Реферат на тему Обзор кодеков речевых сигналов с точки зрения защиты речи при передачи по каналу связи

Содержание:

Введение 3
1. G.711 5
2. G.726 7
3. G.729A 8
4. GSM 9
5. iLBC 10
6. Speex 11
7. G.722 16
8. AMR Codec 18
9. BroadVoice кодеки 20
10. DoD CELP 21
11. GIPS кодеки 22
12. ITU G.723.1 22
13. ITU G.728 23
14. LPC10 24
15. OPUS-Cisco 25
Заключение 32
Список литературы 33

Введение:

Под телефонными (VoIP) кодеками понимаются различные математические модели используемые для цифрового кодирования и компрессирования (сжатия) аудио информации. Многие из современных кодеков используют особенности восприятия человеческим мозгом неполной информации: алгоритмы голосового сжатия пользуются этими особенностями, вследствие чего не полностью услышанная информация полностью интерпретируется головным мозгом. Основным смыслом таких кодеков является сохранение баланса между эффективностью передачи данных и их качеством.
Изначально, термин кодек происходил от сочетания слов КОДирование/ДЕКодирование, то есть устройств, которые преобразовывали аналог в цифровую форму. В современном мире телекоммуникаций, слово кодек скорее берет начало от сочетания КОмпрессия/ДЕКомпрессия.
Объект исследования – кодеки связи.
Предмет исследования – кодеки речевых сигналов с точки зрения защиты речи.
Цель исследования – изучить кодеки речевых сигналов с точки зрения защиты речи при передачи по каналу связи.
Задачи:
1. G.711.
2. G.726.
3. G.729A.
4. GSM.
5. iLBC.
6. Speex.
7. G.722.
8. AMR Codec.
9. BroadVoice кодеки.
10. DoD CELP.
11. GIPS кодеки.
12. ITU G.723.1.
13. ITU G.728.
14. LPC10.
15. OPUS-Cisco.
Структура работы представлена введением,

Заключение:

Кодеки – это разные математические модели, которые используются для цифрового сжатия и кодирования аналоговой аудиоинформации. Большинство из таких математических моделей оснуются на том, что человеческий мозг имеет способность формировать полное впечатление даже из неполной информации. Ведь на самом деле, наш мозг интерпретирует нам то, что мы хотим услышать, а не то, что мы слышим на самом деле. Точно то же происходит и с оптическими иллюзиями.
Различные алгоритмы кодирования имеют перед собой конкретную цель – между эффективностью полосы пропускания и качеством передачи голоса должен быть баланс. Например, в случае с аудио CD качество звука выходит на первый план, поэтому экономия пропускной способности не так важна. CD-диск квантуется в режиме 16 бит (2 раза для стерео), с частотой дискретизации 44100 Гц. Учитывая, что такие показатели он имел наконец 70-х годов, качество было достаточно хорошим.
Но для телефонной линии нет необходимости в таком высоком уровне качества, как и для оптимизации полосы пропускания. Поэтому кодировка телефонных сигналов происходит с использованием 8 бит, а частота дискретизации составляет 8000 Гц.
Вообще изначально “кодек” имело название устройство, которое конвертировало сигнал с аналогового в цифровой. Теперь же это слово имеет значение компрессия/декомпрессия.
Любой телефон, шлюз, программа обычно поддерживают несколько видов кодеков, и во время совершения звонка они могут между собой “договориться”, какой кодек будут использовать.

Фрагмент текста работы:

1. G.711

Кодек G.711 это самый базовый кодек ТфОП (PSTN). В рамках данного кодека используется импульсно-кодовая модуляция PCM. Всего в мире используется 2 метода компандирования (усиления сигнала) G.711: µ – закон в Северной Америке и A – закон в остальной части мира. Данный кодек передает 8 – битное слово 8 000 раз в секунду. Если умножить 8 на 8 000, то получим 64 000 бит – то есть 64 Кб/с, скорость потока, создаваемого G.711.
Многие люди скажут, что G.711 это кодек, в котором отсутствует компрессирование (сжатие), но это не совсем так: сам по себе процесс компандирования является одной из форм компрессирования. Все мировые кодеки «выросли» на базе G.711[3].
Важная особенность G.711 в том, что он минимально загружает процессор машины, на которой он запущен.
G.711 – это кодек стандарта ITU с высоким битрейтом – 64 кб/с. Он является “родным” для современной цифровой телефонной сети.
Кодек G.711 изобрела компания Bell Systems и представила публике еще в начале 70-х годов, однако стандартизацию он получил в 1988 году. В данном кодеке использовалась цифровая соединительная линия T1, которая использовала 8 -разрядную несжатую схему кодирования несжатой импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Частота дискретизации составила 8000 сэмплов в секунду.
По теоретическим данным, голосовая пропускная способность была на уровне 4000Гц.
Соединительная линия Т1 может перенести 24 цифровых канала ИКМ, мультиплексированные вместе. Однако современный улучшенный европейский стандарт E1 способен перенести 30 каналов.
Кодек G.711 имеет две версии: A-law и μ-law.
Кодек μ-law – это внутренний Т1 стандарт, который используется в Северной Америке и Японии.
Кодек A-law – это внутренний Е1 стандарт, который используется в остальной части мира.
Они работают одинаково, разница их заключается лишь в сэмплировании аналогового сигнала. В двоих схемах сигнал сэмплируется в логарифмической, а не линейной форме. При этом A-law позволяет обеспечить более динамический диапазон, чем μ-law. Поэтому звук получается в результате менее четким, поскольку возникающие при сэмплировании артефакты подавляются лучше[8].