Кодеки VoIP-телефонии как работают. Статья от Нью Тел

На качество систем телефонии оказывает воздействие три основных параметра канала связи:

1. Задержка (latency). При передаче голоса или видео существуют определенные требования к максимально допустимой задержке. Различные исследования показывают, что для ведения нормального диалога необходимо, чтобы «двойная задержка» при передаче голоса не превышала250-300 мс (бюджет задержки). При превышении этого порога участники начинают испытывать дискомфорт и стремятся закончить разговор. Таким образом, для ведения комфортного разговора односторонняя задержка не должна превышать 150 мс (задержка канала алгоритмическая задержка кодека), что совпадает с рекомендацией ITU-T G.114. Для уменьшения задержки, вносимой сетью, необходимо использовать QoS (Quality of Service).
2. Джиттер (jitter). Ethernet является сетью с коммутацией пакетов. В общем случае это означает, что пакеты могут быть получены клиентом не в том порядке, в каком они были ему отправлены (для доставки пакетов могли использоваться различные маршруты). Что в таком случае делать декодеру? Для решения таких проблем используются специальные jitter buffers (сглаживающий буфер). Задачей этих буферов является предварительное накопление пакетов перед их дальнейшей передачей декодеру. Очевидно, что буфер дрожания также вносит некоторую задержку в процесс передачи голоса, поэтому желательным является использование такого размера буфера дрожания, которое, с одной стороны, обеспечивает приемлемое качество речи, а с другой — минимизирует общее значение бюджета двусторонней задержки до значения 300 мс.
3. Потеря пакетов. Как известно, в сетях Ethernet допускается потеря пакетов. Влияние потери пакетов на качество речи определяется размером пакета, а также используемым алгоритмом сжатия речи. Речевая информация в большей степени устойчива к пропаже одиночных пакетов, нежели целых серий. В любом случае, согласно рекомендации ITU-T, для нормальной работы систем IP-телефониидопускается потеря не более 1% пакетов, в противном случае ухудшение качества речи будет заметно. Для улучшения качества в условиях загруженных сетей можно использовать QoS либо, если пакеты теряются из-за природы самой сети (например, беспроводная сеть), то для улучшения качества можно использовать более помехоустойчивый кодек или уменьшать размер кодируемого кадра.

Про основной цифровой сигнал

Думаю, не стоит объяснять что, для передачи аналогового сигнала (коим является голос человека) по IP-сетям, необходимо этот самый сигнал преобразовать в последовательность единиц и нулей. Как это делается, прекрасно объяснил пользователь

в своей многим понравившейся статье. Дабы не сойти за плагиатора и дабы не дублировать информацию, я просто оставлю

здесь. Вкратце суть такова — исходя из теоремы Котельникова (буржуи зовут её теоремой Найквиста) при использовании импульсно-кодовой модуляции для передачи голосового сигнала без потери качества достаточно передавать данные со скоростью 64 kbit/сек.

64 килобита в секунду — это то, что в современной цифровой телефонии называется

основным цифровым сигналом

На 32-х (30 голосовых 2 служебных) основных цифровых сигналах построен первичный (самый маленький, простой) уровень в плезиосинхронной (почти синхронной) цифровой иерархии (PDH) — т.н. поток E1 (2048 кбит/сек). А сам основной цифровой сигнал порой называют нулевым уровнем.

На PDH-технологии какое-то время (в 80-х годах) была построена вся цифровая телефония в мире. Но у неё было некоторое количество недостатков, самым существенным из которых была необходимость последовательного демультиплексирования потока высокого уровня для извлечения потоков более низкого уровня.

То есть, к примеру, для извлечения одного E1 потока из потока E4 с целью маршрутизации его в другое место, необходимо было для начала разложить E4 на четыре E3, затем разобрать E3 на четыре E2, разобрать E2 на четыре E1, перенаправить E1 куда следует, собрать поток в обратном порядке и отправить дальше. Муторно в общем, да и ресурсов немерено съедало.

На смену технологии PDH пришла SDH (синхронная цифровая иерархия), которая и по сей день остаётся основным вариантом организации связи у сотовых операторов, да и сети наших двух магистральных провайдеров (ТТК, РТК) до сих пор основаны на SDH.

Тем не менее первичные уровни (E1) никуда не делись, и порой остаются единственным способом организации связи. Так например, все телефонные операторы в нашей стране для стыков друг с другом используют N-ное количество потоков E1.

Ага, отвлёкся. Вернёмся таки к IP-телефонии, то бишь к коммутации пакетов, а про коммутацию каналов пока забудем.

Voip кодеки – подробное описание и характеристики

Под телефонными (VoIP) кодеками понимаются различные математические модели используемые для цифрового кодирования и компрессирования (сжатия) аудио информации. Многие из современных кодеков используют особенности восприятия человеческим мозгом неполной информации: алгоритмы голосового сжатия пользуются этими особенностями, вследствие чего не полностью услышанная информация полностью интерпретируется головным мозгом. Основным смыслом таких кодеков является сохранение баланса между эффективностью передачи данных и их качеством.

Изначально, термин кодек происходил от сочетания слов КОДирование/ ДЕКодирование, то есть устройств, которые преобразовывали аналог в цифровую форму. В современном мире телекоммуникаций, слово кодек скорее берет начало от сочетания КОмпрессия/ ДЕКомпрессия.

Перед тем как начать подробный рассказ про различные кодеки, мы составили таблицу со краткой сравнительной характеристикой современных кодеков:

Кодек G.711 это самый базовый кодек ТфОП (PSTN). В рамках данного кодека используется импульсно-кодовая модуляция PCM. Всего в мире используется 2 метода компандирования (усиления сигнала) G.711: µ – закон в Северной Америке и A – закон в остальной части мира.

Многие люди скажут, что G.711 это кодек, в котором отсутствует компрессирование (сжатие), но это не совсем так: сам по себе процесс компандирования является одной из форм компрессирования. Все мировые кодеки «выросли» на базе G.711.

Важная особенность G.711 в том, что он минимально загружает процессор машины, на которой он запущен.

Этот кодек использовался некоторое время, став заменой для G.721, который на тот момент устарел, и является одним из первых кодеков с алгоритмом компрессии. Он так же известен как кодек с адаптивной импульсно-кодовой модуляции (Adaptive Differential Pulse-Code Modulation, ADPCM) и может использовать несколько скоростей потока передачи. Наиболее распространенные скорости передачи это 16, 24 и 32 Кб/сек.

Кодек G.726 почти идентичен G.711 – единственным отличием является то, что он использует половину полосы пропускания. Это достигается путем того, что вместо отправки полного результата квантования, он отправляет только разницу между двумя последними измерениями.

В 1990 году от кодека практически отказались, так как он не мог работать с факсимильными сигналами и модемами. Но в наше время, из – за своей экономии полосы пропускания и ресурсов центрального процессора у него есть все шансы вновь стать популярные кодеком в современных сетях.

Ac3 codec

И плеер, и кодек, способные проигрывать аудиофайлы и звуковые дорожки фильмов в формате AC3. Само приложение может функционировать как проигрыватель видео, причем благодаря идущим в комплекте декодирующим компонентам отличается «всеядностью» форматов.

Как видеоплеер приложение представляет собой решение из разряда «ничего лишнего», и может быть интересным только как замена обычно малофункциональным стоковым проигрывателям. Как правило, с большинством устройств работает корректно, однако на некоторых девайсах могут наблюдаться проблемы – в первую очередь, это касается машинок на специфических процессорах.

Ddb2 codec pack

В отличие от вышеописанных, этот набор инструкций кодирования и декодирования предназначен для аудиоплеера DDB2 и включает в себя компоненты для работы с такими форматами, как APE, ALAC и ряда малораспространенных звуковых форматов, в том числе и сетевого вещания.

Отличается этот пак кодеков и причинами своего отсутствия в основном приложении – их нет в ДДБ2 ради удовлетворения требований лицензии GPL, по которой и распространяются приложения в Google Play Маркете. Однако воспроизведение некоторых тяжелых форматов даже при наличии этого компонента все равно не гарантируется.

G.729a

Учитывая то, какую малую полосу пропускания использует G.729A, всего 8 Кб/сек., он обеспечивает превосходное качество связи. Это достигается за счет использования сопряженной структуры с управляемым алгебраическим кодом и линейным предсказанием (Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction, CS-ACELP).

Для достижения такой высокой степени сжатия, G.729A активно задействует мощности процессора (CPU).

Кодек для глобального стандарта цифровой мобильной сотовой связи (Global System for Mobile Communications, GSM) не обременен лицензированием, как его аналог G.729A, но предлагает высокое качество и умеренную нагрузку на процессор при использовании 13 Кб/сек. полосы пропускания. Эксперты считают, что качество GSM несколько ниже чем G.729A.

Кодек iLBC (Internet Low Bitrate Codec) сочетает в себе низкое использование полосы пропускания и высокого качества. Данный кодек идеально подходит для поддержания высокого качества связи в сетях с потерями пакетов.

iLBC не так популярен как кодеки стандартов ITU и поэтому, может быть не совместим с популярными IP – телефонами и IP – АТС. Инженерный совет Интернета (IETF) выпустил RFC 3951 и 3952 в поддержку кодека iLBC.

Internet Low Bitrate кодек использует сложные алгоритмы для достижения высокого показателя сжатия, поэтому, весьма ощутимо загружает процессор.

В настоящий момент iLBC используется бесплатно, но владелец этого кодека, Global IP Sound (GIPS), обязует уведомлять пользователей о намерении коммерческого использования этого кодека. Кодек iLBC работает на скорости в 13.3 Кб/сек. с фреймами в 30 мс, и на скорости 15.2 кб/сек. с фреймами в 20 мс.

Кодек Speex относится к семейству кодеков переменной скорости (variable-bitrate, VBR), что означает возможность кодека динамически менять скорость передачи битов в зависимости от статуса производительности сети передачи. Этот кодек предлагается в широкополосных и узкополосных модификациях, в зависимости от требования к качеству.

Speex полностью бесплатный и распространяется под программной лицензией университета Беркли (Berkeley Software Distribution license, BSD). Кодек работает на диапазонах от 2.15 до 22.4 Кб/сек. в рамках переменного битрейта.

G.722 является стандартом ITU-T (International Telecommunication Union — Telecommunication sector) и впервые опубликован в 1988 году. Кодек G.722 позволяет обеспечить качество, не ниже G.711 что делает его привлекательным для современных VoIP разработчиков. В настоящий момент патент на G.722 не действителен, и этот кодек является полностью бесплатным.

Источник

G.729а

Этот кодек использует очень небольшую полосу пропускания, но при этом обеспечивает высокое качество передачи сигнала. Это стало возможно благодаря применению сопряженной структуры с управляемым алгебраическим кодом и линейным предсказанием, из-за чего кодек требует использования мощного центрального процессора.

• скорость передачи данных: 8 Кб/ сек;
• лицензирование: необходима лицензия;

Кодек используется многими телефонами и современными системами связи.

Этот кодек был разработан для глобального стандарта мобильной цифровой связи GSM. При кодировании пакетов он использует информацию предыдущего пакта, а кодирование происходит блоками по 20 мс со скоростью 13 кбит/с.

• Скорость передачи данных: 13 Кб/сек.
• Лицензирование: не требуется.
• Стандарт: GSM.

Он создает относительно небольшую нагрузку на процессор, при этом обеспечивая достаточно высокое качество передачи аудиоданных, но оно все же уступает в этом G.729A.

Аудиокодек iLBC совмещает в себе высокое качество передачи аудиоданных с незначительной нагрузкой на полосу пропускания. Для сжатия данных здесь применяются сложные алгоритмы, которые создают ощутимую нагрузку на центральный процессор. Но эти алгоритмы позволяют кодеку поддерживать высокое качество связи, несмотря на искажения, возникающие при задержке или потери пакетов.

• Скорость передачи данных: 13.3 Кб/ сек. (30 мс фрейма) и 15.2 Кб/ сек. (20 мс фрейма).
• Лицензирование: не требуется (за исключением использования в коммерческих целях);
• Платные ограничения: нет.

iLBC оптимально подходит для сетей с потерями пакетов, где важно поддерживать качество связи на высоком уровне. Он используется такими сервисами как Google Talk, Skype, Yahoo! и Messenger. Однако он не так распространен, как аудиокодеки стандартов ITU, из-за чего могут возникнуть проблемы с его совместимостью с распространенными IP-АТС.

Mx player кодек (armv7 neon)

По сути, содержит в себе вышеуказанное ПО для декодирования видео плюс компоненты, которые поддерживают инструкции NEON, более производительные и энергоэффективные. Как правило, для устройств с поддержкой NEON установка дополнительных кодеков не требуется.

Версии ЭмИкс Плеера, которые установлены не из Google Play Маркета, часто не обладают таким функционалом – в этом случае компоненты приходится качать и устанавливать отдельно. Некоторые устройства на редких процессорах (например, Broadcom или TI OMAP) требуют ручной установки кодеков. Но повторимся – для большинства устройств этого не требуется.

Mx player кодек (armv7)

Специфический кодек по ряду причин. Типология ARMv7 на сегодня представляет собой предпоследнее поколение процессоров, однако внутри процессоры такой архитектуры различаются по ряду признаков – например, набору инструкций и типу ядер. От этого и зависит выбор кодека для проигрывателя.

Собственно, указанный кодек предназначен в первую очередь для устройств с процессором NVIDIA Tegra 2 (например, смартфонов Motorola Atrix 4G или планшета Samsung GT-P7500 Galaxy Tab 10.1). Этот процессор печально известен своими проблемами воспроизведения HD-видео, и указанный кодек для MX Player поможет их решить.

Mx player кодек (x86)

Большинство современных мобильных девайсов изготовлены на базе процессоров с архитектурой ARM, однако некоторые производители экспериментируют с преимущественно настольной архитектурой x86. Единственным производителем таких процессоров является компания Intel, чьи продукты долгое время устанавливались в смартфоны и планшеты ASUS.

Соответственно, этот кодек и предназначен в основном для таких устройств. Не вдаваясь в подробности, отметим, что работа Android на таких ЦП очень специфична, и пользователь будет вынужден установить соответствующий компонент проигрывателя, чтобы тот смог корректно воспроизводить видеоролики. Иногда может потребоваться ручная настройка кодека, но это уже тема для отдельной статьи.

Speex

Этот аудиокодек имеет настраиваемую степень сжатия и переменную скорость, которая адаптируется под текущую производительность сети. Speex доступен в широко- и узкополосных модификациях, исходя из требований к качеству связи.

• Скорость передачи данных: от 2.15 до 22.4 Кб/сек.
• Лицензирование: не требуется.
• Платные ограничения: нет.

Speex подходит для передачи голоса по сети с ненадежной передачей пакетов данных. Кодек разработан для применения в системах «голос-через-интернет» (VoIP).

Широкополосный аудиокодек G.722 появился в 1988 году и в своей базовой версии является устаревшим. Несмотря на это, G.722 обеспечивает качество передачи аудиосигнала сравнимое с G.711, что позволяет ему оставаться востребованным в современной телефонии.

• Скорость передачи данных: 64 Кб/сек.
• Лицензирование: не требуется.
• Платные ограничения: нет.
• Стандарт: ITU-T.

Последняя версия G.722.2 вышла в 2002 году и используется достаточно часто. Это адаптивный, широкополосный кодек с переменной скоростью, способный быстро менять скорость сжатия при изменении пропускной способности сети. В этой версии кодека есть 9 режимов скорости передачи данных, и он используется российскими мобильными операторами под названием технологии HD Voice.

В конце стоит отметить, что наиболее популярные IP-АТС работают со всеми перечисленными аудиокодеками, и позволяют пользователям самостоятельно выбирать оптимальный для них вариант.

Источник

Дополнительные материалы:

• Недостатки ноутбуков Mac Ноутбук Mac это портативный компьютер производства компании Apple Computer. Модельная линия включает в себя ноутбуки Mac Macbook, Macbook Pro и Macbook Air. Это одни из самых популярных ноутбуков в в…
• Возможности Skype и удаленная работа Skype является программным обеспечением для интернет-телефонии, которое позволяет позволяет общаться с друзьями или семьей по всему миру с помощью текстовых чатов или аудио-и видеозвонков. В связи с пандемией COVID-19, как…
• Безопасно ли использовать зарядное устройство от другого ноутбука? Краткий ответ на вопрос, поставленный в заголовке – нет. Лучше не использовать зарядное устройство от другого ноутбука на вашем ноутбуке. Подключение другого зарядного устройства, не предназначенного для вашей конкретной модели,…
• Кто такой регистратор домена? Рассказываем для начинающих Что такое регистратор доменов? Простыми словами регистратор доменов поможет вам приобрести собственное доменное имя и управлять им. Доменное имя – это адрес, который веб-сайт использует в Интернете. Например, у нас…
• Мобильные телефоны и QR-коды Прежде всего, давайте начнем с самых основных концепции: что такое QR-код? QR является аббревиатурой от англ. quick response – «быстрый отклик».  QR-код на самом деле довольно старая технология, появившаяся в Японии…

Качество звука и кодеки

Наиболее известной методикой оценки качества IP телефонии является MOS. Mean Opinion Score или «усредненная субъективная оценка экспертов, представляет собой численную оценку, которая характеризует качество сети телефонии.

Идея MOS проста:

Специально сформированной группе людей предоставляют возможность воспользоваться системой связи и просят поставить оценку от 1 (ужасно) до 5 (отлично). Усредненные данные такого исследования и называются MOS. Кроме того, для оценки качества речи также существуют и объективные методы, например, рекомендация ITU-T G.

113 (измерение качества речи системы телефонии на основе искажений, вносимых каждым ее элементом), PSQM (оценка качества работы вокодеров), PESQ (развитие PSQM для оценки сетей телефонии). Не вдаваясь в детали методов оценки качества, давайте лучше рассмотрим основные параметры, оказывающие на него непосредственное влияние:

• используемый кодек;
• наличие/отсутствие «эха»;
• параметры каналов связи.

Все используемые на данный момент в IP-телефонии кодеки обеспечивают «сжатие с потерями«. В зависимости от используемых алгоритмов эти «потери» могут быть по-разному различимы «на слух» именно в этом аспекте рассматривается влияние кодеков на качество речи.

При ведении разговоров на больших расстояниях начинает проявляться эффект «эха». Существуют различные алгоритмы, призванные с этим бороться (G.165, G.168, G.168 2000, и др.), и в подавляющем большинстве устройств какой-нибудь из них обязательно должен присутствовать.

Кодеки ip-телефонии

Применяемые алгоритмы сжатия голоса при передаче по IP-сети довольно разнообразны. Некоторые практически не сжимают голос, оставляя его на уровне импульсно-кодовой модуляции (то есть 64 килобит/с), другие кодеки позволяют сжимать цифровой голосовой поток в 8 и более раз за счёт эффективных алгоритмов кодирования.

Разработано большое количество кодеков, используемых для передачи аудио- и видеоинформации в системах IP-телефонии. Наиболее популярные из них приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Сравнительная характеристика кодеков IP-телефонии

1) G711 – кодек, используемый в системах с ИКМ (импульсно-кодовой модуляцией). Требуемая пропускная способность – 64 кбит/сек. Кодек поддерживается практически всеми устройствами IP-телефонии.

2) G729– кодек, предназначенный для передачи речи с «хорошим качеством» при использовании небольшой пропускной способности (8 кбит/сек). По субъективным оценкам, данный кодек обладает качеством лучшим, чем у G.723, но худшим, чем G711. Поддерживается практически всеми производителями оборудования.

3) G723.1 – Отличительной особенностью этого кодека является возможность работы при очень низком потоке (5.3, 6.3 кбит/сек). По субъективными оценкам, обладает самым плохим качеством (среди рассматриваемых кодеков) речи. Поддерживается значительной частью устройств IP-телефонии.

4) GSM – голосовой кодек, разработанный для использования в системах сотовой связи стандарта GSM. При кодировании кадра используется информация предыдущего кадра, кодирование осуществляется блоками по 20 мс со скоростью 13 кбит/с. Поддерживается производителями оборудования, в основном в шлюзах между сотовыми и VoIP-сетями.

5) iLBC (Internet low bitrate codec) – голосовой кодек. Предназначен для кодирования с потоком 13.33 кбит/сек (при размере кадра 30 мс) и 15.20 кбит/сек (при размере кадра 20 мс). По субъективным оценкам экспертов, качество речи данного кодека превышает G.729A.

Кроме того, кодек более устойчив (по сравнению с g729) к потере кадров, что позволяет эффективно использовать его при организации сеансов связи через сеть Интернет. Примером этому является популярная сеть IP-телефонии – Skype. Поддерживается ограниченным числом производителей оборудования.

Таким образом, по показателю качества кодеки можно расположить следующим образом (в порядке ухудшения качества): G711, iLBC, G729, gsm, G723. По используемой пропускной способности (в порядке увеличения:) G723, iLBC, G729, GSM, G711.

Кодеки voip-телефонии

Кодеки VoIP-телефонии – это математические алгоритмы, которые выполняют кодирование и сжатие аналоговых аудиосигналов, преобразуя их в цифровые. Изначально этот термин сформировался из сочетания понятий кодер и декодер, но сегодня он в большей степени относится к таким понятиям как компрессия и декомпрессия.

Облачные атс

Облачные (виртуальные) АТС – по сути программные платформы, расположенные на серверах в сети интернет. Соответственно, все вызовы, соединения между абонентами происходят по сетям передачи данных. Иными словами, виртуальная АТС способна объединить внутренних абонентов по всему миру, где есть доступ ко глобальной сети.

Подключайте к виртуальной АТС через интернет телефонные номера любых городов мира, объединяйте сотрудников вашей компании по всему земному шару, создавайте для входящих звонков клиентов голосовые интерактивные меню, переводите вызовы между специалистами компании за секунды, используйте автоответчики, чтобы не пропустить ни одного звонка, настраивайте интеллектуальные маршруты обработки соединений и так далее. Всё это возможно в современных компаниях посредством виртуальных АТС.

Примечательно, что цена внедрения и эксплуатации виртуальной АТС несравнимо ниже стоимости покупки и развёртывания традиционных неповоротливых «железных» телефонных станций. Считайте: установка программы-«звонилки» на смартфоны/планшеты и прочие гаджеты = 0 руб., подключение виртуальной АТС = 0 руб., абонентская плата за пользование АТС зависит от провайдера и наиболее оптимальные цена на рынке здесь – 490 руб./мес. (предложение «Телфин.Офис», петербургской компании «Телфин»).

Передача факс сообщений

Передача факсов через VoIP-сети не работает. Иногда у вас получится достичь достаточно высокого процента успешных передач факсов. Может случиться, что вы создадите такую установку, которая будет работать на 100% всё время своего существования.

Это редкие, неповторимые установки. Вам необходимо использовать правильный протокол FAX over IP, такой, как например Т.38, чтобы достичь постоянного, надёжного результата передачи факсов через IP-сети. Речевые кодеки с низкой скоростью передачи данных не могут передавать быстрые модемные сигналы без грубейшего их искажения.

Как, к примеру 8 кбит/с кодек сможет без искажений передать сигнал модема факса скорости 9.6 кбит/с? Единственные широко поддерживаемые кодеки, которые могут адекватно сохранить сигналы модема факса до 14,4 бод (V.17) — это G.711u и G.711a. Полная версия G.726 так же может передать сигнал факс модема до скорости 9.6 бод.

• Сеть
• IP Телефония
  • IP телефоны
  • IP АТС
  • Провайдеры
  • Asterisk
• Видеонаблюдение
• Операционные системы
• Web дизайн
• Виртуализация

С 1 февраля 2022 года контрольно-кассовая техника должна отправлять электронные версии чеков оператору фискальных данных — новые правила установлены в 54-ФЗ ст.2 п.2.

ЭКЛЗ нужно заменить на фискальный накопитель, подключить кассу к интернету, заключить договор с оператором фискальных данных и отправлять чеки в электронном виде в ФНС через оператора фискальных данных.

Компания Yeastar объявила об изменении гарантийного срока на некоторое оборудование под своим брендом.

Обращаем ваше внимание на то, что вся информация, размещенная на сайте, носит информационный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ. Для получения точной информации о характеристиках, а также стоимости товаров и услуг, пожалуйста, обращайтесь к менеджерам компании.

Источник

Про полосу пропускания

Расчётная пропускная способность — это тот параметр, который необходимо учитывать при планировании любой сети передачи данных, чтобы она была легко масштабируемой и у ваших пользователей не возникало лишних неудобств в процессе её эксплуатации. Повторюсь — любой сети, в том числе и сети VoIP.

Немаловажным параметром в данном частном случае является размер сэмпла (измеряется в миллисекундах). Размер сэмпла это тот параметр который определяет «количество» голосовой информации в IP-пакете — например, в один и тот же стандартных размеров пакет вы можете запихать один слог или два.

Не знаю как в Asterisk (надеюсь кто-нибудь подскажет), но в Cisco CME (решение от Cisco в области IP-телефонии) при настройке параметров кодека к сожалению нет такого параметра — размер сэмпла, зато есть параметр, определяющий количество байт в сэмпле. Они друг с другом связаны простой формулой (линейная зависимость), и легко выражаются друг через друга. А вот и формула:

БвС = РС*ППК/8, где БвС — количество байт в сэмпле, РС — размер сэмпла в секундах, ППК — пропускания кодека в битах/сек. То есть если мы хотим чтобы при использовании кодека G.711 в одном пакете было, к примеру, 20 милисекунду разговора, то нам необходимо выставить значение параметра БвС=0,02*64000/8=160

Таким образом нам в наш UDP-фрагмент необходимо заложить 160 байт полезной информации. Ок, идём дальше.

Допустим мы используем классическую IP сеть, канальным протоколом для которой является Ethernet, плюс хотим это всё гонять в шифрованной сети VPN. Тогда к нашим 160 байтам добавятся ещё 18 байт служебной информации Ethernet. Добавляем сюда сетевой и транспортный уровень — заголовки IP, UDP и RTP (20 8 12 байт). И заворачиваем всё наше добро в IPSec — ещё плюс 50 байт. На выходе имеем пакет размером 268 байт.

Чтобы вычислить итоговую полосу пропускания нам необходимо умножить размер этого пакета на количество пакетов в секунду. С учётом того, что размер нашего сэмпла — 20 мс, то в одну секунду таких сэмплов будет 50. Умножая 50 на 268 видим что за одну секунду нам надо гонять 13400 байт или 107200 бит в секунду, то есть 107, 2 Кбита в секунду.

Будьте бдительны! Да пребудет с вами сила!

Сравнение кодеков телефонии

В данной статье мы поговорим о кодеках телефонии, какие кодеки лучше всего использовать, а какие не стоит.

За все время существования данного направления было разработано большое количество кодеков , используемых для передачи аудио- и видео- информации в системах IP-телефонии.

Наиболее популярными (по количеству пользователей и поддержке в конечных устройствах) в настоящее время являются: — G.711— G.729— G.723— GSM— iLBC

В данной статье мы поговори о таких кодеках.

Более популярным в телефонии является кодек G.711, теперь коротко о данном кодеке: G.711 кодек стандартизован по ITU-T, используемый в устройствах ISDN. Требуемая пропускная способность — 64 кбит/сек.

Существуют две разновидности кодека a-law и u-law , отличающиеся алгоритмами кодирования. Кодек поддерживается практически всеми устройствами IP-телефонии.

Далее кодек, который не уступает предыдущему, но который имеет недостатки.

Кодек G.729: G.729 кодек стандартизован по ITU-T, предназначенный для передачи речи с «хорошим качеством» при использовании небольшой пропускной способности (8 кбит/сек).

Существуют две популярные (и несовместимые между собой) версии данного стандарта: Annex A (более «простая» схема кодирования) и Annex B (с использованием алгоритмов сжатия пауз).

По субъективным оценкам, данный кодек обладает качеством лучшим, чем у G.723, но худшим, чем у G.711. Поддерживается практически всеми производителями оборудования. При коммерческом использовании требуется лицензия.

Теперь поговорим о следующем кодеке, который также активно применяется в телефонии, кодек G.723. Он так же имеет свои плюсы и минусы: G.723 кодек стандартизован по ITU-T.

Отличительной особенностью является возможность работы при очень низком потоке (5.3, 6.3 кбит/сек). По субъективными оценкам он обладает самым плохим качеством речи среди рассматриваемых кодеков. Поддерживается значительной частью устройств IP-телефонии. При коммерческом использовании требуется лицензия.

Настало время поговорить о следующем, немало важном кодеке, как кодек

GSM: Голосовой кодек, разработанный для использования в системах сотовой связи стандарта GSM. При кодировании кадра используется информация предыдущего кадра, кодирование осуществляется блоками по 20 мс со скоростью 13 кбит/с. Поддерживается производителями оборудования, в основном в шлюзах между сотовыми и VoIP-сетями.

К завершению, стоит поговорить о таком кодеке как iLBC: Открытый (не требуются лицензионные отчисления) голосовой кодек. Предназначен для кодирования с потоком 13.33 кбит/сек (при размере кадра 30 мс) и 15.20 кбит/сек (при размере кадра 20 мс).

По субъективным оценкам экспертов, качество речи данного кодека превышает G.729A. Кроме того, кодек более устойчив (по сравнению с G.729) к потере кадров, что позволяет эффективно использовать его при организации сеансов связи через сеть Интернет. Примером этому является популярная сеть телефонии — Skype. Данный кодек немало важен в телефонии.

Таким образом, по показателю качества, кодеки можно расположить следующим образом: — в порядке ухудшения качества : G.711, iLBC, G.729, GSM, G.723

Так же кодеки можно расположить по используемой пропускной способности : — G.723, iLBC, G.729, GSM, G.711

Источник

Техническая информация о кодеках sip телефонии и требуемая полоса пропускания канала

Как видно из таблицы, для гарантированного качества разговора и использования одного канала связи, необходима полоса пропускания канала связи не ниже чем:

G.711 — 2x 87.2Kbps = 174.4 Kbps

При использовании телефонных потоков совместно с каналом Интернет, рекомендуется жестко зарезервировать для «голоса» требуемую полосу пропускания из расчета

174.4 x N = xxx Kbps

где N — количество телефонных потоков

В итоге

В материале мы перечислили лишь главные, наиболее популярные кодеки для передачи речи через интернет в условиях совершения звонков посредством виртуальных АТС. На самом деле алгоритмов кодирования на много больше и при большом желании их можно протестировать самостоятельно. Голосовые кодеки – по истине «волшебство на яву», алгоритмы, превращающие слова в потоки электрических импульсов.

В зависимости от скорости интернет-соединения и его стабильности – пользователи могут настроить в облачной АТС тот или иной кодек для передачи голоса. Если все абоненты вашей офисной АТС находятся в одном здании – подойдут широкополосные кодеки вроде G711 u/a-law.

Напротив, если в качестве абонентских устройств вашей телефонной системы будут использоваться смартфоны/планшеты, подключенные к интернету посредством 3G/4G – стоит обратить внимание на Opus или G729, так как они с лёгкостью и без помех будут передавать речь даже при скачках скорости интернета или даже его прерывании.