저 복잡도 통신 코덱(LC3 / LC3plus)

새롭게 출시된 LC3/LC3plus 오디오 코덱은 블루투스, 유럽형 디지털 무선전화(DECT) 등 무선통신 플랫폼의 한계를 보완하기 위해 개발되었습니다. 해당 코덱은 음성통화용 중간 비트율부터 고해상도 음원 스트리밍을 위한 높은 비트율까지 넓은 범위의 비트율을 지원합니다. 또한, 전송지연이 짧고 연산 복잡도가 낮으며 메모리 사용을 절감시키는 장점이 있습니다.

 

기존 기술의 문제점

VoLTE 전용 3GPP EVS(Enhanced Voice Services) 오디오 코덱은 휴대폰에서 초광대역(SWB) 음성통화를 지원하며 마치 같은 공간에서 대화하는 듯한 생생함을 선사했습니다. 하지만 DECT폰이나 무선 헤드셋을 사용하는 경우에는 이러한 수준의 음질을 기대하기 어려웠습니다.

최근 출시되는 고해상도 음원 스트리밍 서비스는 투명한 음질을 기반으로 새로운 청취 경험을 제공하고 있습니다. 그러나 이러한 고음질 음원을 헤드폰이나 스피커에 무선으로 전송하는 공개 표준 기술은 아직까지 존재하지 않았습니다.

프라운호퍼 IIS는 에릭슨(Ericsson)과 손잡고 고음질 음원 스트리밍 서비스를 무선통신 플랫폼 및 액세서리와 연결하기 위해 연산 복잡도, 지연, 메모리 사용 등 여러 요구사항을 고려했습니다. 그 결과, 블루투스, VoIP, DECT 등의 플랫폼에서 초광대역 음성통화를 지원하고 무선 헤드셋이나 스피커에서 고음질 음원 스트리밍을 가능하게 하는 저 복잡도 통신 코덱인 LC3 와 그 슈퍼세트인 LC3plus가 탄생하게 되었습니다.

 

솔루션

LC3 와 LC3plus는 고음질 서비스를 통신 생태계 전체로 확장 시킵니다. 코덱의 낮은 설계 복잡성은 블루투스, DECT, VoIP 등 무선통신 플랫폼의 요구사항을 충족시킵니다. 또한, 기존 코덱에 비해 필요한 비트율이 절반 정도 낮아져 저전력 오디오 서비스에 이상적이고, 배터리 수명을 연장시키거나 소형화된 제품을 개발할 수 있습니다. 이 외에도 코덱 설계가 유연하여 음성통화뿐 아니라 고음질 음원 스트리밍에도 적용할 수 있습니다.

LC3plus는 무선 액세서리를 통해 고해상도 음원 스트리밍 서비스를 제공하는 표준화 기술로, 독점기술이나 벤더 전용 기술이 아닙니다.

 

LC3

LC3덕분에 블루투스 헤드셋을 이용한 VoLTE 음성통화에서도 EVS 음질 구현이 가능해졌습니다. 이뿐 아니라 LC3은 무선 액세서리를 통한 음원 스트리밍 경험도 한층 업그레이드 시켰습니다. LC3는 출시 예정인 블루투스 저전력(LE) 프로파일의 필수 코덱으로 선정되었으며, 블루투스 기술 개발을 주관하는 블루투스 SIG(Bluetooth Special Interest Group)에서 표준화 작업을 진행 중입니다. 이와는 별개로 기존의 핸즈프리 프로파일에 통합시키는 작업도 진행되고 있습니다.

 

LC3plus

LC3plus는 LC3의 슈퍼세트로 높은 음성 및 오디오 품질 등 LC3의 모든 기능 외에도 한층 강화된 전송 성능, 초 저지연, 고해상도 오디오 전송 기능 등을 탑재하고 있습니다. LC3plus에는 성능 강화를 위해 패킷 손실에 의한 음질 저하를 최소화하는 PLC(packet loss concealment) 알고리즘과 채널 코딩, 리던던시 프레임 모드(redundancy frame mode) 등 순방향 오류제어(forward error correction, FEC) 기술이 적용되었습니다. 이 외에도 LC3plus는5ms, 2 ms 수준의 저지연 모드를 지원하며, 채널당 최대 500 kbit/s까지 음질의 투명성을 향상시켜주는 고해상도 전용 오디오 모드를 포함하고 있습니다.

LC3plus는 일반전화용 EVS로 VoIP 사용 시 광대역과 동일한 채널 수를 유지하며 초광대역 음성통화를 지원합니다. 리던던시 프레임 모드에서는 VoIP 채널이 혼잡한 상황에서도 LC3plus 페이로드 전송이 가능하기 때문에 안정적인 통화품질이 보장됩니다.

LC3plus는 유럽전기통신표준화기구(ETSI)에서 표준화 작업을 완료하였으며(TS 103 634), 2019 DECT 표준에 채택되어 DECT폰에도 초광대역 음성 및 오디오 품질을 제공하고 있습니다. 광대역의 경우, 기존 표준보다 용량이 배로 늘어났습니다. 성능 강화 측면에 있어서 DECT 채널에 특화된 채널 코딩은 심하게 왜곡된 DECT 채널을 통해서도 LC3plus 페이로드 전송을 지원하여, 수화기가 본체와 멀리 떨어져 있어도 끊김 없는 통화가 가능합니다.

LC3plus의 고해상도 전용 오디오 모드는 24 비트/96 kHz 오디오 데이터의 고품질 전송링크를 제공합니다. 이 때문에 LC3plus는 헤드셋, 스피커 등 고해상도 무선 액세서리에서 투명한 음질의 스트리밍을 지원하는 최적의 코덱입니다. 고해상도 무선 헤드셋과 게임용 헤드셋을 위한 공개 오디오 코덱 표준은 LC3plus가 유일합니다.

 

출시 정보

 

LC3

블루투스 SIG에서 빠른 시일 내에 LC3 알고리즘에 대한 상세 정보를 공개할 예정입니다. 블루투스용 LC3 소프트웨어는 프라운호퍼에서 제공하고 있습니다.

 

LC3plus

LC3plus 소프트웨어는 ETSI에서 제공하고 있습니다.

LC3plus 알고리즘 자료 다운로드

 

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