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.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КРУГОВОГО МЕТОДА ПРИ ВОСПИТАНИИ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ЮНЫХ ФУТБОЛИСТОВ

Статья в формате PDF 249 KB...

29 04 2024 11:39:13

ШАПОШНИКОВ ВЕНИАМИН ИВАНОВИЧ

Статья в формате PDF 196 KB...

28 04 2024 14:38:28

ЛАНДШАФТ И ЭКОЛОГИЯ ГОРОДА КРАСНОДАРА

Статья в формате PDF 91 KB...

27 04 2024 11:42:15

ВЛИЯНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ГАРМОНИЧНОСТЬ РАЗВИТИЯ СТАРШИХ ШКОЛЬНИКОВ

Статья в формате PDF 302 KB...

26 04 2024 0:39:41

МОДУЛЯЦИЯ ПОРОГА БОЛЕВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ ПОВЕДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ РГПУ-195

Статья в формате PDF 101 KB...

25 04 2024 4:50:10

ВОЛНОВОЙ СПОСОБ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЯГОВЫХ УСТРОЙСТВ

Статья в формате PDF 97 KB...

24 04 2024 15:43:54

ИММУННЫЙ СТАТУС У ДЕТЕЙ С ХРОНИЧЕСКИМ ПИЕЛОНЕФРИТОМ, ПОЛУЧАВШИХ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩУЮ ТЕРАПИЮ

Статья в формате PDF 113 KB...

23 04 2024 7:41:12

Проблема перевода слов – реалий

Статья в формате PDF 327 KB...

22 04 2024 9:48:25

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНОГО УРОВНЯ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ

Статья в формате PDF 114 KB...

21 04 2024 10:31:40

ИГРА КАК СРЕДСТВО ВОСПИТАНИЯ МЕЖЛИЧНОСТНОГО ОБЩЕНИЯ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 252 KB...

20 04 2024 0:38:25

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ШТАМПОВКИ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Статья в формате PDF 96 KB...

19 04 2024 0:23:49

ЗНАЧЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ КУРСА «МУЗЫКАЛЬНАЯ ЭТНОГРАФИЯ» В МУЗЫКАЛЬНЫХ ВУЗАХ

Статья в формате PDF 182 KB...

18 04 2024 21:43:57

ПОВЫШЕНИЕ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ ИНДЕКСОВ УДЕРЖИВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДСОРБЦИОННЫХ КАПИЛЛЯРНЫХ КОЛОНОК

Одним из главных факторов, определяющих межлабораторную воспроизводимость газохроматографических индексов удерживания, является редко принимаемая во внимание их зависимость от соотношения хаpaктеризуемых и реперных компонентов. Показано, что данная зависимость в разной степени проявляется не только в распределительном, но и в адсорбционном варианте хроматографического разделения. Следовательно, ее необходимо учитывать для повышения воспроизводимости измерения хроматографических индексов в газо-адсорбционной хроматографии, в том числе с использованием капиллярных колонок. ...

17 04 2024 6:30:39

СОСТОЯНИЕ ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ СИСТЕМЫ У ТЕЛЕУТОВ (КОНЕЦ XIX – НАЧАЛО ХХ ВВ.)

Статья в формате PDF 118 KB...

16 04 2024 0:19:18

О НАПРАВЛЕНИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОБНОЙ АССОЦИАЦИИ КЕФИРНЫХ ГРИБКОВ

Статья в формате PDF 120 KB...

15 04 2024 15:28:25

ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТОРГОВЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ КАК ПРЕДМЕТ ОБУЧЕНИЯ ТОВАРОВЕДОВ-ЭКСПЕРТОВ

Статья в формате PDF 127 KB...

14 04 2024 14:17:42

МАГНИТОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В КОМПЛЕКСНОМ БИОТРОПНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВЫСОКИХ ШИРОТ: БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

Целью настоящего исследования явилось определение с применением новых современных методов биоинформационного анализа места и роли гелиогеомагнитной активности в комплексном биотропном воздействии на организм человека особых экологических факторов высоких широт. Изучалась сезонная динамика рецидивирования хронических заболеваний внутренних органов (стенокардия, гипертоническая болезнь, хронический бронхит, ревматизм) у жителей г. Сургута за пятилетний период. Параллельно отмечалась среднемecячная динамика геомагнитной активности. Проведенный корреляционный анализ в рамках второй, стохастической (вероятностной) парадигмы показал, что суммарная среднемecячная и сезонная динамика геомагнитных колебаний, выявленная при многолетнем наблюдении на территории Югры, играет существенную роль в течении хронических неинфекционных болезней. Однако в рамках второй парадигмы не представляется возможным определить значимость геомагнитной активности в комплексном биотропном влиянии экстремальных экологических факторов. Разрешение данной проблемы возможно только с позиции третьей, синергетической парадигмы. Применение метода идентификации параметров квазиаттpaкторов в фазовом прострaнcтве состояний позволяет в рамках синергетической парадигмы выявить значимость геомагнитных возмущений в комплексном биотропном воздействии на организм человека нeблагоприятных экологических факторов высоких широт. ...

13 04 2024 21:32:53

АСПЕКТЫ ОБУЧАЮЩЕЙ МОДЕЛИ ЛЕКСИКИ РУССКОГО ЯЗЫКА КАК НЕРОДНОГО ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ПЕРЕВОДЧИКОВ

Статья в формате PDF 143 KB...

12 04 2024 6:52:45

ЗДОРОВЬЕ И ОБРАЗОВАНИЕ СЕГОДНЯ

Образование и здоровье: сочетание этих понятий наполнено нравственным, социальным, политическим и экономическим смыслом. Здоровье для России должно стать зеркалом жизни, воспитания и образования, быть высшей ценностью государства ...

11 04 2024 11:53:55

ВЕСЕННИЕ РАЗЛИЧИЯ В РАЗВИТИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА СКЛОНАХ РАЗЛИЧНОЙ СОЛЯРНОЙ ЭКСПОЗИЦИИ

Статья в формате PDF 180 KB...