Кодеки IP-телефонии

1) G711 – кодек, используемый в системах с ИКМ (импульсно-кодовой модуляцией). Требуемая пропускная способность – 64 кбит/сек. Кодек поддерживается практически всеми устройствами IP-телефонии.

2) G729 – кодек, предназначенный для передачи речи с «хорошим качеством» при использовании небольшой пропускной способности (8 кбит/сек). По субъективным оценкам, данный кодек обладает качеством лучшим, чем у G.723, но худшим, чем G711. Поддерживается практически всеми производителями оборудования.

3) G723.1 – Отличительной особенностью этого кодека является возможность работы при очень низком потоке (5.3, 6.3 кбит/сек). По субъективными оценкам, обладает самым плохим качеством (среди рассматриваемых кодеков) речи. Поддерживается значительной частью устройств IP-телефонии.

4) GSM – голосовой кодек, разработанный для использования в системах сотовой связи стандарта GSM. При кодировании кадра используется информация предыдущего кадра, кодирование осуществляется блоками по 20 мс со скоростью 13 кбит/с. Поддерживается производителями оборудования, в основном в шлюзах между сотовыми и VoIP-сетями.

5) iLBC (Internet low bitrate codec) – голосовой кодек. Предназначен для кодирования с потоком 13.33 кбит/сек (при размере кадра 30 мс) и 15.20 кбит/сек (при размере кадра 20 мс). По субъективным оценкам экспертов, качество речи данного кодека превышает G.729A. Кроме того, кодек более устойчив (по сравнению с g729) к потере кадров, что позволяет эффективно использовать его при организации сеансов связи через сеть Интернет. Примером этому является популярная сеть IP-телефонии – Skype. Поддерживается ограниченным числом производителей оборудования.

Таким образом, по показателю качества кодеки можно расположить следующим образом (в порядке ухудшения качества): G711, iLBC, G729, gsm, G723. По используемой пропускной способности (в порядке увеличения:) G723, iLBC, G729, GSM, G711.

Для передачи голосового трафика вместо TCP используется протокол UDP (User Datagram Protocol). Он же применяется и для организации видеоконференций в Интернете. Это главное отличие между транспортировкой в Интернете обычной информации (тексты, веб-страницы) и голосовым трафиком.

Поверх UDP работают еще три специальных протокола: NTP, RTP и RTCP.

Протокол NTP (Network Time Protocol) отвечает за синхронизацию времени на компьютерах адресата и получателя, чтобы передавать голосовые пакеты в правильной последовательности и в заданное время. Это очень важно для качества связи.

Протокол RTP (Real-Time Transport Protocol) – транспортный протокол реального времени, предназначенный для передачи по Интернету мультимедийных данных, в том числе аудио и видео. RTP выполняет следующие функции: идентификацию типа полезной нагрузки, нумерацию последовательности пакетов и присвоение временных меток. Отправитель помечает каждый RTP-пакет временной меткой, получатель извлекает ее и вычисляет суммарную задержку. Разница в задержке разных пакетов позволяет определить джиттер и смягчить его влияние - все пакеты будут выдаваться приложению с одинаковой задержкой. Главная особенность RTP - это вычисление средней задержки некоторого набора принятых пакетов и выдача их пользовательскому приложению с постоянной задержкой, равной этому среднему значению. В принципе, RTP был разработан для многоадресного вещания контента, но он отлично подходит для организации сессий IP-телефонии.

Протокол RTCP (Real-Time Transport Control Protocol) – протокол управления передачей, который работает в паре с RTP и помогает следить за качеством передаваемого сигнала, уровнем перегрузки канала связи, а также за потерей пакетов.

Все три протокола службы UDP работают вместе и гарантируют транспортировку VoIP-пакетов точно по адресу в заданное время и с максимально возможным качеством.

При передаче голосового трафика через Интернет пакеты VoIP помещаются внутрь пакетов RTP, которые, в свою очередь, располагаются в пакетах UDP-IP.