Укажите для каких сетей применяется кодек g 711 какие параметры в нем стандартизованны

Обновлено: 04.07.2024

Кодек G.711 - «дедушка» всех цифровых кодеков речевых сигналов, был одобрен МККТТ в 1984 году. Рекомендация описывает кодек, использующий ИКМ преобразование аналогового сигнала с точностью 8 бит, тактовой частотой 8 Кгц и простейшей компрессией амплитуды сигнала. Скорость потока данных на выходе преобразователя составляет 64 Кбит/с. Для снижения шума квантования и улучшения преобразования сигналов с небольшой амплитудой, при кодировании используется нелинейное квантование по уровню согласно псевдо - логарифмическому закону А или [Л- Law.

Типичная оценка MOS составляет 4,2 балла. Необходимо отметить что, как и для ТфОП, минимально необходимым для оборудования VoIP является ИКМ - кодирование типа G.711. Это означает, что любое устройство VoIP должно поддерживать этот тип кодирования.

Кодек G.723.1

Рекомендация G.723.1 утверждена МСЭ-Т в ноябре 1995 года. Форум IMTC выбрал кодек G.723.1 как базовый для приложений IP-телефонии. Кодек С.723.1 генерирует кадры длительностью 30 мс с продолжительностью предварительного анализа 7,5 мс. Предусмотрено два режима работы:

• со скоростью 6,3 Кбит/с (кадр имеет размер 189 бит, дополненных до 24 байт);
• со скоростью 5.3 Кбит/с (кадр имеет размер 158 бит, дополненных до 20 байт).

Режим работы может меняться динамически от кадра к кадру. Оба режима обязательны для реализации. Оценка MOS составляет 3,9 балла при скорости 6,3 Кбит/с и 3,7 балла при скорости 5,3 Кбит/с.

Кодек имеет возможность работы на основе операций, как с плавающей точкой, так и с фиксированной точкой в виде кода на языке «С». Реализация кодека на процессоре DSP с фиксированной точкой требует производительности около 16 MIPS (Million Instructions per Second). Кодек G.723.1 имеет детектор речевой активности и обеспечивает генерацию комфортного шума на удаленном конце в период молчания. Эти функции специфицированы в приложении А (Annex А) к рекомендации G.723.1. Параметры фонового шума кодируются очень маленькими кадрами размером 4 байта. Если параметры шума не меняются существенно, передача шумовой информации полностью прекращается.

Разница кодеков g729 и g711 при кодирование звука

Всем привет сегодня расскажу о разнице кодеков g729 и g711 при кодирование звука. Кодеки - немаловажный компонент любой системы воспроизведения/записи видео/аудио данных. В том числе и в VoIP. От них напрямую зависит загруженность как сети, так и процессора/памяти. Зачастую чем больше компрессия данных - тем меньше передается данных через сеть, но тем сильнее используется процессорное время и память сервера. Верно и противоположное, чем меньше сжатие - тем больше данных передается в сеть и тем меньше загрузка компонентов сервера. Выбор за проектировщиком системы.

G711 и G729

G.711 рекомендуемый ITU-T для импульсно-кодовой модуляции голосовых частот. Наиболее часто используемый в телекоммуникационных каналах с шириной в 64кбита. Существует две версии стандарта, μ-law and A-law(вспоминаем как видели в Asterisk ulaw, alaw). A-Law используется в большинстве стран мира, тогда как μ-law в большинстве используется в Северной Америке. ITU-T рекомендует для G.711 использовать 8000 тактов в секунду с отклонением в +50 на миллион. Каждая часть канала квантуется по 8 бит и занимает 64кбита передачи данных. G.711 слабо нагружает системы из-за незначительных(легких) алгоритмов обработки для преобразования голосовых сигналов в цифровой формат, но перегружает сеть за счет малой компрессии данных.

Есть и другие варианты стандарта G.711, такие как G.711.0, в котором описывается схема без потерь на сжатие потока и предназначен он для передачи по IP голосового трафика VoIP. Кроме того, есть еще G.711.1 в котором описываются рекомендации для широкополосной передачи речи и кодирования звука алгоритмом стандарта G.711, который работает на более высоких скоростях передачи данных, такие как 64, 80 и 96 кбит, а так же по умолчанию использует частоту дискретизации в 16000 тактов/секунду.

G.729 — широко используемый тип кодека, скорость 8 Кбит/с. Согласно теории, речевой сигнал длительностью в одну секунду можно полностью описать (то есть оцифровать, передать или сохранить в цифровом виде и затем восстановить в исходный сигнал по цифровому представлению) цифровым потоком 60 байт/сек. Идея оцифровывать и передавать (или сохранять) в цифровом виде не сам сигнал, а его параметр (количество переходов через ноль, спектральные характеристики и др.), чтобы затем по этим параметрам выбирать модель голосового тракта и синтезировать исходный сигнал, лежит в основе «вокодеров» (VOice CODER) или «синтезирующих кодеков».
Для всех типов кодеков справедливо правило: чем меньше плотность цифрового потока, тем больше восстановленный сигнал отличается от оригинала. Однако восстановленный сигнал гибридных кодеков обладает вполне высокими характеристиками, восстанавливается тембр речевого сигнала, его динамические характеристики, другими словами, его «узнаваемость» и «распознаваемость».
Алгоритм основан на модели кодирования с использованием линейного предсказания с возбуждением по алгебраической кодовой книге (CELP-модель). Кодер оперирует с кадрами речевого сигнала длиной 10 мс, дискретизованными с частотой 8 КГц, что соответствует 80-ти 16-битным отсчётам в линейном законе. Для каждого кадра производится анализ речевого сигнала и выделяются параметры модели (коэффициенты фильтра линейного предсказания, индексы и коэффициенты усиления в адаптивной и фиксированной кодовых книгах). Далее эти параметры кодируются и передаются в канал.
В декодере битовая посылка используется для восстановления параметров сигнала возбуждения и коэффициентов синтезирующего фильтра. Речь восстанавливается путём пропускания сигнала возбуждения через кратковременный синтезирующий фильтр.

Так в чем же все-таки разница между G711 и G729?

Оба алгоритма кодирования используются в коммуникациях и стандартизированы организацией ITU-T.
Оба использует 8000 тактов в секунду на считывание сигнала используя теорию Частота Найквиста, используя ширину канала в 64кбит/сек для G.711 и 8кбит/сек для G.729.
Концепт G.711 был впервые предложен в 1970х годах Bell Systems и стандартизирован в 1988 году, тогда как G.729 стандартизирован в 1996 году.
G.729 использует специальные алгоритмы сжатия для уменьшения затрат на ширину передачи данных, в то время как G.711 требует низкой вычислительной мощности, по сравнению с G.729, благодаря простому алгоритму кодирования.
Оба алгоритма имеют свои расширенные версии с небольшими вариациями.
Не смотря на то что G.729 обеспечивает более низкий обьем передаваемых данных, требуется обратить внимание на вопросы лицензии. Из слов Википедии:
-----------------------
G.729 включает программные патенты от нескольких компаний и лицензировано от имени Sipro Lab Telecom. Sipro Lab Telecom является авторизованным представителем прав на G.729 технологию и патентный портфель. В ряде стран, при использовании G.729 может потребоваться плата за лицензию и/или роялти сбор.[4]. В России кодек G.729 полностью бесплатен.
------------------------
Исходя из вышеперечисленного получилось так что G.711 поддерживается большим количеством устройств и системы на его основе проще использовать.

Заключение

G.711 и G.729 являются методами кодирования данных в телекоммуникационных сетях. G.729 используем в 8 раз меньше ширину передачи данных по сравнению с G.711 при сохранении аналогичного качества голоса с помощью сложных алгоритмов кодирования, что приводит к увеличению затрат вычислительной мощности на кодирование и декодирование.

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.

Обзор кодеков VoIP-телефонии

Аудиокодеки VoIP

Чтобы передавать аналоговый аудиосигнал через IP-сеть, нужно преобразовать его в цифровой, то есть в последовательность нулей и единиц, которая в сжатом виде будет отправлена по сети. Именно эту функцию выполняют аудиокодеки.

На качество аудиосигналов напрямую влияют такие факторы как потеря и задержка пакетов, полоса пропускания канала передачи данных и собственно VoIP-кодеки, которые по-разному справляются с этими факторами. В большинстве своем они в большей или меньшей степени устойчивы к потере пакетов и их задержке, и обеспечивают разную степень сжатия информации. Поэтому чтобы достичь высокого качества связи, нужно правильно подобрать аудиокодек. Рассмотрим наиболее распространенные варианты, которые используются в современной IP-телефонии

G.711 – это базовый кодек телефонных сетей общего пользования, появившийся еще в 1972 году. Именно на его основе возникли все существующие сегодня кодеки.

Скорость передачи данных: 64 Кб/сек.
Лицензирование: не требуется.
Стандарт: ITU-T.
Особенности: стандарт использует два типа алгоритмов – μ-law (используется в цифровых системах связи США и Японии) и A-law (используется во всех других странах).

Для обработки данных этот аудиокодек использует импульсно-кодовую модуляцию и требует минимальных вычислительных мощностей для своей работы.

G.726 – один из первых аудиокодеков, который начал применять алгоритм компрессии. Он, как и G.711, использует дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию. Кодек был создан как альтернатива устаревшему G.721 и во многом схож с G.711, но использует только половину полосы пропускания.

Скорость передачи данных: от 16 до 40 Кб/сек.
Лицензирование: не требуется.
Стандарт: ITU-T.

С 1990 года G.726 практически перестал использоваться, поскольку он не подходил для работы факсимильными сигналами. Однако сегодня он может снова стать востребованным, в первую очередь за счет того, что экономит ресурс центрального процессора, а это важный момент для современной телефонии.

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.

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.

Cуществуют два основных алгоритма, представленных в стандарте, μ-law (используется в Северной Америке и Японии) и A-law (используется в Европе и в остальном мире). Оба алгоритма являются логарифмическими, но более поздний A-law был изначально предназначен для компьютерной обработки процессов. Стандарт также определяет последовательность кодов, соответствующих уровню сигнала 0 dB.

Также необходимо отметить, что при отправке данных через E1 (G.703), MSB (знаковый бит) отсылается первым, а LSB отсылается последним.

Содержание

Лицензирование

G.711 был выпущен в 1972 году. Его патент уже истек, поэтому он находится в свободном доступе. [1]

Источники информации

Примечания

↑G711 Spec. Архивировано из первоисточника 15 февраля 2012.Проверено 5 июля 2011.

Ссылки

См. также

Внешние ссылки

AMBE • iLBC • IMBE • iSAC • Nellymoser • QCELP • RTAudio • SILK • Siren • Speex • SVOPC • Truespeech

Телефония
Кодеки
Рекомендации ITU-T

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "G.711" в других словарях:

711-я пехотная дивизия (Германия) — 711 я пехотная дивизия … Википедия

711 Miette Ave — (Джаспер,Канада) Категория отеля: Адрес: Box 1612, T0E 1E0 Джаспер, Канада … Каталог отелей

711 Marmulla — Name Name Marmulla Designations 1911 LN; 1927 AB Discovery Discoverer J. Palisa Discovery date March 1, 1911 Discovery site Vienna … Wikipedia

(711) Marmulla — Descubrimiento Descubridor Johann Palisa Fecha 1 de marzo de 1911 Nombre Provisional 1911 LN … Wikipedia Español

711 год — Годы 707 · 708 · 709 · 710 711 712 · 713 · 714 · 715 Десятилетия 690 е · 700 е 710 е 720 е · 730 е … Википедия

711 — Portal Geschichte | Portal Biografien | Aktuelle Ereignisse | Jahreskalender ◄ | 7. Jahrhundert | 8. Jahrhundert | 9. Jahrhundert | ► ◄ | 680er | 690er | 700er | 710er | 720er | 730er | 740er | ► ◄◄ | ◄ | 707 | 708 | 709 | … Deutsch Wikipedia

Читайте также: