Códec de audio multivelocidad adaptativo

El códec de audio Adaptive Multi-Rate ( AMR , AMR-NB o GSM-AMR ) es un formato de compresión de audio optimizado para la codificación de voz . AMR es un códec de voz de banda estrecha de múltiples velocidades que codifica señales de banda estrecha (200–3400 Hz) a velocidades de bits variables que van desde 4,75 hasta 12,2 kbit/s con voz de calidad de llamada ^{[ 3 ]} a partir de 7,4 kbit/s. ^{[ 4 ]}   

AMR fue adoptado como códec de voz estándar por 3GPP en octubre de 1999 y ahora se usa ampliamente en GSM ^{[ 5 ]} y UMTS . Utiliza la adaptación de enlace para seleccionar una de las ocho velocidades de bits diferentes según las condiciones del enlace.

AMR es también un formato de archivo para almacenar audio hablado mediante el códec AMR. Muchos teléfonos móviles modernos pueden almacenar grabaciones de audio cortas en formato AMR, y existen programas tanto gratuitos como de pago (véase Soporte de software ) para convertir entre este y otros formatos, aunque AMR es un formato de voz y es poco probable que ofrezca resultados óptimos para otros tipos de audio. La extensión de archivo común es .amr. También existe otro formato de almacenamiento para AMR adecuado para aplicaciones con requisitos más avanzados, como acceso aleatorio o sincronización con vídeo. Este formato es el formato contenedor 3GP especificado por 3GPP, basado en el formato de archivo multimedia base ISO. ^{[ 6 ]}

Los fotogramas contienen 160 muestras y tienen una duración de 20 milisegundos. ^{[ 1 ]} AMR utiliza diversas técnicas, como ACELP , DTX , VAD y CNG . El uso de AMR requiere una adaptación de enlace optimizada que selecciona el mejor modo de códec para cumplir con los requisitos de capacidad y canal de radio local. Si las condiciones de radio son malas, se reduce la codificación de fuente y se aumenta la codificación de canal . Esto mejora la calidad y robustez de la conexión de red, aunque se sacrifica algo de claridad de voz. En el caso particular de AMR, esta mejora se sitúa en torno a S/N = 4–6  dB para una comunicación utilizable. El nuevo sistema inteligente permite al operador de red priorizar la capacidad o la calidad por estación base.

El códec AMR tiene un total de 14 modos, ocho disponibles en un canal de velocidad completa (FR) y seis en un canal de media velocidad (HR) .

• Frecuencia de muestreo de 8  kHz/13 bits (160 muestras para  tramas de 20 ms), filtrada entre 200 y 3400  Hz.
• El códec AMR utiliza ocho códecs de origen con velocidades de bits de 12,2, 10,2, 7,95, 7,40, 6,70, 5,90, 5,15 y 4,75  kbit/s.
• Genera tramas de 95, 103, 118, 134, 148, 159, 204 o 244 bits para velocidades de bits AMR FR de 4,75, 5,15, 5,90, 6,70, 7,40, 7,95, 10,2 o 12,2  kbit/s, respectivamente. Las longitudes de trama AMR  HR son diferentes.
• AMR utiliza transmisión discontinua (DTX), con detección de actividad de voz (VAD) y generación de ruido de confort (CNG) para reducir el uso de ancho de banda durante los períodos de silencio.
• El retardo algorítmico es de 20  ms por fotograma. Para velocidades de bits de 12,2, no hay retardo de anticipación del algoritmo. Para otras velocidades, el retardo de anticipación es de 5  ms. Cabe destacar que existe  un retardo de anticipación ficticio de 5 ms para permitir una transición fluida entre fotogramas con el resto de velocidades.
• AMR es un codificador de voz híbrido y, como tal, transmite tanto parámetros de voz como una señal de forma de onda.
  • La codificación predictiva lineal (LPC) se utiliza para sintetizar el habla a partir de una forma de onda residual. Los parámetros de LPC se codifican como pares espectrales de línea (LSP).
  • La forma de onda residual se codifica mediante predicción lineal excitada por código algebraico (ACELP).
• La complejidad del algoritmo se califica con un 5, utilizando una escala relativa donde G.711 es 1 y G.729a es 15.
• Las pruebas PSQM en condiciones ideales arrojan puntuaciones de opinión promedio de 4,14 para AMR (12,2  kbit/s), en comparación con 4,45 para G.711 (ley μ).
• Las pruebas PSQM bajo estrés de red arrojan puntuaciones de opinión promedio de 3,79 para AMR (12,2  kbit/s), en comparación con 4,13 para G.711 (ley μ).

Los códecs AMR incorporan varias patentes de Nokia , Ericsson , NTT y VoiceAge, ^{[ 7 ] [ 8 ]} siendo esta última la administradora de licencias para los consorcios de patentes AMR . VoiceAge también acepta la presentación de patentes para determinar su posible esencialidad para estos estándares. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

La tarifa inicial para herramientas profesionales de creación de contenido y productos de "canal en tiempo real" es de US$6,500. La regalía anual mínima es de US$10,000, que, en el primer año, no incluye la tarifa inicial. Las tarifas de licencia por canal disminuyen de US$0.99 a US$0.50 según el volumen, hasta un máximo de US$2 millones anuales. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

En la categoría de productos informáticos personales, por ejemplo, reproductores multimedia, el decodificador AMR se licencia de forma gratuita. La tarifa de licencia para un codificador vendido disminuye de 0,40 $ a 0,30 $ según el volumen, hasta un máximo de 300 000 $ anuales. La regalía anual mínima no se aplica a los productos licenciados que pertenecen a la categoría de productos informáticos personales y que utilizan únicamente el decodificador gratuito. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Más información:

• Información sobre licencias de VoiceAge , incluyendo precios para licenciar los códecs AMR.
• Cuestiones legales del 3GPP
• La plataforma de patentes 3G y su política de licencias
• Códecs AMR como bibliotecas compartidas archivados el 11/04/2021 en Wayback Machine : avisos legales para el uso de las bibliotecas amrnb y amrwb basadas en la implementación de referencia.

• 3GPP TS 26.073 – Códec de voz AMR (código fuente C) – implementación de referencia ^{[ 11 ]}  
• Audacity (versión beta 1.3) a través de las bibliotecas de integración FFmpeg ^{[ 12 ]} (formato de entrada y salida)
• FFmpeg con las bibliotecas OpenCORE AMR ^{[ 13 ]}
• Android ^{[ 14 ]} Se utiliza para grabar voz.
• Las bibliotecas compartidas AMR Codecs se archivaron el 11 de abril de 2021 en Wayback Machine ( sitio de desarrollo de las bibliotecas amrnb y amrwb). Estas bibliotecas se basan en la implementación de referencia y se crearon para evitar la inclusión de código fuente potencialmente patentado en muchos proyectos de código abierto. 
• Software de código abierto para convertir el formato .amr: RetroCode , Amr2Wav , ambos en una etapa temprana de desarrollo.
• AMR Player es un programa gratuito para reproducir archivos de audio AMR y puede convertir archivos AMR desde/hacia el formato de audio MP3/WAV.
• Nokia Multimedia Converter 2.0 permite convertir (crear) muestras de audio. Con la herramienta de conversión de Nokia se pueden crear archivos .amr y .awb. También funciona en Windows 7 si se ejecuta la instalación en modo de compatibilidad con XP.
• MPlayer ( SMPlayer , KMPlayer ^{[ 15 ]} )
• Parole Media Player 0.8.1 (en Ubuntu 16.04)
• Reproductor QuickTime y marco multimedia
• RealPlayer versión 11 y posteriores
• Reproductor multimedia VLC versión 1.1.0 y posteriores (solo formato de entrada, no de salida)
• ffdshow
• iPhone de Apple (puede reproducir archivos AMR)
• iOS y macOS (iMessage)
• Smartphones BlackBerry (utilizados para el formato de archivo de grabadora de voz, mientras que BlackBerry 10 no puede reproducir el formato AMR)
• Paquete de códecs K-Lite
• Reproductor multimedia Classic Home Cinema, versión 1.7.1 aproximadamente.
• foobar2000 con el componente foo_input_amr

• Banda ancha multivelocidad adaptativa (AMR-WB)
• Multivelocidad adaptativa extendida – Banda ancha (AMR-WB+)
• Media tarifa
• Tarifa completa
• Tarifa completa mejorada (EFR)
• Frecuencia de muestreo
• IS-641
• 3GP
• Comparación de formatos de codificación de audio
• Perfil de audio y vídeo RTP

• 3GPP TS 26.090 – Funciones obligatorias de procesamiento de voz del códec de voz; códec de voz adaptativo multivelocidad (AMR); funciones de transcodificación 
• 3GPP TS 26.071 – Funciones obligatorias de procesamiento de voz del códec de voz; Códec de voz AMR; Descripción general 
• Especificaciones de códecs 3GPP; 3G y posteriores / GSM, serie 26
• RFC 4867 – Formato de carga útil RTP y formato de almacenamiento de archivos para los códecs de audio de velocidad múltiple adaptativa (AMR) y de banda ancha de velocidad múltiple adaptativa (AMR-WB)  
• RFC 4281 – El parámetro Codecs para tipos de medios "Bucket"