LC3 kodek (Low Complexity Communication Codec)

LC3 (Low Complexity Communication Codec) to kodek audio wprowadzony do użytku przez konsorcjum Bluetooth SIG (Special Interest Group) wraz ze specyfikacją Bluetooth LE (Low Energy) w Bluetoth wersji 5.2. Kodek ten został opracowany przez Fraunhofer IIS oraz firmę Ericsson jako następca kodeka SBC, czyli podstawowego, obligatoryjnego kodeka we wcześniejszej wersji Bluetooth audio. Wsparcie kodeka LC3 jest wymagane w ramach specyfikacji Bluetooth LE, w tym także do transmisji Auracast.

Kodek LC3 pozwala na różne tryby pracy, ze średnią przepływnością bitową dla głosu lub wysoką przepływnością bitową dla muzyki. Kodek zapewnia niskie opóźnienie, ma małe zapotrzebowanie na moc obliczeniową i pamięć. Według podawanych przez Bluetooth SIG wyników testów odsłuchowych kodek LC3 daje jakość dźwięku, która przy odsłuchu muzyki jest oceniana przez słuchaczy wyżej niż dla kodeka SBC. Nawet przy przepływności równej 160kbps LC3 ma zapewniać lepszą jakość niż SBC przy 345kbps.

Zarówno enkoder jak i dekoder LC3 pracują w oparciu o ramki o interwale 10 ms lub 7.5 ms. Stosowane są częstotliwości próbkowania 8 kHz, 16 kHz, 24 kHz, 32 kHz, 48 kHz, a oprócz tego możliwa jest też praca z częstotliwością 44,1 kHz. Dla próbkowania 44,1kHz stosowany jest taki sam interwał ramki jak dla 48 kHz, co daje nieznacznie dłuższe czasy równe 10,884 ms (zamiast 10) i 8,16 ms (zamiast 7,5 ms). Do całkowitego czasu opóźnienia algorytmicznego oprócz interwału ramki trzeba jeszcze dodać czas wyprzedzenia potrzebny dla pracy enkodera. Sumarycznie daje to opóźnienie 12,5ms dla interwału 10ms (lub 13,605ms dla próbkowania 44,1kHz) oraz 11,5ms dla interwału 7,5ms (lub 12,517 dla próbkowania 44,1kHz).

Zależnie od ustalonej zewnętrznie przepływności bitowej algorytm enkodera LC3 kompresuje pojedyncze ramki pojedynczego kanału sygnału PCM. W ten sposób powstają zakodowane paczki danych o wielkości od 20 do 400 bajtów dla każej ramki i nie są do nich dodawane żadne dane służące korekcji błędów. W zależności od interwału ramki i częstotliwości próbkowania daje to przepływności bitowe w zakresie od 16kbps do 426,667kbps. LC3 może pracować ze stałą przepływnością bitową lub zmienną przepływnością kontrolowaną zewnętrznie.

Dekoder LC3 wykorzystuje dostarczony z zewnątrz wskaźnik uszkodzonej ramki. Jeśli ramka jest uszkodzona, uruchamiany jest algorytm PLC (Packet Loss Concealment), który wygeneruje zastępczy sygnał wyjściowy.

Spokrewniony, ale niekompatybilny kodek LC3plus pozwala na transmisję wysokiej rozdzielczości poprzez Bluetooth A2DP z częstotliwością próbkowania do 96 kHz i rozdzielczością do 32 bitów, przy przepływności bitowej mniejszej niż w konkurencyjnych rozwiązaniach.