在今年2月的移動世界大會上,一部Android手機(jī)通過LTE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全高清語音通話、將語音通信音質(zhì)提升到一個前所未有新高度的演示受到參會者關(guān)注,這是音頻和多媒體技術(shù)研究機(jī)構(gòu)Fraunhofer集成電路研究所(IIS)創(chuàng)新的一個音頻新技術(shù),它不僅可以使手機(jī)通話清晰得就像對同一個房間的另一個人說話一樣,而且其語音品質(zhì)幾乎與專業(yè)音頻/視頻設(shè)備上的語音品質(zhì)相當(dāng)。截至目前,該技術(shù)在移動通話中的應(yīng)用尚屬首次。
該技術(shù)的核心,即全高清語音編解碼器AAC-ELD。對于移動通信來說其最大的意義在于:在低比特率的網(wǎng)絡(luò)條件下,確保非常高的通話音質(zhì)。
高清語音通話迎來契機(jī)
與移動通信延續(xù)著傳統(tǒng)低頻語音技術(shù)所不同,全高清語音系統(tǒng)此前已經(jīng)在多個VoIP、視頻電話和會議系統(tǒng)中實現(xiàn)。Fraunhofer IIS亞太區(qū)市場及業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Toni Fiedler接受本刊采訪時稱,智能終端的普及,LTE的快速發(fā)展以及VoLTE技術(shù)的逐漸成熟,都已經(jīng)釋放出一個強(qiáng)烈信號,即現(xiàn)在已到了在移動通信領(lǐng)域中推出全高清語音通話的最佳時機(jī)。
據(jù)Toni Fiedler解釋,大部分電話通話的頻率被限制在3.5kHz以內(nèi),一些運營商提供的新型高清語音服務(wù),可將上限擴(kuò)展至7kHz,但人類能夠感知的音頻信號可達(dá)16至20kHz。全高清語音音頻編解碼器AAC-ELD可幫助實現(xiàn)全音頻頻譜,其音頻帶寬是普通電話的四倍以上,也至少是高清語音帶寬的兩倍。相比于普通的語音編解碼器,AAC-ELD傳輸音樂和其他音頻信號的音質(zhì)可以與高清電視和藍(lán)光的音質(zhì)相比擬,而且不像電話業(yè)務(wù)技術(shù)那樣需要提高傳輸速率。
目前,在iPhone手機(jī)的FaceTime高清語音通信中,就已用到了AAC-ELD技術(shù)。
CD音質(zhì)的原理
目前普遍使用的感知音頻編解碼器MPEG Layer 3 (mp3)和MPEG-4 AAC等可在比特率最低24kbit/s的條件下保持良好音頻質(zhì)量,然而,這類編碼器/解碼器的算法延遲超過100ms,無法滿足雙向通信要求。相比之下,G.729等低延遲話音編碼方案僅可確保話音信號具有良好質(zhì)量,但用于音樂等復(fù)雜音頻信號時故障頻發(fā)。
據(jù)介紹,與普通話音編碼器不同,AAC-LD和AAC-ELD可實現(xiàn)的編碼質(zhì)量隨比特率升高而改善,并可實現(xiàn)透明性。對于要求在24kbit/s之低數(shù)據(jù)速率條件下實現(xiàn)全音頻帶寬且對延遲要求嚴(yán)苛的應(yīng)用軟件而言,MPEG-4音頻編解碼器AAC-LD(Low Delay AAC)和AAC-ELD(Enhanced Low Delay AAC)對于下一代視頻和電話會議或IP語音系統(tǒng)以及廣播設(shè)備的整體音質(zhì),都將有革命性的改變。結(jié)合了音頻編碼與雙向通信所需的低延遲兩大優(yōu)勢,填補(bǔ)了話音編碼方案與優(yōu)質(zhì)音頻編碼方案之間的空白,AAC-LD和AAC-ELD正在廣泛應(yīng)用于高端視頻會議終端和專業(yè)廣播應(yīng)用系統(tǒng)。
應(yīng)用前景
(移動)IP語音業(yè)務(wù)
基于AAC-LD和AAC-ELD,3G和4G(LTE和WiMAX)運營商、有線電視運營商、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商可提供具有CD音質(zhì)的一流電話和多媒體服務(wù),整體效果遠(yuǎn)勝于現(xiàn)有電話服務(wù)設(shè)備,為有線電視IP語音、視頻和電話會議、IP電視、移動或互聯(lián)網(wǎng)通信運營商普及高級IP語音(VoIP)服務(wù)都提供了極大便利。
家庭網(wǎng)真
人們希望在和現(xiàn)場參加者談話期間能夠與場外參加者保持即時聯(lián)系,高清語音方案為開發(fā)個人電腦、電視、機(jī)頂盒以及移動電話等寬帶連接裝置包含的全面解決方案奠定了基礎(chǔ)。
廣播內(nèi)容交換
傳統(tǒng)上,遠(yuǎn)程現(xiàn)場報道一直依賴于服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障的寬帶網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備,而目前互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備以及可靠性較低的移動和固定無線連接裝置正在興起。由于IP網(wǎng)絡(luò)不能保證比特率和常量延遲,以上趨勢對廣播設(shè)備制造商構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。AAC-LD和AAC-ELD提供的最低24kbit/s的必要比特率和一流錯誤隱藏功能,可有效解決上述問題。