Advanced Multi-Band Excitation
Advanced Multi-Band Excitation (AMBE) ist ein proprietärer und durch Patente geschützter Algorithmus zur parametrischen Audiokodierung, auch als Vocoder bezeichnet, für sehr niedrige Bitraten von 2 kBit/s bis 9,6 kBit/s. Der Name ist eingetragenes Markenzeichen von der Firma Digital Voice Systems.
Merkmale
Seine Leistungsfähigkeit übertrifft bei gleicher Datenrate die von MELP (wenngleich AMBE auf einen etwas höheren Datenratenbereich abzielt). Gleichzeitig hat AMBE eine geringe Komplexität – geringer als die des CELP-Verfahrens.
Die Audiodaten können mit Vorwärtsfehlerkorrekturdaten von bis zu 7.200 bit/s kombiniert werden. Trotzdem auftretende Blockverluste können maskiert werden, indem die Parameter des vorherigen Blocks benutzt werden, um die Lücke zu füllen.
Der Entwurf des AMBE-Codebooks sieht vor, bestimmte (Stör)Geräusche nichtmenschlichen Ursprungs wie Netzbrummen, Windgeräusche und ähnliche radikal zu verwerfen. Die Implementierung in DVSI's AMBE 2020-Chip bietet Sprechpausenerkennung und Komfortrauschen.
Da es mit derart niedrigen Datenraten auskommt, kann damit – obwohl es sich um digitale Signale handelt – wie mit Einseitenband(SSB)-modulierten Sprachsignalen über schmalbandige Kanäle kommuniziert werden.
Technik
AMBE arbeitet mit Codebooks bei einer Abtastrate von 8 kHz in Blöcken von 20 ms.
Geschichte
DVSI verbesserte die Multi-Band Excitation (MBE)-Technologie des Massachusetts Institute of Technology (MIT) von 1980, die weltweit in vielen Kommunikationssystemen genutzt wird. Der Improved Multi-Band Excitation (IMBE)-Sprachcodec war das resultierende Produkt. AMBE stellt den weiter verbesserten Nachfolger dar.
Verwendungsbeispiele
Er wird bei digitalen Satellitentelefonsystemen (z. B. Inmarsat-, Iridium, ACeS- und Optus-Systeme), auf bestimmten (Sprach)Kanälen im XM Satellite Radio, dem Übertragungsstandard D-STAR und im Amateurfunk-Protokoll von Charles Brain (Rufzeichen G4GUO) auf der Kurzwelle genutzt und ist der Sprachcodec bei OpenSky-Bündelfunksystemen.
In Digital Mobile Radio (DMR) ist AMBE eine Option für Sprachdaten. Bei APCO P25 wird AMBE mit Geräten der Phase 2 eingeführt.
Literatur
- Peter Vary, Ulrich Heute, Wolfgang Hess: Digitale Sprachsignalverarbeitung. Teubner, Stuttgart 1998, ISBN 3-519-06165-1, S. 585.