4AMR 7，404148019

　　5AMR 7，954159521

　　6AMR 10，24204026

　　7AMR 12，24244031

　　8AMR SID43956

　　9GSM-EFR SID44316

　　10TDMA-EFR SID43866

　　11PDC-EFR SID43776

　　12-14For future use----

　　15No Data4041

　　Number of bits in Classes A， B， and C for each AMR codec mode

　　Frame TypeAMR

　　codec modeTotal number of bitsClass AClass BClass C

　　04，759542530

　　15，1510349540

　　25，9011855630

　　36，7013458760

　　47，4014861870

　　57，9515975840

　　610，2204659940

　　712，22448110360

　　2. AMR-WB：

　　Composition of AMR-WB IF2 Frames for all Frame Types

　　Frame Type IndexFrame contentNumber of bits in Frame TypeNumber of bits in Frame Quality IndicatorNumber of Bits in AMR-WB Core FrameNumber of Bits in Bit StuffingNumber of octets （N）

　　0AMR-WB 6.60 kbit/s41132718

　　1AMR-WB 8.85 kbit/s41177223

　　2AMR-WB 12.65 kbit/s41253633

　　3AMR-WB 14.25 kbit/s41285637

　　4AMR-WB 15.85 kbit/s41317641

　　5AMR-WB 18.25 kbit/s41365647

　　6AMR-WB 19.85 kbit/s41397651

　　7AMR-WB 23.05 kbit/s41461659

　　8AMR-WB 23.85 kbit/s41477661

　　9AMR-WB SID （Comfort Noise Frame）414036

　　10-13For future use-----

　　14speech lost41031

　　15No Data （No transmission/No reception）41031

　　Frame TypeAMR-WB

　　codec modeTotal number of bitsClass AClass BClass C

　　06.6013254780

　　18.85177641130

　　212.65253721810

　　314.25285722130

　　415.85317722450

　　518.25365722930

　　619.85397723250

　　723.05461723890

　　823.85477724050

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