ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ КОДИРОВАНИЯ РЕЧИ В СИСТЕМАХ IP-ТЕЛЕФОНИИ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ КОДИРОВАНИЯ РЕЧИ В СИСТЕМАХ IP-ТЕЛЕФОНИИ

ПОИСКОВЫЙ АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ КОДИРОВАНИЯ РЕЧИ В СИСТЕМАХ IP-ТЕЛЕФОНИИ

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 Qopt фиксируется, и алгоритм переходит в следующий режим. В режиме наблюдения производится мониторинг качества Q и в каждый момент времени вычисляется ΔQ=|Q-Qopt|. 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:

  1. Valin, J.M. The Speex Codec Manual [Electronic resource] // Speex documentation.- 2008.- Mode of access: http://www.speex.org/docs/, 31.07.2008.
  2. G.107. ITU-T Recommendation G.107 Е-модель [Text] / ITU-T.- Geneva : ITU-T, 1996.- 29 p.
  3. G.108. ITU-T Recommendation G.108: Application of the E-model: A planning guide [Text] / ITU-T.- Geneva : ITU-T, 1999.- 142 p.
  4. 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.



ПРИОРИТЕТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МАЛОЭТАЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ПРИОРИТЕТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МАЛОЭТАЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Статья в формате PDF 275 KB...

18 11 2022 14:18:15

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ АКТИВАЦИИ ВОДЫ

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ АКТИВАЦИИ ВОДЫ Статья в формате PDF 91 KB...

16 11 2022 0:24:57

ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОТА

ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОТА Статья в формате PDF 115 KB...

14 11 2022 19:22:14

ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ ЭНДОМЕТРИЯ МАТКИ КРЫС В СИСТЕМЕ ЕЕ БИОАМИНОВОГО ОБМЕНА

ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ ЭНДОМЕТРИЯ МАТКИ КРЫС В СИСТЕМЕ ЕЕ БИОАМИНОВОГО ОБМЕНА С помощью микроспектральных флуоресцентно-гистохимических методов в тучных клетках эндометрия тела и шейки матки крыс дифференцированы гистамин, серотонин и катехоламины. Определено содержание указанных моноаминов в различные фазы пoлoвoго цикла. Тучные клетки шейки матки по сравнению с ее телом хаpaктеризуются более высоким уровнем моноаминов. Содержания катехоламинов и серотонина в точках зондирования хаpaктеризуются высокой степенью линейной корреляции во все стадии пoлoвoго цикла. Установлена высокая степень положительного хроносопряжения динамики изменений содержания гистамина в тучных клетках и эпителиоцитах эндометрия. Предполагается, что тучные клетки выступают в качестве регулятора биоаминового обмена в эндометрии в течение пoлoвoго цикла. ...

03 11 2022 17:40:54

ТОПОЛОГИЯ ЦЕПОЧЕК ОБМЕНА В ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ТОПОЛОГИЯ ЦЕПОЧЕК ОБМЕНА В ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ Статья в формате PDF 224 KB...

31 10 2022 18:19:52

ВЫБОР СПОСОБА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОУДАРНИКА

ВЫБОР СПОСОБА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОУДАРНИКА Статья в формате PDF 284 KB...

24 10 2022 2:50:49

ПРОИЗВОДСТВО РЖАНО-ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА С ЯГОДАМИ

ПРОИЗВОДСТВО РЖАНО-ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА С ЯГОДАМИ Статья в формате PDF 253 KB...

22 10 2022 18:40:24

ЭФФЕКТЫ КВЧ-ОБЛУЧЕНИЯ СПЕРМЫ ЧЕЛОВЕКА

ЭФФЕКТЫ КВЧ-ОБЛУЧЕНИЯ СПЕРМЫ ЧЕЛОВЕКА Статья в формате PDF 113 KB...

19 10 2022 3:34:11

СЕМЬЯ УЛЬЯНОВЫХ И БЛАГОТВОРИТЕЛЬНОСТЬ

СЕМЬЯ УЛЬЯНОВЫХ И БЛАГОТВОРИТЕЛЬНОСТЬ Статья в формате PDF 140 KB...

13 10 2022 15:44:49

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::