AMR (adaptive multirate)

Adaptive Multirate (AMR) ist ein vom Third Generation Partnership Project (3GPP) und dem European Telecommunications Standards Institute (ETSI) standardisierter Sprachcodec mit variablen Bitraten, der im GSM-Standard und in Mobilfunknetzen der 3. Generation (3G) für die Sprachkompression eingesetzt wird.


Die AMR-Kompression zeichnet sich durch eine hohe Kompressionsrate aus. Für die Kompression benutzt AMR verschiedene Kompressions-Algorithmen wie Algebraic Code Excited Linear Prediction (ACELP), Discontinuous Transmission (DTX), Voice Activity Detection (VAD) und Comfort Noise Generation (CNG).

Es gibt zwei AMR-Versionen: AMR-NB, was für Narrow Band steht, und AMR-WB für Wideband. Beide Versionen sind miteinander kompatibel. Die Schmalbandversion AMR-NB wird hauptsächlich im GSM-Standard benutzt, AMR-WB hingegen in UMTS.

AMR-NB ist für den Sprachbereich von 300 Hz bis 3,4 kHz und hat als Sprachcodec eine Kombination aus mehreren Sprachcodecs, der mit einer Abtastrate von 8 kHz und eine Sampletiefe von 16 Bit arbeitet. Die Datenrate passt sich in acht Stufen zwischen 4,75 kbit/s und 12,2 kbit/s an die Übertragungsqualität der Verbindung an. Bei der höchsten Datenrate hat der AMR-Codec auch die höchste Sprachqualität. Sie entspricht der des EFR-Verfahrens, Enhanced Full Rate (EFR). Niedrigere Datenraten haben zwar eine geringere Sprachqualität, dafür können aber mehr Bits in die Fehlerkorrektur investiert werden, wodurch auch bei hoher Bitfehlerhäufigkeit noch eine verständliche Kommunikation stattfinden kann.

AMR-WB wurde von Nokia und VoiceAge entwickelt und von 3GPP spezifiziert. Später hat die internationale Fernmeldeunion (ITU) eine breitbandige Sprachkompression unter G.722 standardisiert. AMR-WB umfasst den Sprachfrequenzbereich zwischen 50 Hz und 7 kHz, wodurch die Sprache wesentlich natürlicher klingt. Es gibt mehrere Modi mit Bitraten zwischen 6,6 kbit/s und 23,85 kbit/s. Bitraten bis 19,85 kbit/s werden auch vom GSM-Standard unterstützt. Die AMR-WB-Technik wird u.a. in Mobilfunknetzen zur Übertragung von HD-Voice eingesetzt, was eine wesentliche Verbesserung der Sprachqualität bewirkt. Bei der Übertragung wählt das Netzwerk dynamisch die optimale Betriebsart und Datenrate, bei hohem Verkehrsaufkommen wird eine geringe Datenrate gewählt, bei geringem Verkehrsaufkommen eine hohe.

Die kommende Technik zur Verbesserung der Sprachqualität ist Enhanced Voice Service (EVS), die mit einer Bandbreite von 20 kHz arbeitet.

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Englisch: adaptive multirate - AMR
Veröffentlicht: 15.12.2016
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Tags: #Sprachkompression
Links: 3GPP (third generation partnership project), Abtastrate, ACELP (algebraic code excited linear prediction), AMR (automatic meter reading), Bandbreite