VoLTE走向應用高清語音開拓話音服務新領域

本刊記者 | 魯義軒

VoLTE走向應用高清語音開拓話音服務新領域

本刊記者 | 魯義軒

VoLTE基于IMS系統，其系統成熟度和穩定性是運營商推進VoLTE的挑戰。

VoLTE陸續在國際上多個國家的LTE網絡中得到應用，在國內，以中國移動為首，三家運營商也在VoLTE上推進著各自的計劃。不久前的北京國際通信展期間，中國移動在展臺區演示了VoLTE語音評測數據，數據顯示，使用VoLTE技術的語音通話質量相比普通的GSM 2G網絡通話質量大幅提升，而且通話接通時間也將會有明顯的提升。

傳統話音技術改革急迫

按照中國移動的計劃，2014年底前VoLTE將經過技術測試和試用，向用戶逐漸推廣。從功能上看，VoLTE最大的優勢在于可以提供高質量的語音，此前固定電話與移動電話的語音編碼和頻率帶寬一直沒有太大改善，但隨著高清語音技術的成熟和VoLTE的普及，新的語音編碼至少能夠達到7000Hz以上，可以給人們提供更加高水平的語音質量。同時，VoLTE還能將高清語音業務與IMS(IP多媒體子系統)網絡具有的其他多媒體業務(如融合消息、會議、視頻共享等)以及互聯網業務進行有機融合，從而提供遠比窄帶語音業務豐富的融合業務。

從用戶體驗上看，VoLTE能實現更豐富、更自然的高清語音通話。高清語音和視頻編解碼的引入將語音通話質量提升2倍，手機通話的聲音效果如同調頻收音機一樣清晰。而且，LTE網絡性能高于現網，其接續時間相比2G/3G網絡可提高50%以上。

對此中國移動高層也表示：“VoLTE是第四代語音通信，如果還讓我們的客戶使用和以前模擬通信一樣的技術，那是我們的工作失職，一項技術使用137年卻不被革新的語音技術，在LTE時代會革新。”

EVS：轉為4G時代高清語音而生

此前SA咨詢公司的分析師對本刊記者表示，VoLTE基于IMS系統，其系統成熟度和穩定性是運營商推進VoLTE的挑戰。同時，高清話音（HD Voice）伴隨著VoLTE的普及，可能會將語音業務的競爭推向一個新的階段，為運營商對抗OTT業務提供新的手段。

在這樣的趨勢下，愛立信、華為、Fraunhofer IIS、諾基亞、NTT docomo等12家企業一同研發并推動的專為4G時代VoLTE設計的全高清語音標準EVS（增強型語音服務）正在全球范圍內被應用。

據該技術研發推廣企業之一德國Fraunhofer IIS集成電路研究所（IIS）的音頻和多媒體營銷傳播總監Matthias Rose稱，一直以來，VoIP服務的音頻質量都類似于傳統電話，最大音頻帶寬為3.4kHz。最近，一些服務提供了高達7kHz的音頻帶寬，但相較于人耳能聽見的最大音頻帶寬20kHz，仍然有很大局限。電話音頻品質水平有限的另一個原因是這些服務通常使用話音編解碼器。由于話音編解碼器的算法是模擬單人聲道，該算法僅對安靜環境中的單個人聲進行了優化，而話音編解碼器不能清晰地提供其他信號，例如環境音、音樂和背景噪音等。因此，會話的音頻質量會受到很大影響，并產生高度失真的背景聲音或音樂。

新技術擴展4G語音服務

作為MP3技術的發明者，Fraunhofer IIS與愛立信等一同推動的EVS是面向LTE的高清語音編解碼技術之一，其特點在于，一是可以通過全高清語音技術，在自然環境背景下，能夠實現高質量的語音音效，特別是音樂的音頻質量也能與當今數字媒體的音質相媲美；二是超寬頻（SWB）語音技術的應用顯著提升了通話音效，該技術的帶寬是傳統通話的四倍，是高清語音通話音頻帶寬的兩倍；三是EVS專為VoLTE應用而設計，使得通話穩定性得以大幅提高；四是極具靈活性，能夠適用于范圍廣泛的比特率，并支持各種帶寬；五是能夠與AMR-WB實現互操作；六是具有向后兼容模式，可與現有的VoLTE網絡實現無縫交互。

基于這些特點，EVS已經得到越來越多國際運營商的重視，并基于該技術開發更多的語音服務，例如，讓4G終端可以使用無法在低質量的電話網絡上應用的各種新媒體服務；提供有服務質量（QoS）需求的移動VoIP和常規VoIP；廣播電話（EVS提供的音頻質量讓外出的現場記者撥回到直播室的電話，也聽起來像記者身處于直播室中）；遠程教育（EVS可提供高保真的語音質量，諸如外語教學等機構可以通過電話提供遠程教育服務）等等。

據稱，目前中國移動已經表示出對EVS等技術的興趣，預計一年后該技術成熟時，會與 Fraunhofer IIS等達成合作。

手機通話的CD音效已成現實

據悉，Fraunhofer IIS開發的同樣面向VoIP應用的另一個全高清語音技術（AAC-ELD編解碼器）目前在終端上應用得更為廣泛，其除了具有全高清語音功能，還為專業視頻會議系統和個人視頻電話應用（例如蘋果的FaceTime）提供了CD般的音頻質量。憑借AAC-ELD在iOS和安卓系統中的支持，專業級別的通信質量已可以在個人VoIP應用中部署。

日前的北京通信展上，Fraunhofer IIS還展示了基于AAC-ELD的全高清語音會議技術。該技術能夠使電話會議實現高端網真視頻會議般的通話體驗。由AAC-ELD音頻編解碼器實現的全高清語音通話，能夠使參與會議通話的用戶通過耳機感知其他會議參與者的方位，在這一場景下，所有的與會人員好像身處同一房間。

除了高清廣播、高清語音視頻會議、高清環繞影音體驗等，不斷演進的面向4G的語音技術在2015年有望帶來更多新鮮的體驗。