Next Generation Audio
NGA je soubor kodeků a technologií 3GPP pro poskytování imerzivních a vysoce efektivních audio služeb, jako jsou hlasové hovory a streamování hudby, přes mobilní sítě.
Popis
Next Generation Audio (NGA) je komplexní rámec v rámci standardů 3GPP, který definuje pokročilé technologie kódování a zpracování audia pro multimediální telekomunikační služby. Jeho základním kamenem je kodek Enhanced Voice Services (EVS), superširokopásmový a plnopásmový kodek, který poskytuje výrazně lepší kvalitu hlasu a odolnost ve srovnání s předchozími kodeky, jako je AMR-WB. NGA je navržena tak, aby poskytovala vysoce kvalitní audio zážitky v širokém rozsahu přenosových rychlostí a síťových podmínek, od robustního úzkopásmového provozu pro pokrytí až po vysokorychlostní plnopásmový stereo záznam pro hudbu.
NGA funguje pomocí sofistikovaných algoritmů komprese audia. Kodek EVS například používá hybridní přístup kombinující Code-Excited Linear Prediction (CELP) pro efektivní kódování řeči a Modified Discrete Cosine Transform (MDCT) pro vysoce kvalitní kódování hudby a obecného audia. To mu umožňuje plynule přepínat mezi kódovacími režimy na základě vstupního signálu (řeč nebo audio). Rámec také zahrnuje schopnosti pro imerzivní audio, jako je podpora vícekanálového audia (např. 5.1, 7.1) a objektově orientovaných audio scén, což umožňuje realističtější zvukové prostředí ve službách, jako je telekonferencing nebo rozšířená realita.
Z architektonického hlediska jsou technologie NGA integrovány do funkcí pro zpracování médií v síti, jako je Media Resource Function (MRF) v IMS jádru, a jsou implementovány v koncových uživatelských zařízeních. Mezi klíčové komponenty patří samotný kodek, správa jitter bufferu pro maskování ztrát paketů a mechanismy odolnosti proti chybám. Jejím úkolem je poskytovat budoucím službám, od hlasových hovorů VoLTE a VoNR přes streamovaná média a videokonference až po vysílací služby, odolný audio základ, který zajišťuje optimální kvalitu uživatelského zážitku (QoE) v paketových sítích.
K čemu slouží
NGA byla vytvořena, aby řešila rostoucí poptávku po vysoce kvalitních, imerzivních audio zážitcích přes mobilní sítě, kterou plně neuspokojovaly starší kodeky jako AMR-NB a AMR-WB. Primární motivací byl vývoj hlasových služeb od tradiční telefonie k HD Voice (VoLTE) a dále, což vyžadovalo kodek schopný poskytovat křišťálově čistou řeč i v náročných síťových podmínkách. Navíc vzestup streamování hudby, videohovorů a multimediálních služeb vyžadoval jediný, efektivní kodek schopný zpracovávat jak řeč, tak obecné audio s vysokou věrností.
Řeší problém fragmentovaných audio zážitků tím, že poskytuje jednotné, vysoce výkonné audio řešení. Předchozí přístupy vyžadovaly různé kodeky pro řeč a hudbu, což vedlo ke složitosti a potenciálnímu zhoršení kvality během přechodů. NGA prostřednictvím EVS nabízí jediný kodek, který vyniká v obou oblastech, s vynikající odolností proti šumu a maskováním ztrát paketů. Její vývoj byl také hnán potřebou efektivity šířky pásma, což operátorům umožňuje poskytovat vyšší kvalitu bez proporcionálního zvýšení zatížení sítě, a vznikajícími požadavky na imerzivní a interaktivní audio v službách éry 5G, jako je komunikace v rozšířené realitě.
Klíčové vlastnosti
- Kodek Enhanced Voice Services (EVS) pro superširokopásmové a plnopásmové audio
- Hybridní kódování (CELP/MDCT) pro optimální výkon u řeči i hudby
- Pokročilé mechanismy maskování ztrát paketů a odolnosti proti chybám
- Podpora imerzivních audio formátů a vícekanálových konfigurací
- Široký rozsah provozních přenosových rychlostí od 5,9 kbps do 128 kbps
- Zpětná kompatibilita se starším kodekem AMR-WB pro interoperabilitu
Související pojmy
Definující specifikace
- TR 26.917 (Rel-19) — TV Service Enhancements over 3GPP
- TR 26.949 (Rel-19) — TV Service Profiles for 3GPP Networks
📖 Anglický originál a plná specifikace: NGA na 3GPP Explorer
