G 711 1s3tm

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TULA-TEPEJI ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADO DEL GOBIERNO DEL ESTADO DE HIDALGO

Alumnos: Cinthya Vázquez Caballero, Lesly Janneth Bautista Cruz, José Antonio Villagrán Gutiérrez, José Alberto Ángeles Mendoza, José Eduardo Bautista Cano

CODECS (G.711 LEY - Y LEY μ) Introducción Las centrales IP (IP PBX, Softswitches, etc.) utilizan las redes de datos para realizar el envío de audio entre dispositivos, a través del envío de paquetes de datos. Esto requiere que en algún punto del sistema la señal de voz analógica sea digitalizada, es decir, convertida en una secuencia de número discretos. Este proceso puede realizarse en los propios teléfonos (cómo es el caso en los “teléfonos digitales” o en los “teléfonos IP”), en “Gateways” (o conversores de medios y señalización) o las “placas de abonados” entre otros. La codificación de la voz ha evolucionado notoriamente desde las primeras ideas de Alec Reeves. Tal es el caso de los codecs del tipo PCM. Posteriormente, a los efectos de poder bajar la tasa de bits necesaria para la transmisión, se comenzaron a utilizar técnicas “predictivas”. Inicialmente, los codecs se basaron en codificar de la manera más eficiente posible la “forma de onda” de la señal, utilizando características de la voz y el oído (por ejemplo, se ha comprobado que el oído humano es más sensible a ruidos o distorsiones en señales de baja amplitud que a los mismos ruidos o distorsiones en señales de mayor amplitud). Permite un perfecto intercambio de información, ya sean datos, faxes o simples llamadas de teléfono, desde cualquier país. Amplia gama de equipos incluidos los teléfonos móviles, las radios y televisiones, los sistemas de comunicación por satélite, los sistemas de seguridad por navegación aérea y marítima, así como por los sistemas informáticos sin cable.

La unión internacional de Telecomunicación. ITU es el cuerpo que maneja las cuestiones de telecomunicación internacional.

ITU

Es un estándar de la ITU-T para la codificación de audio. G.711 es un estándar de codificación digital para representar una señal de audio en frecuencias de la voz humana.

G.77

Muestreo Es donde la amplitud es medida 8000 veces por segundo. Teorema de Nyquist: “La mínima frecuencia a la que puede ser muestreada una señal y luego reconstruida sin perder información, es el doble de la frecuencia máxima de dicha señal”

Codificación

De acuerdo a este teorema transmitimos 8000 muestras por segundo, y dado que cada muestra está constituida por 8 bits, para transportar una señal de voz, requerimos un canal de 64 kbps (8000 m/s x 8b/m = 64000 b/s).

Los codecs pueden codificar el flujo o la señal y recuperarlo o descifrarlo del mismo modo para la reproducción o la manipulación en un formato más apropiado para estas operaciones.

Donde cada valor cuantizado recibe un código binario de 8 bits. En el proceso de codificación, a cada valor cuantizado de la muestra se le asigna un código único de 8 bits (con lo cual podemos representar 256 valores diferentes).

Cuantificación

Es donde a cada muestra se le da uno de 256 valores. La idea del proceso de cuantificación es la (minimizando la longitud del código de muestreo), sin sacrificar de forma apreciable la calidad de la señal reconstruida.

Cuantificación Logarítmica

Codificación/ Decodificación

Ley Mu (μ-Law) - T1

Se utiliza en Europa.

Es usado en Estados Unidos y Japón

Es un sistema de cuantificación logarítmica de señales de audio, usado habitualmente con fines de compresión en aplicaciones de voz humana.

Es un sistema de cuantificación logarítmica de una señal de audio. Utilizado principalmente para audio de voz humana debido a que explota sus características. Su aplicación cubre el campo de comunicaciones telefónicas.

Velocidad de las tramas: 2 Mbps.

Velocidad de las tramas: 1.55 Mbps.

32 canales de entrada de 64 kbps. = 2048 kbps

24 canales de entrada de 64 kbps + 8 kbps de overhead = 1544 kbps

Se aplica una asignación no lineal entre codificación disponibles y niveles de las muestras, buscando con esto un mejores comportamiento ante señales de entrada de bajo nivel.

Funciones

El algoritmo A-law digital es un sistema de compresión con pérdidas en comparación con la codificación. Esto significa que al recuperar la señal, ésta no será exactamente igual a la original. La codificación A-law toma una muestra de audio de 13 bits ó 16 bits como entrada y la comprime a un valor de 8 bits.

NORMA

TÉCNICA

VELOCIDAD (Kb/s)

1972

G.711

PCM

G4

1984

G.721

ADPCM

32

1988

G.722

ADPCM

48, 56 Y 64

1992

G.728

LD-CELP

16

1995

G.729

CS-CELP

8

1995

G.723.1

MPC-MLQ

5,3 Y 6,4

Medio

Especificació n

Compresión Voz

Velocidades

ATM

H.310/321

G711, 728

16 y 64 Kb/S

IP

H.323

G.711, 723.1, 729

5,3 ; 8 y 64 Kb/s

Ethern et

H.322

G.711, 728

16 y 64 kb/s

POST

H.324

G.723.1, 729

5,3 y 8 Kb/s

ISDN

H.320

G.711, 728

16 Y 64 kb/s

Tipo

Ancho de banda De habla (y audio)

Habla y audio De alta calidad

Codec

Nombre

G.722

Sub-band ADPCM 48,56,64

3

G.722.1

Transform Coder

24,32

40

G.722.2

AMR-WB

6.6, 8.85, 12.65, 14.25, 15.85, 18.25, 19.85, 23.05, 23.85

25.9375

G.711.1

Wideband G.711

64, 80, 96

11.875

G.729.1

Wideband G.729

8 a 32 kb/s

<49 ms

RtAudio

Real Time Audio

8.8, 18

40

Multiplexacion por división de tiempo TDM Se toman muestras de las señales de entrada de varios canales y se intercalan en el canal común para su transmisión.

Llamada de teléfono Configuración común para la conversión de analógico a digital de las señales de audio.

AÑO

CODIFICACIÓN: Proceso en el cual el emisor convierte las ideas que quiere transmitir en signos que puedan ser recibidos por el receptor.

Cuantificación Uniforme

La ley A (A-Law) - E1

Se dividen las posibles combinaciones binarias en forma simétrica entre los distintos niveles de muestra

Decodificación: Proceso en el cual el receptor transforma el código utilizado por el Emisor para interpretar los símbolos empleados.

Transmisión Frecuencia ancho de banda (Hz) de muestreo (kHz)

300-3,400

8

Número de bits en Tasa de Bit convertidores en kbit/s A/DyD/A

12 ó 13

96 ó 104

Principales aplicaciones

Redes PSTN, ISDN Vídeo y audio conferencias, radio FM

50-7,000

30-15,000

16

32

14 ó 15

16

224 ó 240

512

44.1

16

706 Audio profesional

10–22,000

Conclusión Según lo visto anteriormente, resulta fundamental poder comprimir la voz, para lograr bit rates menores, del análisis temporal de la voz humana. Convertir la señal analógica a digital es poder comprender la importancia de las telecomunicaciones y su evolución para la humanidad y lo que significa para llegar a crear nuevas tecnologías que puedan colaborar con la vida de los seres humanos. Hoy en día gracias a la tecnología de las telecomunicaciones es muy fácil hacer video llamadas, llamadas de alta calidad que también son una innovación para la tecnología celular. Es un codec que comprime y descomprime señal analógica a digital, la cual esta estandarizada por el ITU (Instituto Universal de las Telecomunicaciones ) y a la vez estandariza la Ley A y Ley M. La codificación A-law toma una muestra de audio de 13 bits ó 16 bits como entrada y la comprime a un valor de 8 bits. La razón por la cual existen tantas variantes en la compresión, se debe a años de investigación y una meta en común: Menor velocidad, mayor calidad, mayor eficiencia en el algoritmo, menor retardo en la comprensión.

48

Hasta 24

1,152

Bit rate (kb/s)

Retardo (ms)

Codec

Nombre

Bit rate (kb/s)

Retar do (ms)

G.711

PCM: Pulse Code Modulation

64,56

o.125

G.723.1 Hybrid MPC-MLQ and ACELP

4.3, 5.3

37.5

G.728

LD-CELP: Low- Delay code excited linear prediction

40, 16, 12.8, 9.6 1.25

6.729

CS-ACELP: Conjugate Structure Algebraic Codebook Excited Linear

11.8, 8, 6.4

15

AMR

Adaptive Multi Rate

12.. 2 a 4.75

20

Codecs de banda súper ancha (Superwideband): Codec

Nombre

Bit rate (kb/s)

Retard o (ms)

comentarios

SILK

SILK

8 A 24

25

Utilizado por Skype.

Sonido digital para TV analógica Reproductor de CD de audio

20–20,000

Codecs de banda angosta (narrowband):

Codecs de banda Completa (Fullband): Codec

Nombre

Bit rate (kb/s)

Retard o (ms)

comentarios

G.719

Lowcomplexity, full-band

32 a 128

40

Es el primer códec “fullband” estandarizado por ITU.

Referencia Bibliográfica Libro: Beyond VoIP Protocols: Understanding Voice Techniques for IP Telephony. Autor: Oliver Hersent, Jean Pierre. Petit, D. Gurle Internet: • Voip.megawan.com.ar/doku.php/codec_g711 • http://www.voip-info.org/ • http://www.freescale.com/files/dsp/doc/app_note/AN2488.pdf