Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Союз 1Т() стандартизировал наиболее распространенные методы в телефонии кодирования и пакетирования речи, приняв приведенные ниже стандарты. ° 0.711. Кратко описанный ранее РСМ-метод голосового кодирования со скоростью передачи 64 Кбит/сек. Кодирование голоса по стандарту С.711 всегда обеспечивает правильный формат для передачи голоса в цифровом виде по открытой телефонной сети или через мини-АТС. ° 0.726. Метод кодирования АОРСМ со скоростями передачи 40, 32, 24 и 16 Кбит/сек. Речь, кодированная методом АОРСМ, также может передаваться между сетями с пакетной передачей речи, открытыми телефонными сетями и сетями на основе мини-АТС при условии, что последние поддерживают АОРСМ.
° 0.728. Разновидность СЕ1Р-сжатия голоса с малой задержкой и скоростью передачи !6 Кбит/сек. Речь, кодированная методом СЕ1Р, должна преобразовываться в формат открытых телефонных сетей для передачи по ним. ° 0.729. Метод СЕ1.Р-сжатия, позволяющий кодировать речь в потоки со скоростью передачи 8 Кбит/сек. Две разновидности этого стандарта (С.729 и С.729 АппехА) значительно различаются по сложности вычислений, но оба обеспечивают примерно такое же хорошее качество речи, как и метод АОРСМ со скоростью 32 Кбит/сек. ° 0,723.1.
Метод, который может быть использован для сжатия голоса и других аудиокомпонентов мультимедийных сообщений с очень низкой битовой скоростью передачи. Являясь частью общего семейства стандартов Н.324, этот кодер имеет две битовые скорости передачи: 5,3 и 6,3 Кбит/сек. Более высокая скорость основана на технологии МР-М1() и обеспечивает более высокое качество; более низкая основана на методе СЕ1Р и обеспечивает хорошее качество, а также предоставляет системным разработчикам дополнительную гибкость.
Поскольку кодеки все бояьше полагаются на субъективно настраиваемые методики сжатия, стандартные объективные показатели качества, такие как суммарное искажение гармоник и отношение сигнал/шум, имеют меньшее отношение к качественным показателям кодека. Распространенным тестом для определения эффективности голосовых кодеков является средняя экспертная оценка (Меап Оршюп Бсоге — МОБ). Изза того, что качество голоса и звука обычно оценивается субъективно и зависит от слушателя, в этом методе важен широкий диапазон слушателей и образцов речи. Тесты МОБ проводятся на группе слушателей, которые дают голосовым образцам оценки от 1 (плохо) до 5 (отлично).
Затем оценки усредняются и получается средняя экспертная оценка. МОБ-тестирование также применяется для сравнения качества работы одного и того же кодека в различных условиях, таких как уровни фоновых шумов, способы кодирования и декодирования и т.п. Впоследствии эти данные могут использоваться для сравнения с другими кодеками. В табл. 19.! приведены оценки по методу МОБ для нескольких кодеков 1Т1)-Т, а также показана связь между несколькими низкоскоростными кодеками и станлартом РСМ. Глава 19. Интегрированная передача голосовых и обычных данных 295 (7аблнцпа 19,1; фтйосител~рая сложност~„:обработки'.
н среднре аксп~«п тЯЯ '„ЪЦЭЕпйКИ РаСЛПРОСтРаНЕУНЬОЦЧ>ЛОСОЛВ)Ы!)1 КОДЕКРа' ',, "" „'«~,:,,~'.,ф„: .,;,;~,фЯ Метод сжатия Битовая Сложность Размер Оценка МОЗ скорость, Кбит!е обработки', фрейма млн. Операций!с ' Дпп техпз !пзпппмпц 0ЗР 54х. В этой таблице приведена информация, полезная для сравнения различных реализаций распространенных голосовых кодеков. Относительная полоса пропускания и сложность обработки, выраженная в миллионах операций в секунду (М!Шопа оГ!пзсгцсбопз Рег бесов«) — М!РЗ) определяют области применения различных кодеков. В целом, высшая средняя экспертная оценка соответствует более сложным кодекам или большей полосе пропускания.
Ограничения при разработке сетей Чо!Р После сжатия и преобразования в цифровой вид голосовые данные помещаются в поток протокола реального времени (Кеа! Типе Ргососо! — кТР) для передачи по сети 1Р. При реализации Уо!Р сетевые разработчики должны учитывать полосу пропускания и задержку. Требования к полосе пропускания являются критичными и определяются не только выбранным кодеком, но и дополнительной нагрузкой на сеть, вызываемой 1Р-заголовками и другими факторами. Особенно важное значение полоса пропускания приобретает при соединении по дорогостоящим распределенным сетям. На общую задержку влияет задержка распространения (ограничение по скорости света), последовательная задержка (обычно вызывается буферизацией в промежуточных устройствах по пути следования) и задержка пакетирования.
Требования к полосе пропускания На полосу пропускания при передаче голоса по протоколу 1Р влияет множество факторов. Прежде всего, как уже отмечалось, скорость передачи используемого кодека может изменяться в широком диапазоне — от менее чем 3-4 Кбит/с до более чем 64 Кбит/с. Дополнительное время затрачивается на передачу заголовков 2-го (Ес)сегпес) и 3-го (1Р) уровней.
Обычно голосовые пакеты очень малы и зачастую содержат не более 20 байтов информации. Отсюда очевидно, что такие служебные сигналы могут быстро превысить ограничения по полосе пропускания. Часть! Ч. Технологии мультисерзисного доступа 296 6.711 РСМ 64 6.726 АОРСМ 32 6.728 С.О-СЕС.Р 16 6.729 СЗ-АСЕЬР 8 Кодировки 6.729 х2 8 Кодировки 6.729 х3 8 6.729а СЗ-АСЕЬР 8 6.723.1 МРМ! О 6,3 6.723.1 АСЕ! Р 5,3 0,34 14 33 20 20 20 10,5 16 16 0,125 0,125 0,625 10 10 10 10 30 30 4,1 3,85 3,61 3,92 3,27 2,68 3,7 3,9 3,65 У системных разработчиков есть несколько средств для уменьшения последствий этой проблемы. Прежпе всего, в источнике применяется обнаружение голосовой активности (Чо!се Асйнгу Пегесйоп — ЧАР) для регулирования потока пакетов. Данный метод позволяет остановить передачу, если уровень аналогового голосового сигнала упадет ниже пороговой величины.
В результате требования к полосе пропускания снижаются примерно в два раза, так как большинство разговоров наполовину состоит из молчания — в то время, когда говорит собеседник (за исключением ожесточенных спорое...). Однако это решение может привести к возникновению нескольких проблем. Прежде всего, во избежание потерь, необходимо тщательно настроить время включения/выключения. В Сосо такая проблема решается путем постоянного квантования и кодирования, а затем отбрасывания пакета в последний момент, если голосовая энергия падает ниже определенного минимума в течение отведенного времени. На самом деле большинство пустых голосовых пакетов ставятся в очередь и готовятся к передаче и при необходимости будут предшествовать первым фразам. Другой проблемой ЧА(З является отсутствие шума на приемнике.
Пользователи первых подобных систем часто жаловались на то, что из-за отсутствия шума кажется, будто связь оборвалась посреди разговора. Этот факт лишь подтверждает, что ЧАП работает„но явно неудобен для пользователя. Сосо и другие производители решили вышеуказанную проблему путем введения на приемнике "комфортного ягума". Когда буфер приемника пуст (что означает отсутствие принимаемых пакетов), система генерирует низкоуровневый сигнал "розового" или "белого" шума, чтобы убедить слушателей в наличии соединения.
Более совершенные системы фактически извлекают фоновый шум окружающей среды на противоположном конце и воспроизводят его в периоды молчания. Другим средством, часто используемым сетевыми разработчиками, является сжатие заголовков КТР. В этих заголовках много избыточной информации, повторяющейся в других местах потока. Маршрутизаторы С!асо сжимают заголовки протокола КТР от узла к узлу, что значительно уменьшает требуемую полосу пропускания. Конечный результат таких действий показан в табл. 19.2. В ней содержатся требования к относительной полосе пропускания для различных реализаций кодеков с учетом дополнительных расходов, связанных с обычными сетевыми транспортными уровнями.
Задержка Сетевые разработчики, планирующие внедрение технологии Чо1Р, должны учитывать допустимые задержки, которые определяются требованиями к качеству системы, выдвигаемыми пользователями. Обычно суммарная сквозная задержка не должна превышать ! 50 мс. Задержка распространения сигнала определяется средой передачи. Скорость света в вакууме составляет 18б000 миль в секунду, а скорость перемещения электронов в меди— примерно 100000 миль в секунду. Волоконно-оптический кабель длиной в пол-экватора (! ЗООО миль) теоретически создаст одностороннюю задержку около 70 мс. Хотя для человеческого уха такая задержка почти незаметна, но вместе с задержками, вызванными передачей заголовков, задержки распространения могут привести к заметному ухудшению качества речи.
Пользователи, разговаривающие по спутниковой телефонной связи, ощущают задержку, достигающую в некоторых случаях 1 с, в то время как обычно приемлемая задержка составляет около 250 мс. Задержки, превышающие 250 мс, нарушают естественный темп разговора, как если бы разговаривающие перебивали друг друга. Глава 19.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
