www.phreaking.kz

Под кодеками в VOIP, как правило, понимают алгоритмы, используемые для цифрового кодирования (и сжатия) аналоговой аудиоинформации.  Цель различных алгоритмов кодирования – обеспечить баланс между эффективностью (широтой пропускания) и качеством звука.

Изначально термин «кодек» был образован от слов Кодер/Декодер – это устройство, которое выполняет преобразования между аналоговым и цифровым сигналом. Теперь этот термин, кажется, больше относится к понятиям Компрессия/Декомпрессия.

Телефонная сеть нуждается в оптимизации полосы пропускания, поэтому телефонные сигналы кодируются с использованием 8 бит и частотой дискретизации 8000 Гц.

В следующей таблице  представлены итоговые данные по кодекам, которые можно использовать для справки.   

G.711

G.711 – основной кодек PSTN. Используется два метода компандирования: ulaw в Северной Америке и аlaw во всем остальном мире. Любой из них обеспечивает передачу 8-битового слова 8000 раз в секунду. Если произвести вычисления, можно увидеть, что это потребует передачи 64 000 бит/с. Многие скажут вам, что G.711 – это кодек без сжатия.

Это не совсем так, поскольку компандирование считается формой сжатия. На самом деле G.711 является базовым кодеком, от которого были произведены все остальные. G.711 налагает минимальную (практически нулевую) нагрузку на ЦП.

G.726

G.726 Некоторое время назад этот кодек активно использовалеся(его называли G.721, но сейчас он вышел из употребления) и является одним из исходных кодеков со сжатием. Эта технология известна как адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция (Adaptive Differential Pulse-Code Modulation, ADPCM), она обеспечивает разную скорость передачи данных. Чаще всего используются скорости 16, 24 и 32 Кбит/с.

G.726 предлагает качество практически такое же, как у G.711, но использует только половину полосы пропускания. Это возможно потому, что он отправляет не результат измерения, а только достаточную информацию для описания разницы между текущим и предыдущим замерами.

G.726 потерял популярность в 1990-х годах из-за неспособности передавать сигналы модема и факсов, но сейчас она вновь возвращается благодаря обеспечиваемому им соотношению пропускная способность/нагрузка на ЦП. G.726 особенно привлекателен, потому что не требует от системы проведения большого объема вычислений.

G.729A Обеспечивает впечатляющее качество звука при достаточно малой полосе пропускания. Делает он это за счет технологии Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction (CS-ACELP)1. G729A является запатентованным продуктом, поэтому его нельзя использовать без лицензии; однако он чрезвычайно популярен и, соответственно, поддерживается многими разными телефонами и системами.

Чтобы достичь такой значительной степени сжатия, этот кодек требует такой же значительной работы от ЦП. В системе Asterisk использование кодеков с большой степенью сжатия быстро приводит к перегрузке ЦП. Для G.729A требуется пропускная способность 8 Кбит/с.

GSM

GSM – один из лучших кодеков, несмотря на свою бесплатность, и предлагает превосходную производительность, если учитывать требования, которые он предъявляет к ЦП. Качество получаемого звука, в общем, считается ниже, чем обеспечивает G.729A, но это преимущественно субъективное мнение. Скорость передачи данных GSM – 13 Кбит/с.

iLBC

Internet Low Bitrate Codec (iLBC) обеспечивает привлекательное сочетание низкого коэффициента использования полосы пропускания. Вместо того чтобы посылать реальный дискретный звук, определяется соответствующий ему код. Кодеки CELP берут эту информацию (которая сама по себе будет создавать совершенно механический звук) и пытаются вернуть ей индивидуальные особенности.

Кодек для низких скоростей передачи данных в Интернете и приемлемого качества. Он особенно хорошо подходит для обеспечения целесообразного качества в сетевых соединениях с потерями. Но он не так популярен, как кодеки ITU, и, таким образом, может не поддерживаться обычными IP-телефонами и коммерческими VoIP-системами. IETF RFC 3951 и 3952 опубликованы в поддержку iLBC, и iLBC находится на пути к стандартизации IETF.

iLBC использует сложные алгоритмы для достижения таких высоких уровней сжатия, поэтому довольно сильно загружает ЦП например при использовании в Asterisk. iLBC можно использовать без всяких авторских отчислений, но владелец патента на iLBC, Global IP Sound (GIPS), желает получать информацию обо всех случаях его применения в коммерческих целях.

Для этого надо скачать и распечатать копию лицензии на использование iLBC, подписать ее и отправить GIPS. iLBC используется для каналов со скоростью передачи данных 13,3 Кбит/с (кадры по 30 мс) и 15,2 Кбит/с (кадры по 20 мс).

Speex

Speex – это кодек с переменной скоростью передачи цифровых данных (variable bitrate, VBR). Это означает, что он может динамически менять скорость передачи данных в ответ на изменение условий сети.

Он предлагается как в узкополосном, так и в широкополосном вариантах в зависимости от того, какого качества звук требуется получить (телефонного или лучше). Speex – абсолютно бесплатный кодек, лицензированный по версии Xiph.org лицензии BSD. Speex может использоваться для каналов со скоростью передачи данных от 2,15 до 22,4 Кбит/с благодаря его способности менять свою скорость передачи данных.

MP3

Конечно же, MP3 – это кодек. Вообще говоря, он называется Moving Picture Experts Group Audio Layer 3 Encoding Standard1. С таким именем неудивительно, что его называют MP3. В VOIP кодек MP3 обычно используется для музыки во время ожидания (Music on Hold, MoH). MP3 не предназначен для передачи речи по телефонным сетям, поскольку он оптимизирован для музыки, а не голоса. Тем не менее, он очень популярен в системах телефонной связи VoIP для воспроизведения музыки во время ожидания.