Fraunhofer IIS 与哈曼汽车正在展开合作,旨在实现汽车通过卫星网络进行可靠的语音通信。通过将 Fraunhofer 基于人工智能的 NESC 语音编解码器集成到 HARMAN 的车载远程信息处理控制单元中,帮助汽车制造商提供双向 NTN(非地面网络)语音服务,其中包括在蜂窝网络覆盖范围之外的紧急呼叫功能。该解决方案旨在卫星带宽极度受限的情况下也能保持高质量语音,将所需比特率降低至 1 kbit/s 或更低,整车厂(OEM)无需重新设计 TCU 便可增加卫星语音功能。欲了解更多详情,请阅读这篇与 Fraunhofer USA 数字媒体技术部门总经理 Jan Nordmann 的问答访谈。
什么是 NESC 编解码器?为什么在卫星语音通信中编解码器的选择尤为重要?

移动和卫星网络运营商、设备制造商及监管机构都致力于通过高效融合地面网络与非地面网络(NTN),将“全面覆盖”确立为全球标准。尽管现有的语音编解码器在地面4G/5G语音服务中表现良好,但它们通常需要至少13 kbps的数据传输速率才能保证良好的音质;这一特性使得它们难以在现有的窄带(NB)NTN系统中实现语音服务的大规模应用。
NESC 是一款专为带宽受限网络打造的高效 AI 语音编解码器;它在提供媲美地面通话的语音质量的同时,所需数据速率较传统语音编解码器降低了 90% 以上。该技术能够在 1 kbps 或更低的比特率下传输清晰且自然的语音,这不仅使得利用现有的 NB-IoT GEO(地球静止轨道)网络提供 NTN 语音服务成为可能,也为未来 NR-NTN LEO(低地球轨道)卫星星座上的高质量语音服务规模化部署奠定了基础。
NTN(非地面网络)语音服务将进入市场,既面向手机、汽车和飞机等消费级应用场景,也涵盖海事、农业或国防等专业领域。其语音应用形式多样,包括全双工双向通话、语音消息以及“一键通”(Push-to-Talk)功能。通过卫星提供语音服务,不仅意味着“扩展服务覆盖范围并提升便利性”,更是对现有文本消息服务的有力补充,甚至能在紧急情况下挽救生命。
哈曼与 Fraunhofer 之间的合作是如何实现“Ready Connect 汽车卫星通信语音演示”的?
哈曼的 Ready Connect 远程信息处理控制单元(TCU)解决方案在地面通信方式的基础上增加了 NB-NTN 卫星连接功能,确保车辆无论身处何地都能保持连接。作为一个概念验证项目,Fraunhofer 资源高效型 NESC 编解码器软件已被部署在 Ready Connect TCU 上以实现实时运行,且仅需极少的集成工作。在此次 POC 中,一台配备 NESC 编解码功能的辅助笔记本电脑部署在“紧急服务中心”,让参观者能够体验模拟的双向语音通话。
Fraunhofer 编解码器具备哪些特性,使其适用于带宽受限的卫星语音应用?
NESC 采用创新的基于人工智能的语音预处理及编解码方法,这对于实现可靠的卫星语音应用所需的 1 kbps 或更低编码效率至关重要,同时还能将计算与内存资源消耗控制在适宜范围内,从而支持在当前一代 SoC 上实现该技术。NESC 的算法不依赖于特定语言,能够支持 NB-NTN 语音服务在全球范围内的部署,并确保极高的语音清晰度。
随着车辆的连接能力超越地面网络范畴,哈曼与Fraunhofer的合作对汽车行业有着怎样的深远影响?
几十年来,汽车行业一直依赖卫星连接来实现基于位置的服务,并在部分市场提供卫星广播服务。然而,随着新一代卫星技术的应用、可用频谱的增加、车载音响系统的升级以及软件定义汽车的发展,许多新的机遇与应用正不断涌现。在不久的将来,这将促成基于卫星的紧急服务以及利用NB-IoT地球静止轨道(GEO)卫星星座实现的语音消息传输。此外,下一代NR-NTN低地球轨道(LEO)系统也正在开发之中,这将支持车载卫星语音甚至视频服务的大规模市场部署。
OEM 应如何在其更广泛的网联汽车与软件定义汽车(SDV)战略框架下,思考编解码器策略?
从定义上讲,SDV(软件定义汽车)允许整车厂(OEM)在车辆售出后继续增加各种特性、功能和服务。现代音频、语音和视频编解码器能够在汽车SoC上完全以软件形式高效实时运行,这一特性与SDV的发展趋势相得益彰;当出现效率更高或功能更强的新版本时,整车厂便能借此机会更新编解码器。这对消费者而言同样大有裨益,因为他们能够享受到持续优化的用户体验,从而延长车辆的使用价值并保持其新鲜感。
该访谈在哈曼博客上同期发布。
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