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.

СТРАТЕГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В УПРАВЛЕНИИ

Статья в формате PDF 492 KB...

22 04 2024 21:39:44

Влияние антропогенного фактора на формирование антропофильного элемента флоры Верхоянского хребта

Обсуждается инвазия адвентивных растений в систему Верхоянского хребта в связи с интенсивностью антропогенного влияния. Поднимаются общие вопросы засорения природных объектов промышленными отходами. ...

21 04 2024 8:52:59

СОДЕРЖАНИЕ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ БОЛЬНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ОСТРЫЙ КОРОНАРНЫЙ ИНЦИДЕНТ, ЭНДОГЕННЫХ ФАКТОРОВ, ИЗМЕНЯЮЩИХ СОКРАТИТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ, Β-АДРЕНО- И М-ХОЛИНОРЕАКТИВНОСТЬ ГЛАДКИХ МЫШЦ, И ВЛИЯНИЕ НА НЕГО ФИЗИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК

Статья в формате PDF 91 KB...

20 04 2024 4:23:59

СТРУКТУРНО-СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ ТРУДА В ЛЕСОПИЛЬНО-ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВАХ ПО КРИТЕРИЮ УЛУЧШЕНИЯ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Статья в формате PDF 133 KB...

19 04 2024 21:26:53

ЭВОЛЮЦИЯ: 150 ЛЕТ ПОСЛЕ ДАРВИНА

После выхода в свет первого издания книги Дарвина “Происхождение видов путем естественного отбора” прошло 150 лет, но полной ясности в некоторых вопросах, которые вызвали затруднения еще у Дарвина, по-прежнему нет. В предлагаемой статье рассматривается, каким образом под давлением окружающей среды большая популяция, эволюционирующая градуально, превращается в малую группу, в соответствии с синтетической теорией эволюции. И каким образом «многообещающий уpoд» “сальтационистов”, порождение этой вымирающей популяции, совершив скачок и обзаведясь потомством, закладывает популяцию нового вида. Рассматриваются также природа «пульсаций» в теории ”пунктационного” равновесия и ряд других вопросов. ...

18 04 2024 20:21:41

Структурные особенности лимфангионов некоторых органов пищеварительной системы овцы в постнатальном онтогенезе

Статья в формате PDF 120 KB...

17 04 2024 13:20:29

НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БОЛЬНЫХ РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ

Статья в формате PDF 72 KB...

16 04 2024 4:28:29

ЛАЗЕРНОЕ РЕМОДЕЛИРОВАНИЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ В РЕАБИЛИТАЦИИ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

Изучено влияние низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) красного и инфpaкрасного спектров на структурно - функциональное состояние слизистой оболочки верхних дыхательных путей ( ВДП) у детей в дошкольных образовательных учреждениях (ДОУ). Полученные результаты исследований позволили обосновать применение НИЛИ для коррекции нарушений местных факторов защиты. Низкоинтенсивная лазерная реабилитация (НИЛР) обеспечила нормализацию и повышение цитофизиологических показателей, и снижение цитопатологических величин. Доказано ремоделирующее действие НИЛИ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Эффективность НИЛР связана с ремоделированием слизистой оболочки ВДП. ...

15 04 2024 19:27:29

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПО УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ВЭР ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ФЕНОЛА

Статья в формате PDF 103 KB...

14 04 2024 3:15:53

ENTDECKEN SIE DEUTSCHLAND (учебное пособие по лингвострановедению на немецком языке)

Статья в формате PDF 114 KB...

13 04 2024 23:41:36

Особенности NO-продуцирующей функции эпителия и нервного аппарата пищевода у крысы и человека

Статья в формате PDF 103 KB...

12 04 2024 8:15:46

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЛИЧНОСТНОЙ ГОТОВНОСТИ СТУДЕНТОВ В СИСТЕМЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 104 KB...

11 04 2024 23:47:58

МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗАЦИИ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КЛЕТОК КРОВИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ОБУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 107 KB...

10 04 2024 2:44:12

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: УЧЕБНИК

Статья в формате PDF 384 KB...

09 04 2024 17:34:12

ОТВЕТСТВЕННОСТЬ СОВРЕМЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ЗА ОБУЧЕНИЕ И ВОСПИТАНИЕ ИНЖЕНЕРА ХХI ВЕКА

Статья в формате PDF 119 KB...

08 04 2024 9:32:20

О ПЕРСПЕКТИВАХ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОГО МОНИТОРИРОВАНИЯ И ДРУГИХ МОНИТОРИНГОВЫХ МЕТОДОВ В АНАЛИЗЕ ХРОНОСТРУКТУРЫ СЕРЕДЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 143 KB...

07 04 2024 10:40:10

КЛИНИКО-ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БЫСТРОРАСТУЩЕЙ МИОМЫ МАТКИ

Статья в формате PDF 130 KB...

06 04 2024 13:10:56

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОПРОФИЛЬНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ

Статья в формате PDF 91 KB...

05 04 2024 12:14:25

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИИ

Статья в формате PDF 161 KB...

04 04 2024 14:21:13

КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ С МНОГОМЕРНЫМ АРГУМЕНТОМ НА ЗАДАННОМ МНОЖЕСТВЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ И ЭВРИСТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ

Статья в формате PDF 105 KB...

03 04 2024 16:11:20

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕЛИКАТЕСНОЙ ПРОДУКЦИИ

Статья в формате PDF 144 KB...

02 04 2024 10:42:37

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧУМНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

Статья в формате PDF 98 KB...

01 04 2024 23:53:20

ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РАЕЛИЗАЦИИ БЮДЖЕТНОЙ РЕФОРМЫ НА СУБФЕДЕРАЛЬНОМ УРОВНЕ

Статья в формате PDF 150 KB...

31 03 2024 3:24:29

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 226 KB...

30 03 2024 22:20:25

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ЛАЗЕРОТЕРАПИИ И ФАРМАКОТЕРАПИИ В РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ ЯЗВЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЖЕЛУДКА

Статья в формате PDF 113 KB...

29 03 2024 12:50:12

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ СЕЛЕКЦИИ КБГУ В ОНТОГЕНЕЗЕ

Статья в формате PDF 124 KB...

28 03 2024 7:11:27

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ПОКРОВНО-ПРОНИКАЮЩИХ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА БАЗЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ОАО «МЕТМАШ»

Статья в формате PDF 379 KB...

27 03 2024 11:50:18

СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ»

Статья в формате PDF 141 KB...

26 03 2024 1:57:30

ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ИНДУКТОРЕПРИ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКЕ

Статья в формате PDF 379 KB...

25 03 2024 8:21:27

ВЛИЯНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 270 KB...

24 03 2024 3:17:40

РОСТ И РАЗВИТИЕ САЖЕНЦЕВ ЛИСТВЕННИЦЫ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО РАЗВЕДЕНИЯ

Приведены результаты опыта искусственного разведения лиственницы, проведенного впервые в Центральной Якутии с целью ускорения лесообразовательного процесса в зеленой зоне с. Матта Мегино-Кангаласского района. Выявлен высокий процент приживаемости саженцев (98,3-83,5 %). Установлено, что в первые годы после посадки идет адаптация саженцев к новым условиям среды, начиная с 3-4 года после посадки дают хороший прирост в высоту. ...