音頻編碼技術(shù)篇

互聯(lián)網(wǎng)傳送高保真語音數(shù)據(jù)面臨的核心挑戰(zhàn)來自于三個(gè)方面：

1、 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延、丟包、抖動、帶寬變化，如何保證穩(wěn)定的通話時(shí)延及質(zhì)量

2、 低復(fù)雜度、低損傷、低帶寬占用訴求下的高清語音編解碼及增強(qiáng)技術(shù)

3、 多平臺兼容性，提供無差別通話體驗(yàn)

針對這些互聯(lián)網(wǎng)語音通信的關(guān)鍵問題，”家家聊”采用華為2012實(shí)驗(yàn)室提供的HME(Huawei Media Engine)核心模塊;其完整的高音質(zhì)，低帶寬HD-VOICE音頻編碼技術(shù)，為用戶帶來身臨其境的高保真語音通信服務(wù)。”家家聊”的音頻編碼技術(shù)具備以下獨(dú)特優(yōu)勢：

l 采用業(yè)界最優(yōu)的VOIP語音編解碼器OPUS

OPUS編碼器頻譜可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)寬帶自適應(yīng)，同時(shí)在相同帶寬下提供的音質(zhì)好，延時(shí)小，而特有的FEC功能具有強(qiáng)大的抗丟包能力;考慮到通話環(huán)境，設(shè)備差異等因素，互聯(lián)網(wǎng)語音通信極容易產(chǎn)生噪聲，回聲，音量太小或太大，削波等問題，嚴(yán)重影響用戶通話體驗(yàn);而HME模塊憑借華為在無線通信領(lǐng)域10多年的積累，提供業(yè)界領(lǐng)先的ANR/ALC/AEC/ACLP算法，其回聲抵消指標(biāo)業(yè)界領(lǐng)先，讓你隨時(shí)隨地暢打無憂。不同音頻編碼算法的音質(zhì)測試對比請參考圖2:

圖2：編碼算法的音質(zhì)對比測試

l 動態(tài)抖動緩存技術(shù)(AJB+TSM)

HME TSM技術(shù)在調(diào)整語音緩存深度時(shí)，通過時(shí)域伸縮技術(shù)，只改變語速，而不改變語音的音質(zhì)、基音等其它特性;通過時(shí)域拉伸壓縮技術(shù)(TSM)實(shí)現(xiàn)對緩存深度的平滑動態(tài)調(diào)整，在AB主觀測試中，86%的測試用戶反饋語音質(zhì)量明顯提升。

HME AJB技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤網(wǎng)絡(luò)抖動，動態(tài)調(diào)整緩存深度，保障最佳語音質(zhì)量及通話時(shí)延，無線網(wǎng)絡(luò)典型場景平均時(shí)延降低150ms以上。

圖3語音編碼技術(shù)對比

網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)篇

相對于TDM(時(shí)分復(fù)用)網(wǎng)絡(luò)， IP分組網(wǎng)絡(luò)的丟包與時(shí)延更惡劣。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量劣化，若不能自動調(diào)節(jié)音視頻編碼的碼率，將會導(dǎo)致高丟包與時(shí)延變大，嚴(yán)重影響端到端通信的主觀體驗(yàn)。華為”家家聊”的HME引擎采用專用的NetATE網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(丟包率、丟包分布、時(shí)延)，快速改變編碼速率、打包時(shí)長、冗余深度適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，保證語音與視頻通信的質(zhì)量。NetATE具備如下特點(diǎn)：

a) 可適配多種變速率編解碼

b) 網(wǎng)絡(luò)模型分析(帶寬競爭與帶寬受限)

c) 用戶可控帶寬上下限

d) 快速調(diào)整響應(yīng)

綜合測試表明，即使網(wǎng)絡(luò)丟包達(dá)到10%的情況下，華為媒體引擎(HME)的NetATE網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)、ARS自適應(yīng)碼率選擇、SEC等超強(qiáng)糾錯(cuò)技術(shù)也能夠保障，音、視頻通話清晰流暢。

小結(jié)

與市面上現(xiàn)有的視頻通信軟件，諸如Skype和QQ HD等相比，”家家聊”在相同碼率下的視音頻編碼主觀質(zhì)量有明顯優(yōu)勢，更能輕松實(shí)現(xiàn)720P及1080P分辨率的高清視頻編碼;更為重要的是，”家家聊”高清版針對國內(nèi)家庭寬帶網(wǎng)速進(jìn)行智能適配，達(dá)到視頻質(zhì)量和流暢度的均衡及綜合體驗(yàn)最佳;結(jié)合 “悅盒”的全遙控器操作方式、以易用性為核心的UI/UX設(shè)計(jì)，必將TV大屏上的、全面領(lǐng)先的視音頻通信體驗(yàn)帶入千家萬戶。

隨著HME視頻編碼技術(shù)向HEVC/H.265平滑演進(jìn)以及國內(nèi)運(yùn)營商光纖網(wǎng)絡(luò)提速步伐的加快，不久的將來，”家家聊”高清版將為中國的家庭用戶帶來全高清1080P，甚至是革命性的4K超高清視頻通信體驗(yàn)。

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