フルレート

オーディオ品質の比較

フルレート

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フルレート( FR ) は、 GSM-FRまたはGSM 06.10 (単にGSMと呼ばれることもある)とも呼ばれ、 GSMデジタル携帯電話システムで使用された最初のデジタル音声コーディング規格でした。線形予測コーディング(LPC) を使用します。コーデックのビット レートは 13 kbit/s、つまり 1.625 ビット/オーディオ サンプルです (多くの場合、33 バイト/20 ms または 13.2 kbit/s にパディングされます)。コード化された音声の品質は現代の基準からするとかなり低いですが、開発当時 (1990 年代初頭) は計算の複雑さと品質の間の適切な妥協点であり、1 秒あたり 100 万回の加算と乗算しか必要としませんでした。このコーデックは、世界中のネットワークで今でも広く使用されています。徐々に FR は、より低いビット レートではるかに高い音声品質を提供する拡張フル レート(EFR) およびアダプティブ マルチレート(AMR) 規格に置き換えられるでしょう。

GSM-FRはETSI 06.10 (ETS 300 961)で規定されており、RPE-LTP (Regular Pulse Excitation - Long Term Prediction ) 音声コーディング パラダイムに基づいています。他の多くの線形予測コーディング(LPC) 音声コーデックと同様に、合成フィルターでは線形予測が使用されます。ただし、ほとんどの最新の音声コーデックとは異なり、線形予測の次数は 8 のみです。最新の狭帯域音声コーデックでは次数は通常 10 で、広帯域音声コーデックでは次数は通常 16 です。

音声エンコーダは、8 kHz のサンプル レートで13 ビットの線形PCM を受け入れます。これは、電話またはコンピューターのアナログ/デジタル コンバータから直接取得することも、ルックアップ テーブルを使用してPSTNからのG.711 8 ビット非線形A-lawまたはμ-law PCMから変換することもできます。GSM では、エンコードされた音声は GSM 05.03 で指定されたチャネル エンコーダに渡されます。受信方向では、逆の操作が行われます。

コーデックは 20 ミリ秒にわたる 160 サンプル フレームで動作するため、これは CPU が非常に高速でネットワーク遅延がゼロであっても可能な最小のトランスコーダ遅延です。動作要件は、トランスコーダ遅延が 30 ミリ秒未満であることです。トランスコーダ遅延は、160 サンプルの音声フレームがエンコーダ入力で受信された瞬間と、対応する 160 の再構成された音声サンプルが音声デコーダによって 8 kHz のサンプル レートで出力される瞬間との間の時間間隔として定義されます。^[1]

無料のlibgsmコーデックは、GSM フルレートオーディオをエンコードおよびデコードできます。^{[2] [3]}「libgsm」は、1992 年から 1994 年にかけて、当時ベルリン工科大学の Jutta Degener と Carsten Bormann によって開発されました。^[4] GSM 音声フレームは 32.5 バイトであるため、この実装では、GSM フレームの 33 バイトのニブル パディング表現も定義されています (これは、フレーム レートが 50/s の場合、GSM ビット レートが 13.2 kbit/s であるという誤った主張の根拠となっています)。このコーデックは、GSM オーディオ サポートを提供するために Wineにコンパイルすることもできます。

libgsmをベースにしたraw GSM 06.10用のWinampプラグインもあります。 ^{[5] [6]}

GSM 06.10 は、 Ekiga、QuteCom、Linphone、Asterisk (PBX)、Ventriloなど のVoIPソフトウェアでも使用されます。

• 半額
• 拡張フルレート(EFR)
• アダプティブマルチレート(AMR)
• 適応型マルチレートワイドバンド(AMR-WB)
• 拡張アダプティブマルチレート - ワイドバンド(AMR-WB+)
• オーディオコーディングフォーマットの比較
• RTPオーディオビデオプロファイル

• RFC 3551 - GSM の RTP ペイロード形式 (GSM 06.10)
• ETS 300 961 (GSM 06.10) - 欧州規格
• ETS 300 580-2 (GSM 06.10) - レガシー仕様
• 3GPP TS06.10 - 技術仕様
• Libgsm ホームページ