mr nenad krajnović, dipl. inž. e-mail:...
TRANSCRIPT
Kompresija govora
Mr Nenad Krajnović, dipl. inž.E-mail: [email protected]
2
Zašto kompresija?
U analognim telefonskim sistemima govor se prenos u frekvencijskom opsegu od 300Hz do 3,4 kHz – ukupno 3,1 kHzŠirina telefonskog kanala je 4 kHz (razlika postoji zbog nesavršenosti elektronskih komponenti)Da bi se audio signal prenosio kroz digitalni sistem prenosa, mora da se digitalizuje
3
Digitalizacija govora
Teorema o odabiranju:Ako kontinualna funkcija vremena f(t) ima spektar koji se nalazi u intervalu učestanosti od 0 do fm
, onda je ta funkcija u potpunosti definisana svojim trenutnim vrednostima, uzetim u ekvidistantnim tačkama na apscisi koje obrazuju niz čiji je interval Δt=1/(2fm
)
4
Digitalizacija govora
Telefonski govorni kanal zauzima opseg do 4kHz pa je prema teoremi odabiranja učestanost odabiranja 8kHzSvaki odbirak se koduje sa 8 bita što nam daje protok po telefonskom kanalu od 64kb/sPCM – Pulse Code Modulation -definisano u okviru ITU-T G.711 preporuke
5
Digitalizacija govora
Preporuka predviđa načina kodovanja signala: A-law i µ-lawU Evropi se koristi A-law dok se u Americi koristi µ-lawNa linku između dva sistema koji koriste različite sisteme kodovanja, koristi se A-law
6
A-law i µ-law
Ova dva zakona kompresije obezbeđuju efektivnih 12-13 bita a da se u suštini prenosi samo 8 bita po odbirkuNastali u trenutku kada tehnologija nije omogućavala korišćenje naprednijih algoritama kompresije
7
Digitalizacija govora
Razvoj tehnike omogućio da se umesto PCM obrade koriste napredniji algoritmi kompresije govoraDrugi algoritam je baziran na ADPCM-u (adaptivna diferencijalna PCM) i definisan je u okviru preporuke ITU-T G.726Koduje se samo razlika između dva odbirka i u zavisnosti od broja bita koji se koriste imamo sisteme sa 16kb/s, 24kb/s, 32kb/s i 40kb/s
8
Digitalizacija govora
Novi napredak napravljen pojavom vocoder-skih algoritamaOvi algoritmi uzimaju u obzir specifične karakteristike govornog signala prilikom kompresije signalaITU-T G.723.1, G.728, G.729Pored ovih, postoje i drugi koderi: GSM koder, Skype,...
9
ITU-T G.723.1
Obezbeđuje kompresiju govora na 5,3kb/s i 6,3kb/sKod kodovanja sa 5,3kb/s koristi se ACELP (Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction) algoritam dok kod 6,3kb/s kodovanja se koristi MP-MLQ (Multipulse Maximum Likelihood Quantization) algoritamVeličina frame-a za kodovanje je 30ms uz dodatne transformacije u trajanju do 7,5ms, ukupno kašnjenje kodera je 37,5ms
10
ITU-T G.723.1 – Annex A
Ovaj Aneks na preporuku definiše način kompresije tišine korišćenjem VAD-a (Voice Activity Detector) i CNG-a (Comfort Noice Generator)
11
ITU-T G.723.1 – Annex C
Modifikacija originalne preporuke sa šemom kodovanja za primenu u wireless sistemimaOmogućava protoke od 0,7kb/s do 14,3kb/s, u zavisnosti od stanja u komunikacionom kanaluNe uvodu dodatno kašnjenje u obradu tako da i dalje imamo inicijalno kašnjenje od 37,5 ms
12
ITU-T G.729
Obezbeđuje kompresiju govora na 8kb/sKod kodovanja se koristi CS-ACELP (Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction) algoritamVeličina frame-a za kodovanje je 10ms u kome se nalazi 80 odbiraka uzetih sa 8kHz učestanošću
13
ITU-T G.729 – Annex A
Ovaj aneks je u potpunosti kompatibilan sa osnovnom preporukom ali je smanjio kompleksnost osnovnog algoritma kompresijeMala degradacija kvaliteta govora u odnosu na osnovnu specifikaciju standarda
14
ITU-T G.729 – Annex B
Definiše način uvođenja potiskivanja tišine za ovaj standard i način implementacijePredviđa uvođenje VAD (Voice Activity Detector), DTX (Discontiuous Transmission) i CNG (Comfort Noice Generator)
15
ITU-T G.729 – Annex D
Proširenje standarda koje omogućava kodovanje kanala sa 6,4kb/s Koristi ACELP algoritam kodovanjaIma bolji kvalitet nego G.729 sa protokom od 24kb/s
16
ITU-T G.729 – Annex E
Proširenje standarda koje omogućava kodovanje kanala sa 11,8kb/s
17
Kvalitet kompresije govora
Veliki broj algoritama kompresije govora jasno govori da kvalitet komprimovanog govora nije isti kod svih algoritamaŠta sve utiče na kvalitet digitalizovanog govora?
18
Kvalitet
u VoIP aplikacijama
ključni zahtev za VoIP aplikacije:kvalitet kao u javnoj telefonskoj mreži (toll quality)
“korekcije”:–
cena
–
funkcionalnostkompromis kvalitet-cena-funkcionalnost
19
Parametri
kvaliteta
kapacitet sistema (kapaciteti linkova, rutera...)dostupnost mrežnih resursa (verovatnoća blokade)servisi dodatne vrednosti koji se nude korisniku:
konferencijske vezemogućnosti identifikacije dolaznog poziva i sl.
mogućnost skaliranja kapaciteta mreže
specifično za VoIP - kvalitet prenetog govora
20
Kvalitet
prenetog
govora
ocena kvaliteta je subjektivnasubjektivnapostoji standardizacija ocena ali su ocene, u suštini, subjektivne
problemi pri prenosu kroz paketske mreže, koji direktno utiču na kvalitet govora:
varijacija kašnjenjagubitak paketaeho
kašnjenje
21
Kašnjenje
problemi kao posledica kašnjenja:
prihvatljivo kašnjenje: ne postoji apsolutna mera
–
u prirodi
komunikacije: •
neprijatnost
kod
slušaoca
•
istovremeni
govor
više korisnika
–
tehnički:•
problem pojave
eha
?? ?
Prema ITU-T G.114:
odlično dobro loše neprihvatljivo
0 150 300 450 [ms]
22
Uzroci
kašnjenja
WAN
gateway gateway
ruter ruter
kašnjenje
kroz
mrežukakaššnjenjenjenje
krozkroz
mremrežžuu
modem
modem
modem
modem
gateway gateway
PSTNPSTN
kašnjenje
u pristupu
mreži
kašnjenje
u pristupu
mreži
23
Kašnjenje
kroz
gateway
IPPSTNinterfejs
prema telefonskoj
mreži
interfejs prema
IP
mrežiDSP
zanemarljivo kašnjenje kroz interfejs prematelefonskoj mreži; gateway unosi kašnjenje kroz:
DSPIP interfejs
24
obradu vrši DSP - rasterećenje procesorapodaci dolaze na pojedinačnu obraduefikasnije: vršiti obradu nad paketom podatakamanje vreme obradepaket = DSP ram
DSP -
povećanje
efikasnosti
čekanje da se ram oformi, unosi dodatno kašnjenjekompromis: efikasnost DSP-kašnjenje
25
Parametri kompresije govora
Metod kompresije Protok [kb/s]
Kompleksnost obrade [MIPS]
Veličina DSP okvira [ms] MOS ocena
G.711 PCM 64 0,34 0,125 4,1
G.726 ADPCM 32 14 0,125 3,85
G.728 LD-CELP 16 33 0,625 3,61
G.729 CS-ACELP 8 20 10 3,92
G.729 x2 encoding 8 20 10 3,27
G.729 x3 encoding 8 20 10 2,68
G.729a CS-ACELP 8 10,5 10 3,7
G.723.1 MPMLQ 6,3 16 30 3,9
G.723.1 ACELP 5,3 16 30 3,65
26
Kašnjenje zbog kompresije
Metoda kompresije Protok [kb/s]
Kašnjenje [ms]
G.711 PCM 64 0,75G.726 ADPCM 32 1G.728 LD-CELP 16 3 do 5G.729 CS-ACELP 8 10G.729a CS-ACELP 8 10G.723.1 MPMLQ 6,3 30G.723.1 ACELP 5,3 30
Detaljniji podaci u preporuci ITU-T G.114.
27
Ocene
kvalitetaITU-T P.800 -Methods for subjective determination of transmission qualityLaboratorija
Sagovornici sede u zvučno izolovanim prostorijamaZapremina prostorije ne sme da bude manja od 20m3 (za handsfree sisteme zapremina ne sme da bude manja od 30m3)Vreme reverberacije manje od 500ms (tipično 200-300ms)Nivo spoljne buke mora da bude što manji, tipično da odgovara nivou buke u biblioteci
MOS - Mean Opinion Scoreocenjuje grupa slušalacaocene 1-5; 4 - toll quality
28
Ocene kvaliteta
P.862 (PSQM - Perceptual Speech Quality Measurement)računarska analizarezultat je u jakoj korelaciji sa MOSnamenjen analizi pri komutaciji kola, ne uzima u obzir džiter i gubitak paketa
PAMS (Perceptual Analysis/Measurement System)standard British Telecom-ajaka korelacija sa MOS ocenom; pogodan za paketsku komutaciju
veliki uticaj netehnoloških parametara na kriterijum (npr. specifičnosti jezika...)
29
IPPSTN DSP
Kašnjenje
kroz
gateway
Interfejs
premaIP mreži
interfejsprema
telefonskojmreži
baferisanje
i paketizacijadžiter
bafer
IPsteak
31
Izlazno
baferisanje
rezultati različitih algoritama kompresijemoraju se (ako postoje) smestiti u isti ram:
G.723.1G.729A
10ms 10ms 10mska TCP/IP steku
32
IP paketizacija
dodavanje header-a TCP/IP steka pri formiranjuIP datagramana IP nivou, za VoIP aplikacije:
podaciRTPUDPIP
40 bajtova < 24
veliki overhead ! rešenje: više ramova u jednom paketu - smanjenioverhead i potrebni protok
33
izlaz iz kodera je “voice payload” !!!za G.729:
dodavanjem IP/UDP/RTP header-a protok se sa 8 kbps povećava na oko 15 kbpsna fizičkom nivou, protok se povećava na
20-25 kbps u slučaju Ethernet-a15-20 kbps za PPP protokol
Napomena:
podaciRTPUDPIP
40 bajtova 20-60
34
x kašnjenje[ms]
IP paketizacija
(uticaj
na
kašnjenje)
*40
*24
*18.7*16
x 10x 20
x 30x 40
broj
paketau datagramu
1 2 3 4
*protok[kbps]
G.729A
5 6
x 50x 60
*14.4*13.3
35
Varijacija
kašnjenja
(džiter)
prosleđivanju paketa na prijemu mora da prethodi korekcijatoka - tzv. dedžiterizacijadžiter bafer usporava pakete tako da i najsporiji stignu dabudu prosleđeni korisniku ispravnim redosledom
prijemnik
neophodnaveličina
bafera
predajnik
kašnjenje varira od paketa do paketa
36
Varijacija
kašnjenja
(džiter)
veličina bafera se, zavisno od karakteristika saobraćaja(mreže), zadaje unapred ili dinamički menjau IP mrežama se posmatra odnos paketa koji zakasne i kojisu uspešno primljeni; željeni odnos je unapred definisan, a bafer se dinamički menja tako da zadovolji zadati odnos
prijemnik
neophodnaveličina
bafera
predajnik
37
Džiter
bafer
-
kašnjenje
veći bafer:sistem otporniji na džiter
× veće kašnjenjemanji bafer:
× više izgubljenih
paketamanje kašnjenje
prijemnik
neophodnaveličina
bafera
predajnik
38
mreža 1:prosečno kašnjenje 50 msdžiter 10mspotreban bafer 55ms
mreža 2:prosečno kašnjenje 15 ms
90% vremena 5ms10% vremena 100ms
džiter 95 mspotreban bafer 100 ms
Analiza
kašnjenja
usled
džitera
mreža 1
mreža 2
Detaljniji podaci u preporuci ITU-T Y.1541.
39
Kašnjenje
kroz
mrežu
vreme pristupa medijumu:100 bajta preko 28.8 Kbps 30 ms (do 200ms!)
2 Mbps
0.4 ms100 Mbps
0.008 ms
CD-CSMA - kolizije i zagušenja višestrukopovećavaju kašnjenjedial-up pristup - kašnjenje reda 200 ms
40
round-trip kašnjenje je 202.6 msprocesiranje, baferisanje, prenos, trelis modulacija...
od toga ~80 ms otpada na V.42 detekciju i korekciju greškei V.42bis kompresijusa onemogućenim V.42/V.42.bis funkcijama kašnjenje se smanjuje na 131.4 ms
Specifičnosti
“dial-up”
pristupa
IPPSTN
modem V.34
modem
NAPOMENA: razmatrano G.723.1 (6.3 kbps), 60 ms/paket, V.34 28.8 kbps
41
Kašnjenje
kroz
mrežu (...)
Firewall i Proxy serveri dodatno smanjujuprotokizbegavaju se u VoIP aplikacijama: primenjuje se filtriranje paketa koje zaposledicu ima manje kašnjenje, na račun smanjene zaštiteopterećeni proxy unosi 0.5s kašnjenja, što je za VoIP apsolutno neprihvatljivo
42
Kašnjenje
pri
rutiranju
rutiranje znatno utiče na džiterVoIP je bolji na Intranetu nego na Internetu:
manje kašnjenjeMANJI DŽITER
ruteri: best-effort princip je nedovoljan za real-timepoboljšanja kroz nove protokole koji klasifikuju saobraćaj(prioritetizacija, rezervisanje resursa,...)administrator mreže u skladu sa politikom
uvodi prioritetedodeljuje prava na rezervisanje resursa
43
Rutiranje
-
prioriteti
i rezervacije
više protokola koji ubrzavaju prolazakvremenski kritičnih paketa kroz rutergeneralno, dva principa:
rezervisanje resursa: Integrated Service (IntServ) arhitektura, RSVP protokolprioritetizacija: Differentiated Service (DiffServ) arhitektura
44
Prioritetizacija
posledica prioriteta: LAN mreže: 15 kbps prema 10-100 Mbps je
zanemarljivoWAN mreže: usporavanje data paketa kada god postoje VoIP paketi; za pristup WAN-u
28.8kbps-256kbps: podaci nisu real-time> 256kbps: opseg potreban za VoIP je zanemarljiv
dataVoIP
45
data VoIP
dugački paketi podataka usporavaju ostale
Prioritetizacija
-
nedovoljna
neophodna fragmentacija
prioritetizacija + fragmentacija = “VoIP friendly network”
46
Načini
realizovanja
fragmentacije
dva pristupa:statički: ruter se programira da sve pakete deli nasegmentedinamički: ruter deli sve pakete ali samo u prisustvuVoIP paketa :
RSVP protokol: gateway pri uspostavi sesije zahteva da ruter deli sve pakete, ali samo za vreme trajanja poziva
fragmentacija dodaje 5-10 % overhead-a - druginačin poboljšava efikasnost rutera u odsustvu VoIP paketa
47
Fragmentacija
-
trajanje
segmenta
protok
dužina
[bajt] / kašnjenje
[ms]
kašnjenje
~30ms[kbps]
1
64
128
256
512
1024
1500
[dužina
paketa]
56 0.143
9
18
36
72
144
214
256
64
0.125
8
16
32
64
128
187
256
128
0.0625
4
8
16
32
64
93
512
256
0.031
2
4
8
16
32
46
1024
512
0.015
1
2
4
8
16
23
2048
768
0.010
0.64
1.28
2.56
5.12
10.24
15
3072
1536
0.005
0.32
0.64
1.28
2.56
5.12
7.5
6144
48
Gubitak
paketa
IP ne garantuje isporuku već samo best-effort servis: paketi se pri zagušenju odbacujuu prenosu podataka (data), TCP gubitke nadopunjujeretransmisijomretransmisija je kod real-time komunikacije besmislena - VoIP se oslanja na UDPgeneralno, rešenja potpadaju pod dve klase:
ponavljanje poslednjeg uspešno primljenog paketa umesto izgubljenogslanje redundantne informacije koja na prijemu omogućava regenerisanjeizgubljenog paketa
49
Ponavljanje
poslednjeg
paketa
4 3 2 1 4 2 2 14 3 2 1
ponavljanje prethodnog:
bez obzira na “trik” paket je izgubljenmetoda je pogodna samo u situacijama kadagubici nisu veliki (npr. Intranet ili drugokontolisano mrežno okruženje)
50
Redundantne informacije
slanje redundanse (1):paket se ponavlja u okviru narednog
poboljšanje ostvareno na račun povećanjapotrebnog opsega - nepraktično rešenje
4 3 2 1 4 3 2 14+3 3+2 ......
51
Redundantne informacije
slanje redundanse (2):ponovljeni paket kodiran sa manje bita
bolji od prethodnog sa stanovišta potrebnogprotoka
4 3 2 1 4 3 2 14+3 3+2 ......
52
FEC metode
korekcije
gubitaka
dva načina:unutar paketa (intra-packet)između paketa (extra-packet)
intra-packet:dodatni biti u okviru paketa omogućavaju detekciju i korekciju grešakanedostatak: šta ako paket nije oštećen nego izgubljen?
extra-packet:dodatni biti za svaki paket se nose u okviru narednog
nedostatak: povećavaju protok do 30%
53
“Out-of-sequence”
problem
problem je vezan za kašnjenje, a ne zagubitkepaket koji stigne isuviše kasno (tako da nidžiter bafer nije dovoljan da kompenzujenjegovo kašnjenje) biva odbačenprethodno, njegovo mesto je “popunjeno”nekom od metoda za korekciju gubitaka
54
Eho
u VoIP komunikaciji
WAN
PBX
hibrid
hibrid
problem: povratno kašnjenje > 50 ms
eho se poništava od telefonske ka paketskoj mreži (u gateway-u)dodatni problem: akustički eho
eho:na bližem kraju - nije problemna daljem kraju - treba ga poništiti
55
Akustički eho
problem akustičkog ehase javlja kod PC-jeva sazvučnicima (rešava se softverski), ali i kodtelefona sa ugrađenimspeakerphonezvučnikom i mikrofonom
56
Poboljšanje kvaliteta servisa
kontrolisano mrežno okruženjekapacitet unapred poznat (pretpostavlja se - planira)podrazumevane performanse (pod normalnim uslovima)primer: Intranet - jedinstvena administracija cele mreže
dodavanje kontrolnih protokola i mehanizamaIntServ i Diffserv mehanizmi, protokoli RSVP, MPLSomogućavaju kontrolu QoS u mreži
57
Poboljšanje
kvaliteta
servisa
(...)
unapređenjem karakteristika samog VoIP saobraćaja:
poboljšano kodiranje (proprietary CODEC)specifičan pristup za VoIP dovodi do specifičnihnačina smanjenja potrebnog protoka(potiskivanje tišine)
58
Protoci
u VoIP aplikacijama
PCM - “osnovni” algoritam za kodiranje govora:kodira opseg 300-3400 Hzizlazni protok 64 kbps
poboljšanje QoS - smanjenje potrebnih protokatehnike smanjivanja protoka:
kompresija header-akompresija govora - informacija se kodirapotiskivanje tišine - tišina se ne prenosi
smanjenje protoka narušen kvalitet
neophodno je utvrditi stepen degradacije signala:standardizovane ocene kvaliteta
59
Kompresija
header-a
header dužine 40 bajtova (IP/UDP/RTP), komprimuje na 2-4 bajta u većem delu vremenaukoliko se IP datagram emituje na svakih
10 ms, protok je manji za 28.8 kbps20 ms, 14.4 kbps30 ms, 9.6 kbps60 ms, 4.8 kbps
podaciRTPUDPIP
40 bajtova
60
Kompresija
-
standardi
algoritam
naziv protok
MOS
dužina
rama
perioda
[kbps]
[bajta]
emitovanja
[ms]
G.711
PCM
64 4.4
1
0.125
G.722 *
SB-ADPCM
48,56,64
-
1
0.125G.723.1
ACELP, 5.3
3.4
24 30
MP-MLQ 6.3G.726
ADPCM
16, 24, 32, 40
3.6
2-5 bita
0.125G.728
LD-CELP
16
-
2
0.625
G.729A
CS-ACELP 8
4
10
10
SX7300P -
7.3
3.5
14
15
SX9600
-
9.6 4
18
15
* G.722 koduje
opseg
50Hz -
7kHz
61
Kompresija
-
standardi
algoritam
naziv protok
na
IP nivou*
na
fizičkom*
[kbps]
[kbps]
Ethernet
G.711
PCM
64
74.6 (65) 82.7 (73.1)
G.722 SB-ADPCM
48,56,64 74.6 (65)
80 (70.4)
G.723.1
ACELP, 5.3
17.1 (7.5)
25.1 (15.5)MP-MLQ 6.3
G.726 ADPCM
16, 24, 32, 40
27-82 (17-72)
35-95(25-85)G.728
LD-CELP
16
36.3 (26.7)
43.5 (34.7)
G.729A
CS-ACELP 8
18.7 (9.1)
26.7 (17.1)
SX7300P -
7.3
18.1 (8.5)
26.1 (16.5)
SX9600
-
9.6
20.3 (10.7)
28.2 (18.6)
NAPOMENA: u zagradama su dati protoci sa header kompresijom* protoci
su
dati
za
periodu
emitovanja
paketa
od
30 ms
62
Kompresija
-
primer protoka
010203040506070
1 2 3 4 5 6broj DSP ramova u IP paketu
prot
ok [k
bps]
IPEthernetserial PPPIP (h/c)Ethernet (h/c)serial PPP (h/c)
za
G.729/G.729.A (8 kbps):
63
Potiskivnje
tišine
(silence suppression)
govor je “poludupleks”jedan sagovornik govori 50% vremenapored toga, pravi pauze, zastajerezultat: 60% vremena je tišinateoretski, signal 8 kbps zauzima 3.2 kbps usrednjeno
VAD (Voice Activity Detector) prati govornisignal i omogućava transmisiju samo ukolikoje govor aktivan
64
VAD (Voice Activity Detector)
VAD periodično ispituje:ukupnu energiju signalaenergiju na niskim učestanostimabroj prolazaka kroz 0
izlaz je 0 ili 1
VAD
koder dekoderkanal
65
Potiskivanje
tišine
-
nedostaci
pri potiskivanju tišine ne prepoznaju se brzapovećanja energije audio signala - početak reči (deoprvog sloga) je izgubljen
rešenje: naprednije silence suppression tehnologije
problem “mrtve linije:kratke pauze - neprijatno za slušaocaduge pauze - “upadanje” u reč; dužu pauzu slušalactumači kao prekid veze
66
Problem “mrtve” linije
jedostavno rešenje: kada se signal ne prenosi, namestu prijema se generiše pozadinski šum (comfort noise)
izbegnuta je potpuna tišina na prijemuneprijatan osećaj je donekle umanjen ali nije izbegnut
bolje (i složenije) rešenje je da se do slušaocapovremeno prenese stvarni pozadinski šum koji je prisutan kod sagovornika
67
VAD
koder dekoderkanalVAD
koderaktivnog
glasa
dekoderaktivnog
glasakanal
Pozadinski
šum (comfort noise)
VAD periodično ispituje:ukupnu energiju signalaenergiju na niskim učestanostimabroj prolazaka kroz 0
izlaz je 0 ili 1
68
Pozadinski
šum (comfort noise)
neaktivan glas:koder neaktivnog glasa koduje spektar “tišine” sa 15 bitaprati se stanje šuma; informacija se šalje samo ukoliko je došlo do promene
koderneaktivnog
glasadekoder
neaktivnogglasa
VAD
koderaktivnog
glasa
dekoderaktivnog
glasakanal
69
Pozadinski
šum (comfort noise)
u predajniku pozadinski šum prati DTX modul“stvarni” šum na prijemu generiše CNG modul
koderneaktivnog
glasadekoder
neaktivnogglasa
VAD
koderaktivnog
glasa
dekoderaktivnog
glasakanal
70
DTX i CNG moduli
DTX - Discontinuous Transmissionprati promene između “neaktivnih” ramovaukoliko je promena značajna, šalje se SID ram (Silence Insertion Descriptor) - informacija koja omogućava da se na prijemugeneriše “stvarni” šum
CNG - Comfort Noise Generatorgeneriše šum na osnovu poslednjeg primljenog SID rama
očuvane su prednosti tehnike potiskivanja tišine, a da pritom slušalac nema utisak da je kvalitetnarušen
71
3.2 kbps
Primer proračuna
potrebnog
opsega
G.729 8 kbpsbez “tišine” 4.8 kbps
ukupno
7.7 -
17.7 kbps
PCM3.4 64
analog PCMDSP
8
G.729 IP+
PPP 8-18
fizičkinivopot.
tišine 3.2
govor
PHY/PPP/IPoverhead 4.5 -14.5 kbps (sa/bez kompresije header-a)
neaktivnost 2-4.5
na
linku
2 -
4.5 kbps
proračun za
periodu
emitovanja
paketa
30 ms:
72
Zamke
statistike
link 64Kprotok 2-4.5 kbps na linkumoguće 64/(2-4.5) = 14 - 32 kanala po linku!
uzima se u obzir vršni protokodgovara situaciji kada svi govore istovremenoprotok na fizičkom nivou za PPP 8-18 kbpsmoguće 64/(8-18) = 3-8 kanala po linkuznačaj usrednjavanja:
kanali zauzimaju (usrednjeno) 20-25% linkapreostalih 75-80% je raspoloživo za non real-time tokove
73
kapacitet
broj
kanala
/ preostali
deo opsega
linka sa
hdr
kompresijom
bez
hdr
komp.
Rezultati
proračuna
sa
usrednjavanjem
28.8
3 22.8
1
24.3
64
8
48
3 50.5
E1-1920
240 1440
106
1443
NAPOMENA: podaci za G.729 /G.729.A
74
DVRA tehnika
(Micom)
DVRA - Dynamic Voice Rate Adaptionpovećana verovatnoća zagušenja ukoliko:
oversubscribed linkbroj sesija se ne može unapred predvideti
DVRA - dinamički menja potreban opseg:pri zagušenju se potreban opseg smanjuje trenutnopovećava se postepeno
prenos sa redukovanim kvalitetom traje ~100 ms
76
Umesto
zaključka
trenutno stanje tehnologije i standardizacije ostavljaneka pitanja otvorenimdileme oko standarda:
da li će prevagnuti jedan ili kombinacija više njih?hoće li odluka biti zasnovana na ekonomskim ilitehnološkim parametrima?
prioritetizacija VoIP saobraćajada li rezervacija resursa, prioriteti ili kombinacija?
Kompresija govora
Mr Nenad Krajnović, dipl. inž.E-mail: [email protected]