Codec de audio para VoIP

 

La comunicación de voz es analógica, mientras que la red de datos es digital. El proceso de convertir ondas analógicas a información digital se hace con un codificador-decodificador (el CODEC) Hay muchas maneras de transformar una señal de voz analógica, todas ellas gobernadas por varios estándares. El proceso de la conversión es complejo. Es suficiente decir que la mayoría de las conversiones se basan en la modulación codificada mediante pulsos (PCM) o variaciones.

Además de la ejecución de la conversión de analógico a digital, el CODEC comprime la secuencia de datos, y proporciona la cancelación del eco. La compresión de la forma de onda representada puede permitir el ahorro del ancho de banda. Los ahorros del ancho de banda para los servicios de voz pueden venir en varias formas y trabajar en diversos niveles. Por ejemplo, la compresión analógica puede ser parte del esquema de codificación (algoritmo) y no necesita la compresión digital adicional de las capas de trabajo más altas del uso de la entrada de los medios. Otra manera de ahorrar ancho de banda es el uso de la supresión del silencio, que es el proceso de no enviar los paquetes de la voz entre silencios en conversaciones humanas.

CodecBandwidthSample periodFrame sizeFrames/packetEthernet Bandwidth
G.711 (PCM)64 kbps20 ms160195.2 kbps
G.723.1A (ACELP)5.3 kbps30 ms20126.1 kbps
G.723.1A (MP-MLQ)6.4 kbps30 ms24127.2 kbps
G.726 (ADPCM)32 kbps20 ms80163.2 kbps
G.728 (LD-CELP)16 kbps2.5 ms5478.4 kbps
G.729a (CS-CELP)8 kbps10 ms10139.2 kbps
AMR-WB/G.722.2 (ACELP)6.6 kbps20 ms17138.0 kbps

Usar la compresión y/o la supresión del silencio puede dar lugar a un ahorro importante del ancho de banda. Sin embargo, hay algunos usos que se podrían ver afectados por la compresión. Un ejemplo es el impacto en usuarios que utilizan el módem. Los esquemas de compresión pueden interferir con el funcionamiento de módems confundiendo la codificación usada. El resultado podría ser que los módems nunca se sincronizan o que exhiben rendimiento de procesamiento muy pobre. Algunos gateways pudieron implementar una cierta inteligencia en ejecución que puede detectar el uso de módem e inhabilitar la compresión. Otro argumento potencial se ocupa de esquemas de compresión de discurso de bajo número de bit, tales como G.729 y G.723.1. Éstos esquemas de codificación intentan reproducir el sonido subjetivo de la señal más que la forma de onda. Una mayor cantidad de pérdida de paquetes o de jitter es más sensible que la de una forma de onda no-comprimida. Sin embargo, algunos estándares pueden emplear las técnicas de interpolación y otras que pueden reducir al mínimo los efectos de la pérdida de paquetes.

La salida del CODEC es una secuencia de datos que se pone en los paquetes IP y se transporta a través de la red a un destino. Estos destinos deben utilizar los estándares, así como un sistema común de parámetros de CODEC. El resultado de usar diversos estándares o parámetros en ambos extremos es una comunicación ininteligible . La tabla 1 enumera algunos de los estándares de codificación más importantes cubiertos por la unión internacional de telecomunicaciones (ITU). Como se puede ver, se paga un precio por la utilización reducida del ancho de banda por el creciente retraso de conversión.