Полная скорость ( FR или GSM-FR или GSM 06.10 или иногда просто GSM ) была первым стандартом цифрового кодирования речи, используемым в цифровой системе мобильной связи GSM . Он использует кодирование с линейным прогнозированием.(LPC). Битовая скорость кодека составляет 13 кбит / с или 1,625 бит / аудиосэмпл (часто дополняется до 33 байтов / 20 мс или 13,2 кбит / с). Качество закодированной речи довольно низкое по современным стандартам, но во время разработки (начало 1990-х) это был хороший компромисс между вычислительной сложностью и качеством, требующий всего порядка миллиона сложений и умножений в секунду. Кодек до сих пор широко используется в сетях по всему миру. Постепенно FR будет заменен стандартами Enhanced Full Rate (EFR) и Adaptive Multi-Rate (AMR), которые обеспечивают гораздо более высокое качество речи при более низкой скорости передачи данных.
Технология
GSM-FR определен в ETSI 06.10 (ETS 300 961) и основан на парадигме кодирования речи RPE-LTP ( регулярное импульсное возбуждение - долгосрочное прогнозирование ). Как и многие другие речевые кодеки с линейным кодированием с предсказанием (LPC), линейное предсказание используется в фильтре синтеза. Однако, в отличие от большинства современных речевых кодеков, порядок линейного предсказания составляет только 8. В современных узкополосных речевых кодеках порядок обычно равен 10, а в широкополосных речевых кодеках порядок обычно равен 16.
Речевой кодер принимает 13-битный линейный ИКМ с частотой дискретизации 8 кГц. Это может быть напрямую из аналого-цифрового преобразователя в телефоне или компьютере, или преобразовано из 8-битного нелинейного A-закона G.711 или PCM по закону μ из PSTN с помощью таблицы поиска. В GSM закодированная речь передается кодировщику канала, указанному в GSM 05.03. В направлении приема происходят обратные операции.
Кодек работает со 160 кадрами выборки, которые охватывают 20 мс, так что это минимальная возможная задержка транскодера даже с бесконечно быстрыми процессорами и нулевой сетевой задержкой. Эксплуатационное требование заключается в том, чтобы задержка транскодера была менее 30 мс. Задержка транскодера определяется как временной интервал между моментом, когда речевой кадр из 160 выборок был принят на входе кодера, и моментом, когда соответствующие 160 восстановленных речевых выборок были выданы речевым декодером с частотой дискретизации 8 кГц. [1]
Реализации
Бесплатный кодек libgsm может кодировать и декодировать звук GSM Full Rate. [2] [3] "libgsm" была разработана в 1992–1994 годах Юттой Дегенер и Карстеном Борманом, затем в Техническом университете Берлина . [4] Так как речевой кадр GSM составляет 32,5 байта, в этой реализации также определено 33-байтовое представление кадра GSM с заполнением полубайтами (которое при частоте кадров 50 / с является основанием для неверного утверждения о том, что GSM скорость передачи 13,2 кбит / с). Этот кодек также может быть скомпилирован в Wine для обеспечения поддержки звука GSM.
Также существует плагин Winamp для необработанного GSM 06.10 на основе libgsm. [5] [6]
GSM 06.10 также используется в программном обеспечении VoIP , например, в Ekiga , QuteCom , Linphone , Asterisk (PBX) , Ventrilo и других.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ ETSI EN 300961 V8.1.1 (2000-11) - (GSM 06.10 версия 8.1.1, выпуск 1999) , последнее посещение - 2008-07-08.
- ^ Библиотека сжатия речи с потерями GSM 06.10 и ее приложения , дата обращения 31.08.2009.
- ^ Ubuntu.com Общие библиотеки для речевого компрессора GSM, проверено 31августа 2009 г.
- ^ libgsm - README - GSM 06.10 Сжатие речи RPE / LTP 13 кбит / с, проверено 20 сентября 2009 г.
- ^ Подключаемый модуль Cedric Hans Winamp для необработанного GSM 06.10 , дата обращения 09.10.2009.
- ^ Седрик Ханс (2004-06-08) Winamp Plug-in - Raw GSM Winamp Plugin. Архивировано 8 сентября 2009 г.на Wayback Machine , Winamp, дата обращения 9 октября 2009 г.
Внешние ссылки
- RFC 3551 - формат полезной нагрузки RTP для GSM (GSM 06.10)
- ETS 300961 (GSM 06.10) - Европейский стандарт
- ETS 300 580-2 (GSM 06.10) - устаревшие спецификации
- 3GPP TS06.10 - Технические характеристики
- Домашняя страница libgsm