ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ КОДИРОВАНИЯ РЕЧИ В СИСТЕМАХ IP-ТЕЛЕФОНИИ

Авторы
Файлы

Иманкулов Р.А. Статья в формате PDF 109 KB

Сети IP-телефонии относятся к сетям с коммутацией пакетов, к которым неприменимы методы оценки и обеспечения качества речевого сигнала, используемые в сетях традиционной телефонии. Одним из способов вариантов решения задачи улучшения качества является вариант с использованием методов адаптивного управления. Приведено исследование возможностей улучшения качества речевого сигнала за счет использования адаптивных алгоритмов на каналах связи с ограниченной полосой и случайными потерями. Исследования проводились на системе IP-телефонии с использованием кодека Speex [1]. Полученные результаты могут быть применены и для других типов каналов и кодеков. Для оценки качества речи на основании измерения параметров канала были использованы основанные на Е-модели [2] алгоритмы, адаптированные для применения в сетях с коммутацией пакетов [3].

В рамках существующих протоколов в сетях IP-телефонии существует возможность управления следующими параметрами кодирующего устройства: коэффициентом пакетизации, режимом дублирования и режимом работы кодека. Коэффициент пакетизации P определяет количество кадров кодера в одном пакете RTP. Режим дублирования R обеспечивает двукратную передачу каждого речевого фрагмента по каналу связи: в первый раз это происходит в момент формирования, и во второй раз - с небольшой задержкой. На некоторых каналах связи такой подход позволяет снизить среднее количество потерь, и уменьшить корреляцию между потерями. Режим работы S кодека Speex определяет степень сжатия речевого сигнала.

Разработанный алгоритм имеет два режима работы - режим поиска и режим наблюдения. Работая в режиме поиска, алгоритм исследует канал и подбирает оптимальные значения кодирования. В основу адаптации был положен алгоритм покоординатного спуска. Из начального состояния кодека, хаpaктеризуемого тройкой параметров (P₀, R₀, S₀), производится поочередный поиск максимума R-фактора вдоль направления осей P, R и S. Найденный таким образом режим (P₁, R₁, S₁) считается оптимальным для данного канала, оптимальное значение качества Q_opt фиксируется, и алгоритм переходит в следующий режим. В режиме наблюдения производится мониторинг качества Q и в каждый момент времени вычисляется ΔQ=|Q-Q_opt|. При превышении значением ΔQ определенного порога выполняется переход в режим поиска, на этот раз подстройка режима кодирования выполняется из ранее найденной точки оптимума (P₁, R₁, S₁).

Были поставлены эксперименты, цель которых заключалась в оценке улучшение качества речевого сигнала за счет использования адаптации. Выходное качество определялось алгоритмом PESQ [4]. Оценка предельных возможностей адаптации производилась многократной передачей фиксированного звукового файла, закодированного с использованием всех возможных комбинаций параметров кодера и способа передачи сигнала. Изучалось поведение системы в диапазоне полос от 1000 до 7200 байт/с и потерь от 0 до 20%. Для иллюстрации поведения системы адаптации приведены данные для 6% потерь.

Рис. 1. Экспериментальная оценка качества речи

Из приведенных результатов видно, что использование адаптивного алгоритма при 6% потерь обеспечивает приемлемое качество речевого сигнала в полосе от 2000 байт/с (красная линия на графике). В то же время использование кодирования с параметрами по умолчанию обеспечивает в данных условиях приемлемое качество, начиная с полосы 3800 байт/с и выше (зеленая линия на графике). Полученные результаты свидетельствуют о том, что реализованный адаптивный алгоритм на ряде каналов позволяет весьма существенно повысить качество восстановленного речевого сигнала, его применение может быть оправдано в системах IP-телефонии, работающих на некачественных или узкополосных каналах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Valin, J.M. The Speex Codec Manual [Electronic resource] // Speex documentation.- 2008.- Mode of access: http://www.speex.org/docs/, 31.07.2008.
G.107. ITU-T Recommendation G.107 Е-модель [Text] / ITU-T.- Geneva : ITU-T, 1996.- 29 p.
G.108. ITU-T Recommendation G.108: Application of the E-model: A planning guide [Text] / ITU-T.- Geneva : ITU-T, 1999.- 142 p.
P.862. ITU-T Recommendation P.862 Perceptual evaluation of speech quality (PESQ) [Text] / ITU-T.- Geneva: ITU-T, 2001.- 21 p.

Работа представлена на заочную электронную научную конференцию «Информационно-телекоммуникационные технологии и электроника», 15-20 марта 2008 г. Поступила в редакцию 23.09.2008.

ЛОКАЛЬНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ КРОВОТОКА КАК ПРЕДПОСЫЛКА ОБРАЗОВАНИЯ ОЧАГА КРОВЕТВОРЕНИЯ В ОНТОГЕНЕЗЕ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 236 KB...

18 05 2025 18:37:47

ОБУЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ РЕШЕНИЮ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ЗАДАЧ

Статья в формате PDF 250 KB...

17 05 2025 3:49:16

ЖИЗНЬ ЭТО...

«Что такое жизнь?» Этот вопрос занимает человечество с древнейших времён. Многие философы и естествоиспытатели пытались и пытаются разрешить этот вопрос, определить жизнь как явление. Существует множество определений жизни, но, несмотря на это, среди них нет ни одного, который бы наиболее полно отразил основной принцип существования жизни, её сущность. В предлагаемой вашему вниманию статье сделана ещё одна попытка объяснения феномена жизни. Её основная идея: Жизнь - это самовоспроизводящийся катализатор диссипации энергии. Что касается самовоспроизведения, то здесь всё более или менее понятно, а вот словосочетание «катализатор диссипации» требует некоторых разъяснений. Диссипация - термин, обозначающий рассеяние энергии, т.е. её переход с потенциально более высокого уровня на более низкий - тепловой уровень. В свете рассматриваемого определения жизни подразумевается, что энергия квантов солнечного света, которые могут стрaнcтвовать в космосе «бесконечно», будучи поглощенной растениями поэтапно диссипатируется, в процессах жизнедеятельности и формирования собственных структур последовательными участниками пищевой цепи (растение - травоядное - хищник - падальщики), в тепловое излучение. Таким образом, живое вещество, многократно ускоряя процесс диссипации энергии солнечных квантов в тепловое излучение, играет в нем роль специфического катализатора. Далее рассматривается ряд важных следствий, вытекающих из данного определения. ...

16 05 2025 22:48:26

РОЛЬ МИКРОРНК В РЕГУЛЯЦИИ ЦИРКАДИАННЫХ РИТМОВ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ

В настоящем обзоре проанализированы и обобщены современные данные о роли микро-РНК (miРНК) в тонкой подстройке циркадианных биологических часов (БЧ) на уровне центрального осциллятора (супрахиазматических ядер гипоталамуса, СХЯ) и в периферических тканях и органах. Обсуждаются механизмы воздействия miРНК (miR-132, miR-216, miR-182, miR-96, miR-122, miR-141, miR-192/94, miR-206) на этапы экспрессии ключевых генов БЧ. Продемонстрировано опосредованное этим влияние miРНК на параметры циркадианного ритма (период, амплитуда, фазовый ответ на внешний световой сигнал), а также участие данных процессов в модуляции физиологических ритмов на более высоких уровнях организации млекопитающих. ...

15 05 2025 4:27:57

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ДИДАКТИЧЕСКИХ ГЕРОНТОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЧАСТИЧНЫХ И ПОЛНЫХ АДЕНТИЙ

Статья в формате PDF 181 KB...

14 05 2025 3:56:58

ПРОГНОЗ ЗАРОЖДЕНИЯ ЦИКЛОНОВ ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

Статья в формате PDF 123 KB...

13 05 2025 21:19:23

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ЯВНЫЕ ОДНОШАГОВЫЕ МЕТОДЫ ДЛЯ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ЖЕСТКИХ СИСТЕМ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Статья в формате PDF 251 KB...

12 05 2025 12:59:51

ГЕНДЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБЩЕНИЯ В АНГЛОЯЗЫЧНЫХ БЛОГАХ

Статья в формате PDF 249 KB...

11 05 2025 23:29:56

Взаимовлияние многолетних трав в агрофитоценозах

Статья в формате PDF 107 KB...

10 05 2025 17:26:31

ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ»

Статья в формате PDF 109 KB...

09 05 2025 16:56:32

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА ГЕНЕРАТОРНОМ ГАЗЕ

Статья в формате PDF 297 KB...

08 05 2025 5:59:44

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОТИВОИШЕМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО ГАМК СОЕДИНЕНИЯ РГПУ-149 И ПИРАЦЕТАМА В СРАВНИТЕЛЬНОМ АСПЕКТЕ

Статья в формате PDF 113 KB...

07 05 2025 9:35:20

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КУРСЫ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ НАЧАЛЬНЫХ ЦЕРКОВНЫХ ШКОЛ В РОССИЙСКОЙ ИМПЕРИИ

Статья в формате PDF 313 KB...

06 05 2025 20:19:12

КЛИНИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕПТОСПИРОЗА

Статья в формате PDF 130 KB...

05 05 2025 10:16:44

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО БЕЛКОВОГО ОБОГАТИТЕЛЯ НА АРОМАТ И ПЕРЕВАРИВАЕМОСТЬ СДОБНЫХ СУХАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Статья в формате PDF 138 KB...

04 05 2025 17:24:37

ВНЕДРЕНИЕ ВНУТРИОРГАННОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА АНТИБИОТИКОВ В АКУШЕРСТВЕ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА

Статья в формате PDF 234 KB...

03 05 2025 9:43:30

ВЛИЯНИЕ АНТИГИПЕРТЕНЗИВНОЙ ТЕРАПИИ НА СОСТОЯНИЕ ПАМЯТИ И ВНИМАНИЯ У МУЖЧИН МОЛОДОГО ВОЗРАСТА С ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ (ГБ)

Статья в формате PDF 135 KB...

02 05 2025 6:14:40

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕЛКОВЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦ

Статья в формате PDF 182 KB...

01 05 2025 20:51:14

СТРУКТУРА КОНТИНГЕНТА ИНОСТРАННЫХ УЧАЩИХСЯ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ УЧРЕЖДЕНИИ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 129 KB...

30 04 2025 13:25:17

ПСИХИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ И ЭКОЛОГИЯ ЛИЧНОСТИ

Рассматриваются психические, социальные и личностные компоненты здоровья. Анализируются различия между медицинской (психиатрической) и психологической моделью психического здоровья. Показано, что концепция «позитивного психического здоровья» подходит для оценки личностного здоровья. Важнейшие критерии личностного здоровья – способность выполнять социальные роли и зрелось личности. Исследование психического здоровья личности осуществляется с помощью психологических методик. ...