¿Qué son los códecs de VoIP y cómo influyen en la calidad de las llamadas?

La comunicación VoIP se ve facilitada por una tecnología llamada códecs, que comprimen los sonidos de audio de un altavoz en datos para su transmisión a través de Internet.

Sin embargo, no todos los códecs de Voz sobre Protocolo de Internet son iguales: algunos se enfocan en baja latencia, otros priorizan el bajo ancho de banda y otros transmiten una amplia gama de frecuencias de sonido.

En este artículo, analizaremos en profundidad los códecs de VoIP, analizaremos qué son, cómo funcionan para llamadas de voz y llamadas de conferencia, variantes de códecs y cómo elegir el códec adecuado para las necesidades de comunicación de su empresa.

¿Qué son los códecs VoIP?

Un códec VoIP es una tecnología basada en hardware o software que comprime y transmite una señal de audio entre dispositivos, lo que permite una comunicación rápida y clara.

La palabra "códec" en sí combina las dos acciones principales de la tecnología : codificar y decodificar una señal de audio analógica en o desde una digital.

Hay cientos de tipos diferentes de códecs que comprimen todo tipo de medios: video, música, transmisión, etc.

Los códecs de VoIP están diseñados para transmitir de manera eficiente audio y voz de alta definición y alta calidad, un componente crítico de la telefonía de Voz sobre IP (VoIP).

La telefonía empresarial VoIP utiliza una combinación de ambos:

• Códecs de hardware: chips físicos en cualquier dispositivo que grabe, transmita o reproduzca audio y video. Las computadoras, tabletas, teléfonos celulares, auriculares y teléfonos VoIP (teléfonos IP) contienen códecs.
• Códecs de software: los proveedores de PBX alojados en la nube ofrecen aplicaciones basadas en software con códecs que transmiten una señal de audio digital a través de la red de telefonía del proveedor. Todos los programas basados ​​en video y audio utilizan códecs de software incorporados, disponibles para descargar en línea.

¿Por qué son importantes los códecs de VoIP?

Los códecs de VoIP son importantes porque determinan la calidad de audio de VoIP. VoIP empresarial basado en la nube depende de la transmisión de audio digital en tiempo real, lo que permite una calidad de audio de voz HD y elimina las distracciones como la inestabilidad y la latencia.

Esta transmisión de datos instantánea requiere un códec para convertir rápidamente la señal de audio analógica en digital, conservando la mayor cantidad posible del audio original y minimizando la demanda de ancho de banda de la red. Si un códec requiere demasiado ancho de banda o comprime la señal analógica con demasiada lentitud, es posible que experimente un retraso en el audio o un sonido distorsionado. (El algoritmo de ley A para América del Norte y Japón reduce los rangos de voz para garantizar una codificación eficiente).

Cómo funcionan los códecs VoIP

Un códec VoIP funciona al recibir la entrada de audio de un altavoz, codificar esta señal de audio analógica en una señal de audio digital, transmitir esta señal digital a través de una red de telefonía VoIP y, finalmente, decodificar la señal digital nuevamente en analógica en el extremo del receptor, donde llega. como audio claro. Sorprendentemente, los códecs logran todo este proceso en unos pocos cientos de milisegundos, lo que permite conversaciones VoIP en tiempo real.

Así es como funcionan los códecs de VoIP en un sistema telefónico basado en la nube:

1. Un códec VoIP recibe la señal de audio analógica de un altavoz

2. VoIP Codec comprime la señal analógica en paquetes de datos de audio digital

3. El proveedor VoIP de la persona que llama transmite estos paquetes de datos de audio digital a través de su red VoIP

4. El proveedor de VoIP del destinatario recibe los datos digitales y los dirige a la aplicación y el dispositivo del destinatario.

Paso 1: el códec VoIP recibe la señal de audio analógica del altavoz

Cuando el hablante emite un sonido de voz en su dispositivo, los códecs de hardware del dispositivo capturan la frecuencia de audio como una señal analógica.

Los sonidos de la vida real ocupan una amplia gama de frecuencias de audio. La mayor parte del habla se encuentra entre 80 y 300 Hz, mientras que otros ruidos, como los sonidos musicales, pueden oscilar entre 20 y más de 15 000 Hz. Los códecs de audio regulares capturan solo una porción limitada de los sonidos de audio de la vida real, por lo que las conversaciones telefónicas nunca suenan tan claras como las interacciones en persona.

Un códec de mayor calidad captura un rango de frecuencia más amplio, lo que genera audio HD que emula una conversación de la vida real.

Paso 2: el códec VoIP comprime la señal analógica en paquetes de datos de audio digital

A continuación, el códec de su aplicación de VoIP comprime la señal de audio analógica en paquetes de datos digitales (el proceso de codificación). Los paquetes digitales requieren mucho menos ancho de banda y se transportan más fácilmente a través de Internet.

La calidad de los datos de audio comprimidos depende de tres factores: frecuencia, frecuencia de muestreo y tasa de bits.

• • Frecuencia: el rango de sonido de audio que capturan los datos digitales, en Hz. Las frecuencias de audio de banda ancha y banda súper ancha capturan un rango de sonido más amplio en comparación con las frecuencias de banda estrecha. Sin embargo, el audio de banda ancha requiere más ancho de banda y, por lo tanto, puede ser más lento y más exigente en una red WiFi o de Internet.
  • Tasa de muestreo: la tasa a la que el códec puede tomar "instantáneas" de audio y transmitirlas. Medido en muestras por segundo, una frecuencia de muestreo más alta significa que el códec captura más microsegundos de audio, entregando un producto más fluido y similar al analógico al destinatario.
  • Tasa de bits: la cantidad de datos digitales contenidos en cada muestra de audio convertida de analógico (relación de compresión). La tasa de bits y la tasa de muestreo van de la mano: la tasa de bits es la calidad de los datos de audio comprimidos y la tasa de muestreo es la cantidad o la velocidad a la que los datos se comprime y se envía.

Cada formato de códec de VoIP, como G.711, G.722 u Opus, ofrece una frecuencia, frecuencia de muestreo y tasa de bits distintas.

Por lo tanto, el códec de su software VoIP determina la calidad del audio de la llamada , incluida la cantidad de fluctuación y latencia que experimenta.

Paso 3: el proveedor de VoIP de la persona que llama transmite datos a través de la red

Una vez que su códec de VoIP comprime datos analógicos a digitales, su proveedor de VoIP transmite estos datos a través de su red de telefonía basada en Internet.

La mayoría de los proveedores de VoIP utilizan múltiples centros de datos globales , que pueden enrutar datos de audio de la persona que llama al receptor en milisegundos, lo que genera un flujo constante de comunicación casi instantánea.

Paso 4: el proveedor de VoIP del destinatario recibe datos y los transmite a la aplicación o dispositivo del usuario

Después de la transmisión por Internet, los datos de audio llegan a la red del proveedor VoIP del destinatario, donde el códec del software VoIP decodifica los datos en una señal analógica (el proceso de descompresión). Esta señal sin comprimir se envía luego al dispositivo del destinatario.

Dentro de una conversación de VoIP, todas las partes deben usar el mismo códec , como G.722, G.711 u Opus, para que los proveedores de VoIP involucrados negocien el formato de códec de mayor calidad con soporte mutuo.

El mismo proceso ocurre si una parte usa móvil o PSTN, los cuales son compatibles con el códec G.711.

Los tipos de códecs de VoIP

Si bien hay docenas de formatos de códec de audio, incluido el popular mp3, solo hay cinco códecs de VoIP que se usan comúnmente en la actualidad: G.711, G.722, G.722.2, G.729 y Opus.

Los proveedores de VoIP suelen admitir varios de estos códecs, y cada formato ofrece distintos beneficios: velocidad de transmisión, uso de ancho de banda, frecuencia de la señal de audio, frecuencia de muestreo, tasa de bits y calidad de audio general.

Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), los códecs de VoIP más populares son:

• G.711: compatible con casi todos los proveedores de VoIP, el formato G.711 se considera el mejor códec para interactuar con la red de telefonía fija PSTN. Tiene una alta tasa de bits, lo que conduce a una buena calidad de sonido, pero requiere una gran cantidad de ancho de banda. Un códec de banda estrecha, G.711 admite frecuencias limitadas entre 300 y 3400 Hz.
• G.722: este códec de banda ancha ofrece una tasa de bits alta con requisitos de ancho de banda elevados y admite de 50 a 7000 Hz, con capacidad para voz HD.
• G.722.2 (AMR-WB): este códec de VoIP de banda ancha tiene la capacidad de cambiar entre una tasa de bits de 48, 56 o 64 Kbps, dependiendo de cuánto ancho de banda tenga disponible la red telefónica.
• G.729: G.729 ofrece calidad de sonido de banda estrecha con una tasa de bits baja: solo 8 Kbps. La baja tasa de bits significa que este códec consume el menor ancho de banda de todos los de esta lista, lo que lo convierte en una excelente opción para equipos con muchos usuarios que comparten la misma red.
• Opus: un códec de banda ultra ancha, Opus admite de 50 a 20,000 Hz junto con una frecuencia de muestreo notablemente alta. Este códec también es flexible, con una tasa de bits que oscila entre 6 y 510 Kbps y un ancho de banda que se adapta a la disponibilidad de la red. Opus es un códec de código abierto libre de regalías y sin tarifas de licencia.

Cómo elegir el códec VoIP correcto

El mejor códec de VoIP es el que se adapta al sistema de su proveedor de telecomunicaciones, proporciona una calidad de sonido óptima y satisface sus necesidades de ancho de banda. Sin embargo, para que se produzca una llamada VoIP, ambas partes deben utilizar el mismo códec.

La mayoría del software SIP y VoIP admite múltiples códecs y selecciona automáticamente el mejor para cada llamada, por lo que no necesita elegir un códec. Al elegir un proveedor de VoIP, busque uno que ofrezca G.711, G.722 y el códec Opus. Estos tres códecs garantizarán que cada llamada que realice optimice la calidad y la conectividad de la llamada.

Preguntas frecuentes sobre el códec VoIP

A continuación, hemos respondido las principales preguntas frecuentes sobre el códec VoIP.