8/15/2019 Estandares de Voz
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UNIVERSIDAD GALILEO
FISICC-IDEA
CEI: QUETZALTENANGO
CURSO: NORMAS Y ESTÁNDARES
EN TELECOMUNICACIONES
TUTOR: LIC. JULIO SANTIZO
HORARIO: SÁBADO 16:00- 17:00
INVESTIGACION EN INTERNET“ESTÁNDARES DE CODIFICACIÓN DE VOZ”
NOMBRE: F. EDUARDO BAUTISTA FUENTESNO. CARNÉ: IDE 121129407 DE FEBRERO DE 2015
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Normas y Estándares en Telecomunicaciones Página 2ESTANDARES DE CODIFICACION DE VOZ
INTRODUCCION
Codificar la voz consiste en transformar las ondas sonoras que la representan a
otro tipo de representación que, aunque menos natural, sí resulta más adecuadapara determinadas tareas. Veamos un posible ejemplo de codificación de voz:
supongamos que disponemos de un ordenador que tiene conectado un micrófono,
las ondas sonoras se pueden traducir a valores numéricos (que el ordenador
puede almacenar) sin más que ir midiendo periódicamente el resultado de la
excitación del micrófono. Posteriormente, los valores almacenados podrían
utilizarse para excitar un altavoz, y así reproducir la voz.
La codificación también estudia, una vez que se ha transformado la señal de voz aotra representación, cuál es la mejor forma de tratar esa nueva representación
para que el tratamiento de la información obtenida sea el óptimo.
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Normas y Estándares en Telecomunicaciones Página 3ESTANDARES DE CODIFICACION DE VOZ
Historia de los codificadores de voz
Hace unos cincuenta años que empezó la investigación en el campo de lacodificación de la voz. El pionero fue Homer Dudley, que trabajaba en los
laboratorios de la Bell Telephone. La motivación a esta investigación surgió por lanecesidad de transmitir voz por los cables de telegrafía de pequeño ancho debanda. La idea del vocoder (VOIce CODER, codificador de voz ) de Dudley eraanalizar la voz para extraer una serie de características y que el emisor enviaseesas características, cuando éstas le llegasen al receptor reconstruiríria la vozoriginal. Este codificador recibió gran atención durante la Segunda GuerraMundial, debido a su potencial en cuanto a eficiencia y posibilidad de encriptaciónse refiere.
Las primeras implementaciones del vocoder eran analógicas, sin embargo, con elnacimiento de los sistemas digitales y de las posibilidades que éstos ofrecen,pronto se pasó a las implementaciones digitales. Durante la década de los 40hubo una gran actividad en la Codificación por Modulación de Impulsos (PCM).Este tipo de codificación no sigue la filosofía del vocoder de Dudley (y de losvocoders en general), sino que simplemente muestrea la voz. A partir del PCM sedesarrollaron el DPCM y el ADPCM, que fueron propuestos como estandar por laCCITT (International Consultative Committee for Telephone and Telegraph).
Gracias a la flexibilidad de los sistemas digitales, se pudo experimentar con
formas más sofisticadas de representación de la voz. Fant, a finales de los 50,trabajó en el modelo de producción de voz lineal.
El surgimiento de la tecnología VLSI, tecnología de muy baja escala deintegración, durante los 60 y 70 permitió nuevas soluciones al problema de lacodificación de la voz. Así, por ejemplo, Flanagan y Golden propusieron unasolución basada en la Transformada de Fourier.
Durante los 80 y 90, la investigación ha ido encaminada a conseguir codificadoresque utilicen un ancho de banda cada vez menor mientras que la calidad de la voz
sea cada vez mejor. Con esto se permite utilizar con más eficiencia y eficacia loscanales de transmisión, se facilita la encriptación y se aprovechan mejor lossistemas de almacenamiento.
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ESTANDARES DE CODIFICACION DE VOZ:
La codificación es el proceso de transformación de una señal analógica a una
señal digital que pueda ser transmitida por canales de ancho de banda bajo.
Los pasos que se siguen en este proceso son:
- Filtro pasabanda: que limita el rango de frecuencia que se desea
muestrear y reducir así los bits necesarios para digitalizar la señal
analógica.
- Muestreo: convierte la señal analógica en una señal de valores
discretos.
- Cuantificación: asigna un valor binario a las muestras obtenidas en
la fase de muestreo.
- Codificación: existen diversas técnicas de codificación.
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- PCM (Pulse Code Modulation) que es la modulación por pulsos
codificados (básicamente es el proceso de cuantificación).
- DPCM (Differencia Pulse Code Modulation) que codifica la diferencia
entre dos señales consecutivas.
- ADPCM (Adaptive Differencial Code Modulation) que se adapta
dinámicamente a los diferentes tipos de señal aumentando o disminuyendo
la resolución.
Los estándares especificados por la ITU-T para la codificación de audio son
G.711, G.722, G.723, G.728 y G.729.
G.711
Es el estándar de codificación de audio para telefonía y videotelefonía. Se
basa en codificar muestras de la señal de audio a 8 KHz y asignar a esas
muestras un código de 8 bits con el que conseguimos tener 256 posibles valores
de la muestra con flujos de 64 Kbps. Es lo que se llama modulación por impulsos
codificados (PCM).Es el estándar más apropiado para conexiones de alta velocidad.
G.722
Este estándar utiliza la técnica ADCPM, es decir, no codifica el valor de la muestra
sino la diferencia con el valor anterior de la muestra que se puede codificar con
menos bits al ser una diferencia muy pequeña. Así, en este estándar se muestrea
la señal a 16 KHz y se asignan códigos de 4 bits consiguiendo tener 16 posiblesvalores de la señal y obteniendo así mayor calidad que con el estándar G.711.
Si en el anterior estándar se convertían frecuencias de 3.1 KHz a 64 Kbps, este
consigue convertir frecuencias de entre 50 Hz y 7 KHz a 5.3 y 6.3 Kbps
reduciendo así el empleo de ancho de banda.
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Normas y Estándares en Telecomunicaciones Página 9ESTANDARES DE CODIFICACION DE VOZ
Transmisión de voz:
1. UDP. La transmisión se realiza sobre paquetes UDP, pues aunque UDP no
ofrece integridad en los datos, el aprovechamiento del ancho de banda es
mayor que con TCP.
2. RTP (Real Time Protocol). Maneja los aspectos relativos a la temporización,
marcando los paquetes UDP con la información necesaria para la correcta
entrega de los mismos en recepción.
Control de la transmisión:
1. RTCP (Real Time Control Protocol). Se utiliza principalmente para detectar
situaciones de congestión de la red y tomar, en su caso, acciones
correctoras
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