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AMR-NB（Adaptive Multi-Rate NarrowBand）是一种音频编码格式，主要用于窄带语音的压缩编码，以下是关于它的详细介绍：

1、基本

定义：AMR-NB全称为Adaptive Multi-Rate Narrowband，即自适应多速率窄带编码，它是一种专门为窄带语音信号设计的编码方式，能够根据语音信号的复杂程度动态调整比特率，以在有限的带宽下提供尽可能好的语音质量。

应用场景：主要应用于移动通讯领域，如2G、3G等网络中的语音通话服务，由于其对带宽要求较低，能够在有限的无线频谱资源下实现较为清晰的语音传输，因此在早期的移动设备和通信系统中被广泛使用。

2、技术特点

可变比特率：AMR-NB的核心特点之一是采用可变比特率技术，它可以根据语音信号的特征，在一定范围内（通常从4.75kbps到12.2kbps）动态地调整编码比特率，当语音信号较为简单、清晰时，使用较低的比特率进行编码；而当语音信号复杂、包含较多信息时，则提高比特率以保证编码质量，这种自适应的编码方式能够在保证语音可懂度的前提下，最大限度地降低码率，节省带宽资源。

帧结构：AMR-NB将语音信号划分为多个帧进行处理，每帧的长度固定为20ms，在编码过程中，先对每一帧的语音信号进行分析，提取特征参数，然后根据这些参数进行量化和编码，这种基于帧的编码方式使得编码器能够快速地对语音信号进行响应和处理，减少了编码延迟，提高了实时性。

声道模式：支持单声道编码模式，主要用于语音通话等只需要单个声道的场景，在这种模式下，编码器只对一个声道的语音信号进行处理，进一步降低了编码复杂度和数据量。

3、编码过程

预处理：对输入的模拟语音信号进行采样、量化等预处理操作，将其转换为数字信号，采样率为8kHz，量化精度为16位。

线性预测分析：通过线性预测分析（LPA）技术，对语音信号的每一帧进行预测，提取出该帧的线性预测系数（LPC），LPC能够反映语音信号的频谱特性，是后续编码的重要参数。

激励信号生成：根据线性预测残差信号，生成激励信号，激励信号用于表示语音信号中的浊音部分和清音部分，它是编码的关键信息之一。

量化与编码：将线性预测系数、激励信号等参数进行量化和编码，生成最终的AMR-NB编码数据，量化过程会对参数进行取整处理，以减少数据量，但会引入一定的量化误差，编码方式则采用多种熵编码方法，如霍夫曼编码等，进一步提高数据的压缩效率。

4、解码过程

接收码流：解码器接收到经过编码的AMR-NB码流。

熵解码：对接收到的码流进行熵解码，还原出量化后的参数，如线性预测系数、激励信号等。

逆量化：将量化后的参数进行逆量化处理，得到与原始参数相近的估计值，由于量化过程中存在误差，逆量化后的参数与原始参数之间会存在一定的差异。

线性预测合成：利用逆量化得到的线性预测系数和激励信号，通过线性预测合成（LPS）技术，重构出语音信号的每一帧，将所有帧的重构信号拼接起来，形成最终的解码语音信号。

5、性能表现

音质：在较低的比特率下，AMR-NB能够提供相对较好的语音质量，能够满足基本的语音通话需求，但随着比特率的降低，音质会有所下降，主要表现为声音的细节丢失、背景噪声增加等。

延迟：由于AMR-NB采用了基于帧的处理方式和高效的编码算法，其编码和解码延迟相对较低，能够满足实时语音通信的要求，端到端的延迟在几十毫秒到一百多毫秒之间。

复杂度：编码和解码的计算复杂度适中，不会对移动设备的处理器造成过大的负担，这使得AMR-NB能够在资源受限的移动设备上高效运行。

AMR-NB作为一种专为窄带语音信号设计的编码方式，具有可变比特率、低延迟、适中复杂度等特点，广泛应用于移动通讯领域，随着通信技术的不断发展，虽然AMR-NB逐渐被更先进的编码技术所取代，但它在早期移动通讯中发挥了重要作用。

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