2023年11月27日发(作者：)
AMR 简介
Contents
1.语音编码 ........................................................................................................................................................................ 2
1.1.简介 ................................................................................................................................................................................ 2
1.2.分类 ................................................................................................................................................................................ 2
1.2.1 HR（HalfRate）:半速率 ................................................................................................................................ 2
1.2.2 FR（FullRate）:全速率................................................................................................................................ 2
1.2.3 EFR（Ehanced Full-rate）:增强型全速率 .................................................................................................. 2
1.2.4 EVRC(Enhanced Variable Rate Codec):增强型变速率语音编解码 ............................................................. 2
1.2.5 AMR(Adaptive Muti Rate):自适应多速率编码 .......................................................................................... 3
2.协议内容表述 ......................................................................................................................................................................... 3
3.高通8930-NV6850控制语音编码 ........................................................................................................................................... 6
4.判断手机支持的编码方式 ...................................................................................................................................................... 7
4.1 GSM/WCDMA网络下： ..................................................................................................................................................... 7
4.1.1方法1： .................................................................................................................................................................. 7
4.1.2方法2： .................................................................................................................................................................. 9
4.2 LTE网络下（VoLTE）：................................................................................................................................................ 10
测试方法 ........................................................................................................................................................................ 12
5.1 Anite仪表 ................................................................................................................................................................... 12
5.1.1 Anite支持的AMR种类： .................................................................................................................................... 12
5.1.2 可设置速率的几个选项： ................................................................................................................................... 13
5.2 罗德仪表 ...................................................................................................................................................................... 14
5.2.1 GSM网络下配置： ............................................................................................................................................... 14
5.2.2 WCDMA网络下AMR设置： .................................................................................................................................... 16
1. 语音编码
1.1.简介
在通信系统中，语音编码是相当重要的，因为在很大程度上，语音编码决定了接收到的语音质量
和系统容量。在移动通信系统中，带宽是十分宝贵的。低比特率语音编码提供了解决该问题的一种方
法。在编码器能够传送高质量语音的前提下，如果比特率越低，可在一定的带宽内能传更多的高质量
语音。语音编码为信源编码，是将模拟语音信号转变为数字信号以便在信道中传输。语音编码的目的
是在保持一定的复杂程度和通信时延的前提下，占用尽可能少的通信容量，传送尽可能高质量的语音。
1.2.分类
1.2.1 HR（HalfRate）:半速率
HR（HalfRate）半速率,是一种 GSM 语音编码方式,以增加 GSM 网络容量为目的,但是会损害
语音质量;由于现在网络频率紧缺,一些大的运营商已经在大城市密集地带开通此方式以增加容
量。 HR 半速率编解码器，主要应用于 GSM 系统半速率信道，所采用的空中接口允许使用两个
完全独立的半速率子信道，故能使蜂窝单元的语音容量加倍。半速率声码器采用矢量和激励线
性预 VSELP（Vector-Sum Excited Linear Prediction）编码器，它采用一种类似 EFR 及 AMR
编解码器的分析合成算法，速率为 5.6kbps。半速率声码器的输出帧中包含用来指示帧语音强
弱的 2 比特，在不同的情况下声码器工作方式略微有些不同，这样可以获得最大可能好的重建
语音质量。采用 GSM HR 语音编码算法可以在使用带宽为 FR 算法一半的情况下，通过更先进的
算法，在不明显降低通话质量的情况下（信号较好时），可有效减少辐射和能耗，提高 GSM 网
络容量，通常 GSM HR 需要和语音增强设备配合使用。
1.2.2 FR（FullRate）:全速率
FR（FullRate）全速率,也是一种 GSM 语音编码方式,是一般的 GSM 手机的通信编码方式,可
以获得达到 4.1 左右 Qos 的语音通信质量(国际电联规定语音通信质量 Qos 满分为 5)。FR 全速
率编解码器，主要应用于数字蜂窝移动电话通信系统的全速率传输信道，全速率语音编解码器
采用改进的线性预测编码器 LPC（Linear Predictive Coder），通过两种技术来提高 LPC 编码
器的质量，即：长时预测 LTP（Long Term prediction）与规则脉冲激励 RPE（Regular Pulse
Excitation），因此全速率编解码器被称为 RPE-LTP 线性预测编码器。GSM FR 压缩后的码率
为 13kbit/s，这种编解码方式最突出特点是其稳定性，即在不同的移动噪声背景下和不够稳定
的无线传输条件下（不同的误码模式下），具有相对稳定的语音质量。
1.2.3 EFR（Ehanced Full-rate）:增强型全速率
EFR（Ehanced Full-rate ）增强型全速率,一种 GSM 网络语音的编码方式,用于 GSM 手机基
于全速率 13Kbps 的语音编码和发送,可以获得更好更清晰的语音质量(接近 Qos4.7),需要网络
服务商开通此项网络功能手机才能配合实现。增强型全速率，这是 GSM 系统最新的语音编译码
技术，具有话质提升的功用，能使通话质量更为清晰自然。GSM 系统在通话质量上最大的弱
点，就是话质无法像家用电话或模拟式电话一样的逼真，有了 EFR 这项技术后，只要搭配具有
EFR 功能的手机，就可以享受到原音重现的高级感受。
1.2.4 EVRC(Enhanced Variable Rate Codec):增强型变速率语音编解码
EVRC是建立在RCELP编码器的基础上，加入了VAD检测，差错隐藏等技术，对语音信号进行变速
率编码从而达到节约带宽，保持语音质量的目的。目前在CDMA2000通信系统中使用，其全速率为8Kbit/s。
EVRC有三种编码速率：全速率，1/2速率和1/8速率。对于噪声用1/8速率编码，语音用全速率或者
1/2速率。
1.2.5 AMR(Adaptive Muti Rate):自适应多速率编码
AMR 是继 EFR，FR，HR 之后的一种新的编码技术，主要用于移动设备的音频，压缩比比较大，但
相对其他的压缩格式质量比较差，由于多用于人声，通话，效果还是很不错的。它的核心思想是根
据 GSM 空中接口上下行信号质量的变化情况来调整上下行语音编码模式，从而获得更好的语音质量。
AMR 和 EFR一样，都是增强型语音编码，与 FR相比可以提供更好的语音质量。
AMR 是优化的信道和语音编码集合，其话音编解码有8 个全速率 FR 和 6 个半速率 HR，能提供更好
的语音质量和更高的网络容量。根据信道的实际情况，AMR 可通过调整编码模式和编码速率的方式，调整
纠错码的数量。
AMR FR/AMR HR在编码设置、链路适配、切换、功控方面有一套独立的参数。
AMR-NBAMR-NarrowBand，语音带宽范围：300－3400Hz，8KHz 抽样，其编码速率范围为：4.75，
：
5.15,5.9,6.7,7.4,7.95,10.2,12.2 kbit/s
AMR-WB: AMR WideBand，语音带宽范围： 50－7000Hz16KHz 抽样，其编码速率范围为：6.6，8.85，
12.65，14.25，15.85，18.25，19.85，23.05和23.85kbit/s
AMR WB+：Extended AMR WB不像现有编码器仅采用单一算法，而是对处理语音和音效分别采用
，
ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction) 编码技术和变换码激励 (TCX) 编码技术，
这种混合模式能提供比AMR WB同更好的音频质量。
“AMR-WB”全称为“Adaptive Multi-rate - Wideband”，即“自适应多速率宽带编
码”，采样频率为 16kHz，是一种同时被国际标准化组织ITU-T和 3GPP采用的宽带语音编码标
准，也称 为G722.2 标准。AMR-WB提供语音带宽范围达到 50～7000Hz，用户可主观感受到话音
比以前更加自然、舒适和易于分辨。
与之作比较，现在GSM用的EFR(Enhenced Full Rate，增强型全速率编码)采样频率为
8kHz，语音带宽为 200～3400Hz。 AMR-WB应用于窄带GSM(全速信道 16k，GMSK)的优势在于其可
采用从 6.6kb/s, 8.85kb/s和 12.65kb/s三种编码，当网络繁忙时C/I恶化，编码器可以自动调
整编码模式，从而增强QoS。在这种应用中，AMR-WB抗扰度优于AMR-NB。
AMR-WB应用于EDGE、3G可充分体现其优势。足够的传输带宽保证AMR-WB可采用从 6.6kb/s到
23.85kb/s共九种编码，语音质量超越PSTN固定电话。
2.协议内容表述
Supported codec list is newly added after Rel4. and this is defined under
FEATURE_REL5 in the source code.
TS24.00810.5.4.32Supported codec list
The purpose of the Supported Codec List information element is to provide the
network with information about the speech codecs supported by the
Supported Codec List information element is coded as shown in figure 10.5.118c/3GPP
TS 24.008.
The Supported Codec List information element is a type 4 information element
with a minimum length of 5 octets and a maximum length of m+3 codec
information belonging to GSM and UMTS radio access shall be conveyed by this
information element.
TS 26.103
6.1System Identifiers for GSM and UMTS
The system identifiers for the radio access technologies supported by this
specification are:
SysID for GSM: 0x0000.0000 (bit 8 .. bit 1)
SysID for UMTS: 0x0000.0100 (bit 8 .. bit 1)
6.2Codec Bitmap
The Codec Types are coded in the first and second octet of the Codec List
Bitmap as follows:
由图可知，codec bitmap 有两个字节表示，即 XXXX XXXX XXXX XXXX，X 为 0，表示不支
持，1 表示支持。
3.高通8930-NV6850控制语音编码
NV6850 解读
NV6850 的长度至少为 4 字节。目前，XXXX 可以不设置。默认值为 0x1111，即 0xff.
4.判断手机支持的编码方式
4.1 GSM/WCDMA网络下：
4.1.1方法1：
QXDM 工具直接查看当前通话中所使用的语音编码：
将手机与 QXDM 工具连接好，在拨打电话之前，点击 view → new →
umts → UMTS Vocoder Statistics ，如图 1：
图1：操作步骤
图2：结果视图
、
在图 2 中，比如，当支持 AMR-WB 时，AMR-WB Speech Good 等选项会有数据波动的。
4.1.2方法2：
通过 OTA LOG 分析
a.查看的对象
SETUP message(in case of MO call)
Call Confirmed message(in case of MT call)
e 中关键信息
There is information element for supported codec list in the message.
以 mo SETUP message 为例说明：
supp_codecs_incl = 1 (0x1)
supp_codecs
num_codecs = 2 (0x2)
codecs[0]
sysid = 4 (0x4)//UMTS
length = 2 (0x2)
bitmap[0] = 96 (0x60)
// (0x0110 0000) UMTS_AMR and UMTS_AMR2
bitmap[1] = 4 (0x4)
// (0x0100)UMTS_AMR-WB
codecs[1]
sysid = 0 (0x0)//GSM
length = 2 (0x2)
bitmap[0] = 31 (0x1f)
// (0x0001 1111 HR_AMR,FR_AMR, GSM_EFR, GSM_HR, GSM_FR
bitmap[1] = 2 (0x2)
//0x0010，则表示 GSM 支持 FR AMR_WB
c. How to check speech codecs in the Bearer capability in SETUP(CALL CONFRIMED)message?
In the OTA message, Speech version indication shows which GSM codec is supported in the UE. This speech
version indication is included in Setup message for MO call and in Call Confirm message for MT call.
Table 10.5.103/3GPP TS 24.008 Bearer capability information element
Speech version indication (octet(s) 3a etc.)
Bits
4 3 2 1
0 0 0 0 GSM full rate speech version 1 (note 2) FR
0 0 1 0 GSM full rate speech version 2 (note 2) EFR
0 1 0 0 GSM full rate speech version 3 (note 2) AMR-FR
0 1 1 0 GSM full rate speech version 4 (note 2) OFR AMR-WB
1 0 0 0 GSM full rate speech version 5 (note 2) FR AMR-WB
0 0 0 1 GSM half rate speech version 1 (note 2) HR
0 1 0 1 GSM half rate speech version 3 (note 2) AMR-HR
0 1 1 1 GSM half rate speech version 4 (note 2) OHR AMR-WB
1 0 1 1 GSM half rate speech version 6 (note 2) OHR AMR
1 1 1 1 no speech version supported for GSM radio access (note 1)
4.2 LTE网络下（VoLTE）：
手机上报支持的语音编码：
当前通话中正在使用的语音编码：
测试方法
工具：Anite SAS或者罗德仪表
5.1 Anite仪表
目前在2G网络设置中可以找到AMR的设置选择，在3G网络上未找到相应的设置
5.1.1 Anite支持的AMR种类：
5.1.2 可设置速率的几个选项：
SAS AMR full rate speech v3、SAS AMR half rate 0 spch v3、SAS AMR WB full rate speech v4、SAS AMR WB half rate 0
spch v4、SAS AMR WB full rate speech v5等，例如下图：
5.2 罗德仪表
5.2.1 GSM网络下配置：
5.2.2 WCDMA网络下AMR设置：
发布评论