النطاق العريض متعدد المعدلات التكيفي

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تقنية AMR-WB ( النطاق العريض متعدد المعدلات التكيفي ) هي معيار ترميز صوتي عريض النطاق حاصل على براءة اختراع ، تم تطويره استنادًا إلى ترميز متعدد المعدلات التكيفي ، باستخدام منهجية مشابهة للتنبؤ الخطي المُثار بالترميز الجبري (ACELP). توفر AMR-WB جودة صوت محسّنة بفضل نطاق ترددي أوسع يتراوح بين 50 و7000 هرتز، مقارنةً بأجهزة ترميز الصوت ضيقة النطاق ، والتي تُحسَّن عادةً لجودة خطوط الهاتف السلكية التقليدية (POTS) التي تتراوح بين 300 و3400 هرتز. طُوِّرت AMR-WB بواسطة نوكيا [ 1 ] وفويس إيج، وتم اعتمادها لأول مرة من قِبل 3GPP [ 2 ] .  

يُعرف ترميز AMR-WB بالمعيار G.722.2، وهو معيار ترميز صوتي تابع للاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-T) ، ويُعرف رسميًا باسم ترميز النطاق العريض للكلام بسرعة 16  كيلوبت/ثانية تقريبًا باستخدام النطاق العريض متعدد المعدلات التكيفي (AMR-WB) . يُعدّ ترميز G.722.2 AMR-WB هو نفسه ترميز 3GPP AMR-WB. وتُعرف مواصفات 3GPP المقابلة بالمعيار TS 26.190 لترميز الكلام [ 3 ] ، والمعيار TS 26.194 لكاشف نشاط الصوت [ 4 ] .

يحتوي تنسيق AMR-WB على المعلمات التالية: [ 5 ]

يُعدّ امتداد الملف .AMR-WB شائعًا .awb. كما يوجد تنسيق تخزين آخر لملفات AMR-WB مناسب للتطبيقات ذات المتطلبات المتقدمة، مثل الوصول العشوائي أو المزامنة مع الفيديو. هذا التنسيق هو تنسيق حاوية 3GP المُحدد من قِبل 3GPP ، والمبني على تنسيق ملف الوسائط الأساسي ISO . [ 7 ] يسمح 3GP أيضًا باستخدام تدفقات بت AMR-WB للصوت الاستريو.

أوضاع AMR

يعمل نظام AMR-WB، مثل نظام AMR ، بتسعة معدلات بت مختلفة. أقل معدل بت يوفر جودة صوت ممتازة في بيئة نقية هو 12.65  كيلوبت/ثانية. معدلات البت الأعلى مفيدة في ظروف الضوضاء الخلفية وللموسيقى. كما أن معدلات البت الأقل، 6.60 و8.85  كيلوبت/ثانية، توفر جودة مقبولة، خاصةً عند مقارنتها ببرامج الترميز ذات النطاق الضيق.

يتم إرسال الترددات من 6.4  كيلوهرتز إلى 7  كيلوهرتز فقط في وضع معدل البت الأعلى (23.85  كيلوبت/ثانية)، بينما في بقية الأوضاع، يقوم جهاز فك التشفير بتوليد الأصوات باستخدام بيانات التردد المنخفض (75-6400  هرتز) بالإضافة إلى ضوضاء عشوائية (لمحاكاة نطاق التردد العالي). [ 8 ]

يتم أخذ عينات من جميع الأوضاع بمعدل 16  كيلو هرتز (باستخدام دقة 14 بت) ومعالجتها بمعدل 12.8  كيلو هرتز.

معدلات نقل البيانات هي كالتالي:

  • تكوين متعدد المعدلات إلزامي
    • 6.60 كيلوبت/ثانية (تستخدم لاتصالات GSM و UMTS  ذات الدوائر المحولة ؛ يجب استخدامها مؤقتًا فقط أثناء ضعف الاتصالات اللاسلكية ولا تعتبر صوتًا واسع النطاق )
    • 8.85  كيلوبت/ثانية (تستخدم لاتصالات GSM وUMTS ذات الدوائر المحولة؛ يجب استخدامها مؤقتًا فقط أثناء ضعف الاتصالات اللاسلكية ولا تعتبر صوتًا واسع النطاق ؛ توفر جودة تعادل G.722 بسرعة 48  كيلوبت/ثانية للصوت الواضح)
    • 12.65  كيلوبت/ثانية (معدل البت الأساسي؛ يستخدم لاتصالات GSM وUMTS ذات الدوائر المحولة؛ يوفر جودة صوت فائقة مقارنة بـ AMR عند هذا المعدل وما فوق؛ يوفر جودة مساوية أو أفضل من G722 عند 56  كيلوبت/ثانية للحصول على كلام واضح)
  • معدلات بت أعلى للكلام في بيئات الضوضاء الخلفية السيئة، والكلام والموسيقى معًا، والمؤتمرات متعددة الأطراف.
    • 14.25  كيلوبت/ثانية
    • 15.85  كيلوبت/ثانية
    • 18.25  كيلوبت/ثانية
    • 19.85  كيلوبت/ثانية
    • 23.05  كيلوبت/ثانية (غير مخصصة لقنوات GSM ذات المعدل الكامل)
    • 23.85  كيلوبت/ثانية (يوفر جودة تعادل G.722 عند 64  كيلوبت/ثانية للكلام الواضح؛ غير مخصص لقنوات GSM كاملة المعدل)

ملاحظات: "يمكن تغيير وضع الترميز كل 20 مللي ثانية في قنوات الجيل الثالث WCDMA وكل 40 مللي ثانية في قنوات GSM/GERAN. (لضمان التوافق التشغيلي الحر مع GSM/GERAN، يتم تقييد معدل تغيير الوضع في الجيل الثالث إلى 40 مللي ثانية في مشفرات AMR-WB.)" [ 9 ]

تكوينات 3GPP

عند استخدامها في شبكات الهاتف المحمول، هناك ثلاثة تكوينات مختلفة (مجموعات من معدلات البت) يمكن استخدامها لقنوات الصوت:

  • التكوين أ (Config-WB-Code 0): 6.6، 8.85، و12.65  كيلوبت/ثانية (تكوين متعدد المعدلات إلزامي)
  • التكوين ب (رمز التكوين WB 2): 6.6، 8.85، 12.65، و15.85  كيلوبت/ثانية
  • التكوين C (رمز التكوين WB 4): 6.6، 8.85، 12.65، و23.85  كيلوبت/ثانية

صُمم هذا القيد لتبسيط عملية التفاوض على معدل نقل البيانات بين الهاتف المحمول ومحطة البث، مما يُسهّل بشكل كبير عملية التنفيذ والاختبار. ويمكن استخدام جميع معدلات نقل البيانات الأخرى لأغراض أخرى في شبكات الهاتف المحمول، بما في ذلك الرسائل متعددة الوسائط، وبث الصوت، وما إلى ذلك.

الانتشار

تم اعتماد معيار AMR-WB من قبل اتحاد مصنعي الهواتف المحمولة لاستخدامه مستقبلاً في شبكات مثل UMTS . يتميز بجودة صوت عالية، ولكن سيتعين ترقية الشبكات القديمة لدعم ترميز النطاق العريض.

في أكتوبر 2006، أُجريت أولى اختبارات AMR-WB في شبكة نشرتها شركة T-Mobile في ألمانيا، بالتعاون مع شركة Ericsson. [ 10 ] [ 11 ]

في عام 2007، أطلقت شركة NSN خط إنتاج متكاملًا يدعم تقنية AMR-WB TrFO لشبكات الجيل الثالث وتقنية VoIP (M13.6 MSS ، U3C MGW ). وفي عام 2008، أُتيح دعم تقنية AMR-WB TFO تجاريًا (M14.2، U4.0). وفي عام 2009، أُتيحت ميزة التفاوض المتكامل لتقنية TFO/TrFO وتحسين الأداء أثناء المكالمة (مثل عمليات التسليم ، أو CF ، أو CT ) (M14.3، U4.1).

في أواخر عام 2009، أعلنت شركة Orange UK أنها ستقدم تقنية AMR-WB على شبكتها في عام 2010. [ 12 ] [ 13 ] في فرنسا، تستخدم شركتا Orange SA وSFR تنسيق AMR-WB على شبكات الجيل الثالث+ الخاصة بهما منذ نهاية صيف 2010.

أطلقت شركة WIND Mobile في كندا خدمة الصوت عالي الوضوح (AMR-WB) على شبكتها من الجيل الثالث+ في فبراير 2011. كما أعلنت الشركة أن العديد من الهواتف ستدعم هذه الخدمة في النصف الأول من عام 2011، [ 14 ] وكان أولها هاتف Alcatel Tribe. [ 15 ]

في يناير 2013، أصبحت شركة T-Mobile أول شبكة تعتمد على GSM/UMTS في الولايات المتحدة الأمريكية تُمكّن تقنية AMR-WB. [ 16 ]

في فبراير 2013، أصبحت شركة Chunghwa Telecom أول شبكة تعتمد على GSM/UMTS في تايوان تُمكّن تقنية AMR-WB. [ 17 ]

في أغسطس 2013، تم إدخال معيار AMR-WB في أوكرانيا بواسطة شركة Kyivstar. [ 18 ]

طورت نوكيا [ 19 ] تنسيق VMR-WB لشبكات CDMA2000 ، وهو متوافق تمامًا مع تنسيق 3GPP AMR-WB. كما يُعدّ AMR-WB تنسيقًا شائع الاستخدام في الهواتف المحمولة لنغمات الرنين. [ 20 ]

يجب دعم تنسيق الصوت عريض النطاق AMR في خدمات الوسائط المتعددة من الجيل الثالث (3G) عند دعم الصوت عريض النطاق بتردد أخذ عينات 16 كيلوهرتز. هذا الشرط مُحدد في المواصفات الفنية لـ 3GPP لنظام الوسائط المتعددة عبر بروتوكول الإنترنت (IMS)، وخدمة رسائل الوسائط المتعددة (MMS)، وخدمة البث الشفاف من طرف إلى طرف عبر تبديل الحزم ( PSS ). [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] كما يُستخدم تنسيق AMR-WB في تنسيق حاوية 3GP ضمن مواصفات 3GPP. 

الترخيص

انتهت صلاحية براءة اختراع AMR في عام 2024. [ 24 ] وكانت شركة VoiceAge Corporation قد رخصت سابقًا براءة اختراع G.722.2. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

أدوات

توجد مكتبة مفتوحة المصدر تُسمى OpenCORE لترميز وفك ترميز AMR-WB . ويمكن استخدام برنامج الترميز OpenCORE في ffmpeg .

توجد مكتبة أخرى مفتوحة المصدر للترميز، مقدمة من VisualOn . وهي مضمنة في نظام التشغيل أندرويد للأجهزة المحمولة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مركز أبحاث نوكيا: AMR-WB وتجربة نوكيا الصوتية - إسطنبول" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-02-2013.
  2. ↑ "G.722.2: ترميز الكلام واسع النطاق بسرعة 16 كيلوبت/ثانية تقريبًا باستخدام تقنية النطاق العريض متعدد المعدلات التكيفية (AMR-WB)" . قطاع معايير الاتصالات التابع للاتحاد الدولي للاتصالات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2021 .
  3. ↑ "المواصفة رقم 26.190: وظائف معالجة الكلام في برنامج ترميز الكلام؛ برنامج ترميز الكلام التكيفي متعدد المعدلات - النطاق العريض (AMR-WB)؛ وظائف إعادة الترميز" . بوابة 3GPP . 3GPP . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2021 .
  4. ↑ "المواصفة رقم 26.194: وظائف معالجة الكلام في برنامج ترميز الكلام؛ برنامج ترميز الكلام التكيفي متعدد المعدلات - النطاق العريض (AMR-WB)؛ كاشف نشاط الصوت (VAD)" . بوابة 3GPP . 3GPP . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2021 .
  5. ↑ "معايير وتطبيقات ترميز الكلام واسع النطاق" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 13 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2012 .
  6. ↑ "المواصفة رقم 26.976: توصيف أداء برنامج ترميز الكلام متعدد المعدلات واسع النطاق التكيفي (AMR-WB)؛ الفصل 25: تأخير الإرسال" . بوابة 3GPP . 3GPP . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2021 .
  7. ↑ "تنسيق تخزين AMR و AMR-WB" . تنسيق حمولة RTP وتنسيق تخزين الملفات لترميز الصوت متعدد المعدلات التكيفي (AMR) ومتعدد المعدلات التكيفي واسع النطاق (AMR-WB) . IETF . ص 35، القسم 5. doi : 10.17487/RFC4867 . RFC 4867 .   
  8. ↑ كو، سين م.، بوب هـ. لي، وونشون تيان. معالجة الإشارات الرقمية في الوقت الحقيقي: الأساسيات والتطبيقات. جون وايلي وأولاده، 2013.
  9. ↑ 3GPP 3GPP TS 26.976 – توصيف أداء برنامج ترميز الكلام متعدد المعدلات واسع النطاق التكيفي (AMR-WB)؛ الفصل 4.2 تم الاطلاع عليه في 2014-04-10.
  10. ↑ "أجرت شركتا تي-موبايل وإريكسون أول تجربة ميدانية في العالم لتقنية النطاق العريض AMR - SlashPhone.com" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2006 .
  11. ↑ "بيان صحفي من شركة تي-موبايل (باللغة الألمانية)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 فبراير 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2006 .
  12. ↑ "غرفة أخبار أورانج" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 يناير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2009 .
  13. ↑ شركة أورانج ستطلق خدمة الصوت عالي الدقة للهواتف المحمولة في عام 2010
  14. ↑ "سي إن دبليو | ويند موبايل تعلن عن تجربة ناجحة لشبكة الجيل الرابع" . سي إن دبليو . 4 ديسمبر 2018. مؤرشف من الأصل في 4 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يناير 2022 .
  15. ↑ بيان صحفي من شركة ويند موبايل، 3 فبراير 2011
  16. ↑ anandtech.com تي-موبايل تعلن عن تفعيل مكالمات AMR-WB (صوت عالي الوضوح) على شبكتها
  17. ↑ [ تمت إزالة الرابط ]
  18. ↑ "كييف ستار تطلق خدمة الصوت عالي الدقة - تيليكوم بيبر" .
  19. ↑ "نوكيا - جاهزة للنشر: أول مُشفّر صوتي واسع النطاق لشبكات الجيل الثالث CDMA2000 - بيانات صحفية - صحافة - حول نوكيا" . Nokia.com . 21 يوليو 2004. مؤرشف من الأصل في 17 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه في 25 يناير 2022 .
  20. ↑ "نوكيا - نوكيا تُحدث ثورة في تجربة الموسيقى عبر الهاتف المحمول مع نوكيا 3300 - بيانات صحفية - صحافة - حول نوكيا" . Nokia.com . 11 مارس 2003. مؤرشف من الأصل في 5 يونيو 2003. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يناير 2022 .
  21. ↑ ETSI (2009-04) ETSI TS 126 234 V8.2.0 (2009-04)؛ 3GPP TS 26.234؛ خدمة البث الشفافة من طرف إلى طرف بتقنية تبديل الحزم (PSS)؛ البروتوكولات وبرامج الترميز، الصفحة 58. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-06-02.
  22. ↑ ETSI (2009-01) ETSI TS 126 140 V8.0.0 (2009-01)؛ 3GPP TS 26.140؛ خدمة الرسائل متعددة الوسائط (MMS)؛ تنسيقات الوسائط ورموزها، الصفحة 11. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-06-02.
  23. ↑ ETSI (2009-01) ETSI TS 126 141 V8.0.0 (2009-01)؛ 3GPP TS 26.141؛ نظام الوسائط المتعددة عبر بروتوكول الإنترنت (IMS) المراسلة والحضور؛ تنسيقات الوسائط وبرامج الترميز، الصفحة 10. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-06-02.
  24. ↑ US7403892B2 ، سيوبيرج، يوهان وبرون ، ستيفان، "برنامج ترميز متعدد الأوضاع AMR لترميز إشارات الكلام ذات درجات مختلفة من أجل المتانة"، صدر في 22 يوليو 2008 
  25. ↑ "شركة فويس إيج - نبذة تعريفية كاملة" . وزارة الصناعة الكندية - ic.gc.ca. ١٣ مارس ٢٠٠٨. مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٦ أكتوبر ٢٠١١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١١ سبتمبر ٢٠٠٩ .
  26. ↑ «أعلنت شركة VoiceAge عن إنشاء مجمع براءات اختراع لمعايير ضغط الكلام AMR-WB/G.722.2» . ecplaza.net. 21 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 23 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 11 سبتمبر 2009 .
  27. ↑ شركة فويس إيج (21 يوليو 2009). "فويس إيج تعلن عن إنشاء مجمع براءات اختراع لمعايير ضغط الكلام AMR-WB/G.722.2" . شركة فويس إيج. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يناير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2009 .
  28. ↑ شركة فويس إيج. "ترخيص AMR-WB/G.722.2" . شركة فويس إيج . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2009 .