Ce sunt codecurile VoIP și cum influențează acestea calitatea apelurilor?

Comunicarea VoIP este facilitată de o tehnologie numită codec-uri, care comprimă sunetele audio ale unui difuzor în date pentru transmisie prin internet.

Cu toate acestea, nu toate codecurile Voice over Internet Protocol sunt la fel – unele se concentrează pe o latență scăzută, altele acordă prioritate lățimii de bandă reduse, iar altele transmit o gamă largă de frecvențe de sunet.

În acest articol, vom arunca o privire profundă asupra codecurilor VoIP, discutând despre ce sunt acestea, cum funcționează pentru apelurile vocale și apelurile conferințe, variantele de codec și cum să alegeți codecul potrivit pentru nevoile dvs. de comunicare în afaceri.

Ce sunt codecurile VoIP?

Un codec VoIP este o tehnologie bazată pe hardware sau software care comprimă și transmite un semnal audio între dispozitive, permițând o comunicare rapidă și clară.

Cuvântul „codec” în sine combină cele două acțiuni principale ale tehnologiei – codificarea și decodarea unui semnal audio analogic în sau din unul digital.

Există sute de tipuri diferite de codecuri care comprimă tot felul de conținut media - video, muzică, streaming etc.

Codecurile VoIP sunt concepute pentru a transmite eficient audio și vorbire de înaltă definiție, de înaltă calitate, o componentă critică a telefoniei Voice Over IP (VoIP).

Telefonia VoIP de afaceri folosește o combinație a ambelor:

• Codecuri hardware: cipuri fizice din orice dispozitiv care înregistrează, transmite sau redă audio și video. Calculatoarele, tabletele, telefoanele mobile, căștile și telefoanele VoIP (telefoane IP) conțin toate codecuri.
• Codecuri software: Furnizorii de PBX găzduiți în cloud oferă aplicații bazate pe software cu codecuri, care transmit un semnal audio digital prin rețeaua de telefonie a furnizorului. Toate programele bazate pe video și audio utilizează codecuri software încorporate, disponibile pentru descărcare online.

De ce sunt importante codecurile VoIP?

Codecurile VoIP sunt importante deoarece determină calitatea audio VoIP. VoIP de afaceri bazat pe cloud depinde de transmisia audio digitală în timp real, care permite calitatea sunetului HD-voice și elimină distragerile precum fluctuația și latența.

Această transmisie instantanee de date necesită un codec pentru a converti rapid semnalul audio analogic într-unul digital, păstrând cât mai mult posibil din audio original, minimizând în același timp cererea de lățime de bandă a rețelei. Dacă un codec necesită prea multă lățime de bandă sau comprimă semnalul analogic prea lent, este posibil să aveți întârzieri audio sau sunet distorsionat. (Algoritmul A-law pentru America de Nord și Japonia reduce intervalele de vorbire pentru a asigura o codificare eficientă.)

Cum funcționează codecurile VoIP

Un codec VoIP funcționează prin recepționarea intrării audio a unui difuzor, codificarea acestui semnal audio analogic într-un semnal audio digital, transmiterea acestui semnal digital printr-o rețea de telefonie VoIP, apoi decodificarea în cele din urmă a semnalului digital înapoi în analogic la capătul receptorului, de unde ajunge. ca un sunet clar. În mod remarcabil, codecurile realizează întreg acest proces în câteva sute de milisecunde, permițând conversații VoIP în timp real.

Iată cum funcționează codecurile VoIP într-un sistem telefonic bazat pe cloud:

1. Un codec VoIP primește semnalul audio analogic al unui difuzor

2. Codecul VoIP comprimă semnalul analogic în pachete de date audio digitale

3. Furnizorul VoIP al apelantului transmite aceste pachete de date audio digitale prin rețeaua sa VoIP

4. Furnizorul VoIP al destinatarului primește datele digitale și le direcționează către aplicația și dispozitivul destinatarului

Pasul 1: Codecul VoIP primește semnalul audio analogic al difuzorului

Când difuzorul emite un sunet de vorbire în dispozitivul său, codecurile hardware ale dispozitivului captează frecvența audio ca semnal analogic.

Sunetele din viața reală ocupă o gamă largă de frecvențe audio. Majoritatea vorbirii se încadrează între 80 și 300 Hz, în timp ce alte zgomote, cum ar fi sunetele muzicale, pot varia de la 20 la peste 15.000 Hz. Codecurile audio obișnuite captează doar o parte limitată a sunetelor din viața reală, motiv pentru care conversațiile telefonice nu sună niciodată la fel de clar ca interacțiunile în persoană.

Un codec de calitate superioară captează o gamă de frecvență mai largă, ceea ce duce la un sunet HD care emulează conversația din viața reală.

Pasul 2: Codecul VoIP comprimă semnalul analogic în pachete de date audio digitale

Apoi, codecul aplicației VoIP comprimă semnalul audio analogic în pachete de date digitale (procesul de codificare). Pachetele digitale necesită mult mai puțină lățime de bandă și transportă mai ușor pe internet.

Calitatea datelor audio comprimate depinde de trei factori: frecvența, rata de eșantionare și rata de biți.

• • Frecvență: intervalul de sunet audio pe care îl captează datele digitale, în Hz. Frecvențele audio în bandă largă și super-largă captează o gamă de sunet mai largă în comparație cu frecvențele în bandă îngustă. Cu toate acestea, sunetul de bandă largă necesită mai multă lățime de bandă și, prin urmare, poate fi mai lent și mai solicitant într-o rețea WiFi sau Internet.
  • Frecvența de eșantionare: rata la care codecul poate face „instantanee” audio și le poate transmite. Măsurată în mostre pe secundă, o frecvență de eșantionare mai mare înseamnă că codecul captează mai multe microsecunde de sunet, oferind destinatarului un produs mai uniform și mai asemănător cu analogic.
  • Rata de biți: cantitatea de date digitale conținute în fiecare probă audio convertită din analog (raportul de compresie). Rata de biți și rata de eșantionare merg mână în mână – rata de biți fiind calitatea datelor audio comprimate, iar rata de eșantionare fiind cantitatea sau viteza la care datele este comprimat și trimis.

Fiecare format de codec VoIP – cum ar fi G.711, G.722 sau Opus – oferă o frecvență, o rată de eșantionare și o rată de biți distincte.

Prin urmare, codecul software-ului dumneavoastră VoIP determină calitatea sunetului apelului , inclusiv cantitatea de jitter și latența pe care o experimentați.

Pasul 3: Furnizorul VoIP al apelantului transmite date prin rețea

Odată ce codecul dumneavoastră VoIP comprimă datele analogice în digitale, furnizorul dumneavoastră VoIP transmite aceste date prin rețeaua sa de telefonie bazată pe Internet.

Majoritatea furnizorilor de VoIP utilizează mai multe centre de date globale , care pot direcționa datele audio de la apelant la receptor în milisecunde, ceea ce duce la un flux constant de comunicare aproape instantanee.

Pasul 4: Furnizorul VoIP al destinatarului primește date și transmite către aplicația sau dispozitivul utilizatorului

După transmiterea prin Internet, datele audio ajung la rețeaua furnizorului VoIP a destinatarului, unde codecul software-ului VoIP decodifică datele înapoi într-un semnal analogic (procesul de decompresie). Acest semnal necomprimat este apoi trimis către dispozitivul destinatarului.

În cadrul unei conversații VoIP, toate părțile trebuie să folosească același codec – cum ar fi G.722, G.711 sau Opus – astfel încât furnizorii VoIP implicați să negocieze formatul de codec de cea mai înaltă calitate, suportat reciproc.

Același proces are loc dacă o parte folosește mobil sau PSTN, ambele fiind compatibile cu codecul G.711.

Tipurile de codecuri VoIP

Deși există zeci de formate de codec audio, inclusiv popularul mp3, există doar cinci codecuri VoIP utilizate în mod obișnuit astăzi: G.711, G.722, G.722.2, G.729 și Opus.

Furnizorii VoIP acceptă de obicei mai multe dintre aceste codecuri, iar fiecare format oferă beneficii distincte: viteza de transmisie, utilizarea lățimii de bandă, frecvența semnalului audio, rata de eșantionare, rata de biți și calitatea generală a audio.

Conform Uniunii Internaționale de Telecomunicații (ITU), cele mai populare codecuri VoIP sunt:

• G.711: Suportat de aproape toți furnizorii VoIP, formatul G.711 este considerat cel mai bun codec pentru interacțiunea cu rețeaua fixă ​​PSTN. Are o rată de biți mare, ceea ce duce la o calitate bună a sunetului, dar necesită o cantitate mare de lățime de bandă. Un codec de bandă îngustă, G.711 acceptă frecvențe limitate între 300-3.400 Hz.
• G.722: Acest codec de bandă largă oferă o rată de biți mare cu cerințe mari de lățime de bandă și acceptă de la 50 la 7000 Hz – capabil de voce HD
• G.722.2 (AMR-WB): Acest codec VoIP de bandă largă are capacitatea de a comuta între o rată de biți de 48, 56 sau 64 Kbps, în funcție de cât de multă lățime de bandă are disponibilă rețeaua telefonică
• G.729: G.729 oferă o calitate a sunetului în bandă îngustă cu un bitrate scăzut – doar 8 Kbps. Rata de biți scăzută înseamnă că acest codec consumă cea mai mică lățime de bandă dintre oricare din această listă, ceea ce îl face o opțiune excelentă pentru echipele cu mulți utilizatori care partajează aceeași rețea.
• Opus: Un codec cu bandă ultra-largă, Opus acceptă de la 50 la 20.000 Hz împreună cu o rată de eșantionare remarcabil de mare. Acest codec este, de asemenea, flexibil, cu o rată de biți cuprinsă între 6-510 Kbps și lățime de bandă care se adaptează la disponibilitatea rețelei. Opus este un codec cu sursă deschisă, fără drepturi de autor, fără taxe de licență.

Cum să alegi codecul VoIP potrivit

Cel mai bun codec VoIP este cel care se potrivește cu sistemul furnizorului dvs. de telecomunicații, oferă o calitate optimă a sunetului și răspunde nevoilor dvs. de lățime de bandă. Cu toate acestea, pentru ca un apel VoIP să aibă loc, ambele părți trebuie să utilizeze același codec.

Majoritatea software-ului SIP și VoIP acceptă mai multe codecuri și îl selectează automat pe cel mai bun pentru fiecare apel, astfel încât nu trebuie să alegeți un singur codec. Când alegeți un furnizor VoIP, căutați unul care oferă G.711, G.722 și codecul Opus. Aceste trei codecuri vor garanta că fiecare apel pe care îl efectuați optimizează calitatea apelului și conectivitatea.

Întrebări frecvente despre codec VoIP

Mai jos, am răspuns la cele mai importante întrebări frecvente despre codec VoIP.