GSM-FR
特定のサンプリング周波数の信号に対し、例えば 2, 5, 8, 11, ... のように一定の時間間隔ごと(例の場合は 3 ごと)に配置したパルスを用い、その振幅で情報を表す。
GSM-FR 符号化の際の全体の処理は以下のようになる。 処理は 20 ms 長(160サンプル)のフレームと 5 ms 長(40サンプル)のサブフレームを単位に行う。 入出力のサンプリング周波数は 8 kHz で、13 ビット幅のリニアPCM、あるいはそれに相当する 8 ビット A-law/μ-law PCM である。
入力信号より線形予測フィルターの係数を計算 20 ms(160サンプル)のフレームごとに線形予測フィルターの係数(8 次)を計算 フィルター係数を補間しやすいLog Area Ratio(LAR)に変換し量子化
線形予測フィルターの残差信号から長期予測の係数を計算(LTP) Log Area Ratioから構成した分析フィルターと入力信号とから残差信号を計算 5 ms のサブフレームごとに長期予測の遅延時間とゲインの各係数を求める
GSM-FR は GSM で最初に採用された音声符号化方式で、現在の仕様は ETSI 06.10 (ETS 300 961) で定義されている。基本となる方式が 1985年 に発表され、 その後の評価と改良を経て GSM フェーズ1での標準符号化方式として選ばれた。 当時の他の方式と比べ音質が良く、低ビットレートが要求される携帯電話用としては符号化に必要な演算量が少ない特徴があり、GSM の発展と共に世界中で広く使用された。
現在の多くの携帯電話用の符号化方式として CELP やそれから派生した方式が使われているのに対し、GSM-FR では RPE-LTP(Regular Pulse Excitation-Long Term Prediction)と呼ばれるより単純なアルゴリズムが使われている。音質は通常の有線の電話回線より悪い。
GSM-FR の特徴は以下の通りである。
入出力のサンプリング周波数は 8 kHz/ 13 bit
ビットレートは 13.0kbps(33バイト/20 ms に丸められた場合 13.2kbps)
RPE-LTP アルゴリズムを使用
20 msのフレーム長
符号化遅延は 20 ms
GSM で利用された最初の音声符号化方式
必要な演算量が少ない(4.5 MIPS 程度)
GSM-FR は古くから使われている符号化方式のため VoIP 用ソフトでも使われており、Ekiga、QuteCom、Linphone、Asterisk (PBX) などでサポートされている。