Bài tập lớn multimedia: Nén âm thanh thoại theo chuẩn GSM

Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile Communications; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể giao tiếp với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG BỘ MÔN TRUYỀN THÔNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH o@o BÀI TẬP LỚN MULTIMEDIA ĐỀ TÀI 5: Nén âm thoại theo chuẩn GSM Gv hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS Nguyễn Thị Hoàng Lan Lưu Thanh Hải (*) Trịnh Xuân Kiên Bạch Quốc Cường Phạm Hồng Quân Bùi Anh Quang Lê Hoàng Hải Phạm Thanh Tùng Lớp: Truyền thông mạng K51 Hà nội,13/5/2010 MỞ ĐẦU NỘI DUNG .4 I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1.1 Multimedia gì? 1.2 Âm thanh, tiếng nói tính chất .4 1.3 Giới thiệu vể GSM II CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ SỞ MÃ HÓA ÂM THANH TIẾNG NÓI VÀ ỨNG DỤNG TRONG TRUYỀN THÔNG .5 2.1 Các phương pháp sở mã hóa âm thanh,tiếng nói 2.1.1 Phương pháp mã hóa tiếng nói kiển Waveform 2.1.1.1.PCM(Pulse code Molation)-G711 .8 2.1.1.2.DM(Delta Modulation) 2.1.1.3.DPCM(Difirential PCM) 2.1.1.4.ADPCM (Adaptive Difirential PCM)-G.726 2.1.2.Phương pháp mã hóa tiếng nói kiểu vocoder 2.1.3.Phương pháp mã hóa lai (Hybrid) 10 2.2 Ứng dụng phương pháp sở mã hóa âm truyền thông 11 2.2.1 Các yêu cầu mã hóa âm thoại 11 2.2.2 Các tham số liên quan đến chất lượng thoại 11 2.2.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng thoại .12 2.2.3.1 Phương pháp đánh giá chủ quan (MOS) 12 2.2.3.2 Các phương pháp đánh giá khách quan 12 III.CÁC CHUẨN MÃ HÓA NÉN ÂM THANH GSM 13 3.1 Một số vấn đề liên quan 13 3.1.1 Giới thiệu CELP, RPE-LTP, ACELP, VSELP 13 3.1.2 Giới thiệu chuẩn mã hóa nén GSM 13 3.2 Các chuẩn mã hóa nén GSM 15 3.2.1 FR Codec 15 3.2.1.1 Bộ mã hóa giải mã toàn tỉ lệ (full rate hay RPE-LPC) 15 3.2.1.2 Đánh giá mã hóa giải mã toàn tỉ lệ .18 3.2.2 GSM AMR codec (GSM 6.90) 18 3.2.2.1 GSM AMR Encoder GSM AMR Decoder 18 3.2.2.2 AMR codec GSM 20 3.2.2.3 Đánh giá chất lượng AMR codec 21 IV.ẢNH HƯỞNG CỦA NÉN ÂM THANH ĐẾN CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ VOIP 21 4.1 VOIP ? 21 4.2 Tổng quan chất lượng dịch vụ VOIP .21 4.3 Ảnh hưởng nén âm đến chất lượng dịch vụ VOIP .23 V KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH CÁC ỨNG DỤNG CỦA CHUẨN GSM 25 5.1 Dịch vụ thoại qua Internet 25 5.1.1 Ưu dịch vụ thoại qua Internet 25 5.1.2 Các công nghệ sở .26 5.1.3 Đánh giá chất lượng dịch vụ 27 5.1.3.1 Đánh giá theo chủ quan 27 5.1.3.2 Đánh giá theo khách quan 28 5.2.Chuẩn mã hóa audio mạng di động 3G dựa ARM-WB+ .30 5.2.1 Giới thiệu mạng di động 3G ARM-WB+ 30 5.2.2 Yêu cầu dịch vụ audio mạng di động 30 5.2.3 Đánh giá ứng dụng ARM-WB 31 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 MỞ ĐẦU Ngày nay, phương tiện truyền thông phát triển số lượng người sử dụng phương tiện liên lạc tăng lên mã hóa tiếng nói nghiên cứu ứng dụng rộng rãi gọi điện thoại truyền thống, gọi điện qua mạng di động, qua Internet hay qua vệ tinh, Mặc dù với phát triển công nghệ truyền thông qua cáp quang làm cho băng thơng khơng cịn vấn đề lớn gọi điện truyền thống Tuy nhiên, băng thông gọi đường dài, gọi quốc tế, gọi qua vệ tinh hay gọi di động cần phải trì băng thơng mức định Chính việc mã hóa tiếng nói cần thiết , giúp giảm thiểu số lượng tín hiệu cần truyền đường truyền đảm bảo chất lượng gọi Xuất phát từ yêu cầu trên, GSM đời với ưu vượt trội chứng minh tính ưu việt truyền thơng di động Khơng có khó hiểu dịch vụ GSM sử dụng tỷ người 212 quốc gia lãnh thổ giới Là sinh viên học chuyên ngành truyền thơng mạng, thật khó bỏ qua cơng nghệ thú vị chưa có hội đề tìm hiểu sâu trước đó.Chính thế, học môn Multimedia chúng em định thực đề tài :” Nén âm thoại theo chuẩn GSM” nhằm có kiến thức tổng quan sâu tìm hiểu công nghệ nén chuẩn GSM Để hồn thành đề tài này, chúng em có thực phân chia công việc sau: 1, Lưu Thanh Hải : I + 3.1.2 + 3.2.2 2, Phạm Thanh Tùng : 2.1 3, Bùi Anh Quang : 2.2 4, Trịnh Xuân Kiên : 3.1.1 + 3.2.1 5, Phạm Hồng Quân : IV 6, Lê Hoàng Hải : 5.1 7, Bạch Quốc Cường : 5.2 Chúng em xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Thị Hoàng Lan giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn Hà nội, 12/11/2010 Nhóm sinh viên NỘI DUNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1.1 Multimedia gì? Multimedia tích hợp nhiều hình thức truyền thơng Có thể coi kỹ thuật mơ sử dụng nhiều dạng phương tiện chuyển hóa thơng tin tác phẩm từ kỹ thuật đó.Các liệu đa phương tiện liệu :      Văn Hình ảnh Âm Hình động, Liên quan đến định nghĩa multimedia , ta cần lưu ý khía cạnh sau : - Thơng tin cần phải số hóa, phù hợp với xu thế, giá thành rẻ -Phải dùng mạng máy tính để đảm bảo truyền bá hay truyền tải tốt - Sử dụng phần mềm tương tác, có phép người dùng tương tác theo ý muốn - Thiết kế giao diện người máy phù hợp Một số ví dụ Multimedia :     Chương trình video theo u cầu VOD Trị chơi điện tử Phim ảnh 1.2 Âm thanh, tiếng nói tính chất Tiếng nói phương tiện chủ yếu mà người sử dụng để liên lạc giao tiếp hàng ngày.Q trình tạo tiếng nói kết hợp phức tạp nhiều phận thể người quản, khoang miệng, khoang mũi, lưỡi, hàm, mơi, Trong kĩ thuật mã hóa tiếng nói, người ta chia tiếng nói thành hai dạng âm sau dựa dao động dây âm: + Âm hữu : hình thành dây âm dao động đóng mở làm ngắt quãng luồn khơng khí nhắt qng xem gần tuần hoàn tác động lên quan phát âm Theo thực nghiệm chu kì tuần hồn khoảng từ – 20ms Do đó, với âm hữu thanh, tín hiệu kích thích mơ hình hóa xung tuần hồn + Âm vơ : tạo luồng khơng khí qua mơn tắc động lên quan phát âm không theo quy luật (khơng tuần hồn) Do với âm vơ thanh, tín hiệu kích thích mơ hình hóa tương tự nhiễu Dạng tín hiệu tiếng nói có số tính chất hữu ích khai thác tiến hành mã hóa tín hiệu Tính chất thường dùng phân bố xác suất khơng biên độ tiếng nói, có tương quan mẫu liên tiếp, chất không phẳng phổ tín hiệu nói , tồn thành phần âm kêu âm không kêu tính hiệu tiếng nói 1.3 Giới thiệu vể GSM Hệ thống thơng tin di động tồn cầu (Global System for Mobile Communications; viết tắt: GSM) công nghệ dùng cho mạng thông tin di động Dịch vụ GSM sử dụng tỷ người 212 quốc gia vùng lãnh thổ Các mạng thông tin di động GSM cho phép giao tiếp với máy điện thoại di động GSM mạng GSM khác sử dụng nhiều nơi giới GSM chuẩn phổ biến cho điện thoại di động (ĐTDĐ) giới Khả phú sóng rộng khắp nơi chuẩn GSM làm cho trở nên phổ biến giới, cho phép người sử dụng sử dụng ĐTDĐ họ nhiều vùng giới GSM khác với chuẩn tiền thân tín hiệu tốc độ, chất lượng gọi Nó xem hệ thống ĐTDĐ hệ thứ hai (second generation, 2G) GSM chuẩn mở, phát triển 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng phía quan điểm khách hàng, lợi GSM chất lượng gọi tốt hơn, giá thành thấp dịch vụ tin nhắn Thuận lợi nhà điều hành mạng khả triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng GSM cho phép nhà điều hành mạng sẵn sàng dịch vụ khắp nơi, người sử dụng sử dụng điện thoại họ khắp nơi giới Một số đặc tính GSM :        Nói chuyện quốc tế Chất lượng gọi cao Tính bảo mật cao Giá thành rẻ Tiện lợi Nhiều dịch vụ : chờ gọi, chuyển tiếp gọi, Tính tương thích cao II CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ SỞ MÃ HÓA ÂM THANH TIẾNG NÓI VÀ ỨNG DỤNG TRONG TRUYỀN THƠNG 2.1 Các phương pháp sở mã hóa âm thanh,tiếng nói Về mã hóa tiếng nói có loại:  Mã hóa dạng sóng (waveform)  Mã hóa nguồn ( source)  Mã hóa lai (hybrid) kết hợp waveform source Ngun lý mã hóa dạng sóng tìm cách số hóa dạng sóng tiếng nói theo cách thích hợp.Tái phía phát,bộ mã hóa nhận tín hiệu nói tương tự lien tục chuyển thành tín hiệu số trước truyền đi.Tại phái thu làm nhiệm vụ ngược lại để khơi phục tín hiệu tiếng nói.Khi khơng có lỗi truyền dẫn dạng sóng tiếng nói khơi phục giống với dạng sóng tiếng nói gốc.Ưu điểm loại mã hóa là:độ phức tạp,giá thành thiết kế,độ trễ công suất tiêu thụ thấp.Bộ mã hóa dạng sóng đơn giản điều chế xung mã (PCM),điều chế Delta(DM)…Tuy nhiên,nhược điểm mã dạng sóng khơng tạo tiếng nói chất lượng cao,tốc độ 16kbit/s.Bộ mã hóa nguồn khắc phụ nhược điểm Nguyên lý mã hóa mã hóa kiểu phát âm(vocoder),ví dụ mã hóa dự đốn tuyến tính (Linear Prediction Coding-PLC) Các mã hóa thực tốc độ bit > 1kbps.Hạn chế chủ yếu mã hóa kiểu phát âm PLC việc mơ nguồn kích thích cịn đơn giản nên tiếng nói tái tạo tiếng nói dạng tổng hợp,chất lượng khơng cao khó nhận giọng người nói chuyện Vào năm 1982,Atal đề xuất mơ hình kích thích,được gọi kích thích đa xung.Trong mơ hình này,khơng cần biết trước xem âm hữu hay vơ thanh.Sự kích thích mơ hình hóa số xung có biên độ vị trí xác đinh việc cực tiểu hóa sai lệch,có tính đến trọng số thụ cảm,giữa tiếng nói gốc tiếng nói tổng hợp.Việc đưa mơ hình gây ý mơ hình hệ điều chế tiêng nói phân tích tổng hợp(Analisis-by-synthesis).Chúng có khả cho tiếng nói chất lượng cao tốc độ quang 10kbps tới tận 4,8kbps.Tín hiệu kích thích tối ưu hóa cách kỹ lưỡng người ta sử dụng kỳ thuật mã hóa dạng sóng để mã hóa tín hiệu kích thích cách có hiệu Hình 1:Mơ hình tổng qt hệ điều chế tiếng nói theo phương pháp PLC *Chỉ tiêu đánh giá thuật tốn mã hóa: -Hai mục tiêu quan trọng đặt :Tối thiểu hóa tốc độ bit tối ưu hóa chất lượng,hai mục tiêu thường có mâu thuẫn với nhau.Tốc độ bit tính bps.Chất lượng đánh giá việc tái tạo lại dạng tương tự với sai số cang nhỏ tốt.Việc lấy mẫu không ảnh hưởng đến chất lượng.Cịn lượng tử hóa gây sai số làm mát thong tin so với tín hiệu ban đầu gọi nhiễu lượng tử.Tỷ số tín hiệu nhiễu (SNR)được dung đánh giá chất lượng tiếng nói.Nếu tỉ số thấp người nghe thu tiếng nói khơng tốt -Chất lượng chấp nhận có SNR khoảng 30db.Theo tính tốn việc them bit biểu diễn giá trị lượng tử làm tăng SNR lên khoảng 6db,tương tự giảm bit làm SNR giảm xuống 6db -Người ta thường dung tiêu chuẩn gọi MOS(Mean Opinion score) để so sánh chất lượng điều chế tiếng nói ,với thang giá trị từ đến 5,cho ta biết thuật toán điều chế đạt chất lượng có gần với tiếng nói tự nhiên hay khơng 2.1.1 Phương pháp mã hóa tiếng nói kiển Waveform Kiểu mã hóa cố gắng mã hóa dạng sóng tiếng nói cách có hiệu , dạng đơn giản điều chế xung mã PCM, ngồi cịn có thuật tốn khác làm giảm tốc độ bit nữa.Cơng nghệ mã hóa kiểu waveform thường cho tiếng nói chất lượng tốt với băng thông 16kbps trở lên Để tránh tượng chồng phổ ,tiếng nói tương tự lọc trước số hóa để loại trừ thành phân ftaanf số cao khơng mong muốn.Phổ tiếng nói gồm thành phần số tới 10khz,nhưng hầu hết việc truyền tải thực qua mạng điện thoại nên thành phần tần số cao cần loại bỏ.Bởi mạng điện thoại thiết kế để loại trừ tần số lớn 3,4khz,vì tín hiệu tiếng nói lọc để loại bỏ thành phần cao tần cỡ đến 4khz.Theo định luật lấy mẫu tần số lấy mẫu đến khz.Nói chung tần số cắt lọc khơng tuyệt đối xác nên xảy tượng chồng phổ,nhưng hầy hết chúng có lượng thấp.Kết ta thu gọi “chất lượng thoại”(Telephone quality hay toll quality),là tiêu chuẩn so sánh tiếng nói đạt chất lượng chấp nhận Hệ thống gọi PCM(Pulse code Modulation).Phổ biến người ta chọn tốc độ lấy mẫu 8khz số bit lượng tử n=8,tức tốc độ truyền 64 kbps.Các bit mã hóa truyền đường truyền Hình 2:Sơ đồ lấy mẫu,lượng tử, mã hóa 2.1.1.1.PCM(Pulse code Molation)-G711 PCM (uniform PCM) :Đầu vào lượng tử tín hiệu tương tự đưa qua lấy mẫu.Với lượng tử dùng n bit từ mã,miền giá trị lượng tử chia thành N mức , từ mã N bit tương ứng với giá trị.Khoảng cách mức gọi bước lượng tử(Step size).Bộ lượng tử định xem với giá trị đầu giá trị lớn miền giá trị.Trong kiểu PCM ,các giá trị lượng tử cách nhau.Bước lượng tử phải chọn cho đủ nhỏ để tối thiểu nhiễu lượng tử,nhưng lại đủ lớn để miền giá trị lượng tử có độ lớn thích hợp.Với lượng tử N bit có step size S,thì miền giá trị R=2N*S Nếu N khơng đủ lớn việc cắt xén tín hiệu vượt qua miền giá trị xảy nhiều dĩ nhiên nguyên nhân khác nhiễu lưỡng tử Phương pháp có nhược điểm SNR,tức chất lượng không phụ thuộc vào bước lượng tử mà phụ thuộc biên độ tín hiệu lấy mẫu Lượng tử hóa kiểu PCM :Cần N cỡ 11 bit trở lên để đảm bảo chất lượng tiếng nói.Điều làm tốc độ bit lớn nên chúng sử dụng thực tế Lượng tử hóa Logarithm(logarithm PCM) :Mục tiêu phương pháp trì tỷ số SNR thay đổi toán phạm vi giá trị biên độ.Thay lượng tử hóa giá trị tương tự tín hiệu lấy mẫu,trước tiên ta tính tốn hàm logarithm cảu giá trị lượng tử hóa chúng.SNR phụ thuộc vào bước lượng tử Lượng tử logarithm trình nén , chúng làm giảm miền giá trị đầu vào cách đáng kể tùy thuộc vào dạng hàm logarithm dùng.Sau nén,một trình ngược lại mũ hóa sử dụng để tái tạo lại tín hiệu ngun thủy ban đầu.Tồn chu trình gọi Companding(Compressing/expanding) Hai tiêu chuẩn dùng phổ biến luật(dùng bắc Mỹ) luật A(dùng Châu Âu).Chúng dùng bit lượng tử lagarithm(như thang lượng tử chia thành 16 sector sector có 16 step,tổng cộng 256 phần nhỏ).Chú ý kích thước sector nhỏ dần phía gốc 0,càng xa phía kích thước sector nhỏ dần phía gốc 0,càng xa phía kích thước lớn,thơng thường chúng tăng gấp đơi kích thước sector kề nhau.Theo ta thấy bit gọi bit đầu (sign bit).Trong sector,các step có kích thước nhau.Như ta thấy bước lượng tử nhỏ với đầu vào nhỏ,và chúng lớn dần tương ứng với đầu vào gần phía cực miền giá trị lượng tử 2.1.1.2.DM(Delta Modulation) Là phương pháp điều chế vi sai,dựa tinh chất tín hiệu tiếng nói thời điểm có nhiều phụ thuộc vào tín hiệu thời điểm trước đó,vì ta dự đốn tín hiệu thời điểm tại,và cần lưu trữ giá trị khác biệt giá trị thực giá trị dự đoán tín hiệu,sự sai khác này,giúp tiết kiệm băng thơng để đạt hiệu cao Ý tưởng phương pháp điều chế Delta truyền giá trị thay đồi tuyệt đối tín hiệu.Dựa vào khác tín hiệu thời điểm liền kề mà ta tính tín hiệu phải truyền đường dây Phương pháp sử dụng bit để mã hóa tín hiệu sai khác đó,nghĩa cho biết tín hiệu thời điểm t+1 lớn hay nhỏ tín hiệu thời điểm t 2.1.1.3.DPCM(Difirential PCM) Đây phương pháp dựa nguyên tắc truyền khác tín hiệu hai thời điểm kề t t+1.Khác với DM dùng bit để giải mã,DPCM dùng N bit để biểu diễn giá trị sai khác này.Chất lượng điều chế tốt với lượng bit cần dùng nhiêu so với PCM 2.1.1.4.ADPCM (Adaptive Difirential PCM)-G.726 Là phương pháp mở rộng DPCM.Người ta dùng số bit định để mã hóa sai khác tín hiệu thời điểm kề nhau,nhưng bước lượng tử điều chỉnh thời điểm khác để tối ưu hóa việc điều chế Với mục tiêu làm giảm tốc độ bit mà chất lượng tín hiệu tương đương,người ta sử dụng phương pháp thích nghi động giá trị bước lượng tử trước thay đổi biên dộ tín hiệu vào.Mục đích trì miền giá trị lượng tử phù hợp với miền giá trị tín hiệu vào.Đây gọi phương pháp Adaptive PCM(APCM).Thích nghi bước lượng tử áp dụng cho kiểu lượng tử không đều.Tiêu chuẩn thay đổi bước lượng tử dựa vào số thống kê tín hiệu có liên quan đến biên độ nó.Có nhiều bước tốn để tính tốn bước lượng tử Thong thường có kiểu feedforward APCM feedback APCM.Trong kiểu người ta dựa tính tốn liên quan đến khối (block) mẫu thu thời gian ngắn,về lượng,sự biến đổi đo đạc khác.Ta cịn gọi block companding.Trong kiểu feedback,việc tính tốn bước lượng tử thực câu đưa vào xử lý (vẫn dung giá trị bước lượng tử trước đó),thì cho kết giá trị bước lượng tử dùng sử lý N mẫu Feedforward theo cách tiếp cận khác,dùng giá trị bước lượng tử tính toán N mẫu để xử lý N mẫu đó.Như qua trình xử lý phải cần tới mơt đệm để chứa khối liệu lấy mẫu.Trong kiểu feedback có ưu điểm nhạy cảm với nhiễu lượng tử có tính tốn bước lượng tử sử dụng cho block mà từ thực phép tính 2.1.2.Phương pháp mã hóa tiếng nói kiểu vocoder Vocoder kiểu điều mã hóa nói dựa tham số mơ máy phát âm,khác với mã hóa dạng sóng tiếng nói tương tự ,gọi mã hóa nguồn (vocoder).Nguyên lý dựa 10 thành hệ số lọc LP đưa vào để chứa lọc LP cho khung Do đó, 40 mẫu khung : + Kích thích khởi dựng việc thêm vào adaptive and innovative codevector tỉ lệ với độ tăng tương ứng + Lời thoại khởi dựng lại việc lọc kích thích nhờ lọc tổng hợp LP Cuối cùng, tín hiệu thoại khởi tạo lại chuyển tới lọc trước tích hợp 3.2.2.2 AMR codec GSM Để thấy cách thức sử dụng ARM codec GSM ta xét sơ đồ sau : Hình : Sơ đồ GSM sử dụng AMR Trong sơ đồ : MI (Codec Mode Indicator)- chế độ codec MR (Codec Mode Request) – Yêu cầu chế độ codec MC (Codec Mode Command) – Điều khiển chế độ codec Mobile Station (MS) – Điện thoại di động Base Tranceiver Station (BTS) – Trạm trung chuyển thu phát sóng di động 21 Từ sơ đồ trên, MS BTS thực việc đánh giá chất lượng kênh truyền để tìm đường dẫn tín hiệu nhận Dựa độ đo chất lượng kênh, MC (ở downlink tới MS) MR (trên uplink tới mạng) gửi Nơi nhận cuối sử dụng thông tin để chọn chế độ codec tốt dựa điêu kiện kênh truyền Một MI gửi để chế độ codec hoạt động Chế độ codec uplink khác với chế độ sử dụng downlink interface, chế độ kênh truyền phải giống Mạng điều khiển chế độ codec kênh truyền uplink downlink MS phải tuận theo MC từ mạng, mạng sử dụng thơng tin hồn chỉnh nào, thêm vào MR để định chế độ codec downlink MS phải thực tất chế độ codec Link adaptation phần quan trọng AMR codec Nó chứa thước đo chất lượng kênh giải thuật thích ứng chế độ codec hay kênh truyền Link Adaptation AMR : Nó gắn các phần chia nhỏ việc mã hóa âm thoại kênh truyền kênh truyền hoạt động kênh GSM full rate half rate Dựa vào chất lượng kênh ràng buộc vê mạng (như băng thông, tải mạng ) Link adaptation lựa chọn chế độ codec chế độ kênh truyền tối ưu 3.2.2.3 Đánh giá chất lượng AMR codec Do AMR có nhiều chế độ bit-rate nên cải thiện đáng kể so với codec trước việc tích hợp mã hõa kênh giọng nói phụ thuộc vào điều kiện kênh truyền kênh full-rate Bên cạnh đó, dung lượng kênh truyền tăng lên đáng kể chuyển sang hoạt động kênh halfrate Chất lượng âm sử dụng codec tốt Một vài ứng dụng sử dụng AMR codec như: Wireless GSM, GPRS, EGPRS, hội thoại nhân, điện thoại IP băng tần rộng, audio video conferencing… IV.ẢNH HƯỞNG CỦA NÉN ÂM THANH ĐẾN CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ VOIP 4.1 VOIP ? Voice over Internet Protocol (VoIP) công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP, sở hạ tầng sẵn có mạng Internet VoIP công nghệ viễn thông quan tâm không nhà khai thác, nhà sản xuất mà với người sử dụng dịch vụ VoIP vừa thực gọi thoại mạng điện thoại kênh truyền thống (PSTN) đồng thời truyền liệu sở mạng truyền liệu Như vậy, tận dụng sức mạnh phát triển vượt bậc mạng IP vốn sử dụng để truyền liệu thông thường 4.2 Tổng quan chất lượng dịch vụ VOIP Tổng quan chất lượng dịch vụ VOIP VoIP sử dụng mạng gói (cụ thể mạng IP) để truyền gói tin thoại qua mạng Tuy nhiên nơi thu gói tin bị hay trễ phụ thuộc vào mơi trường mạng cụ thể lúc đó: ví dụ mạng bị lỗi, tắc nghẽn hay gói tin bị trễ qua thành phần mạng…Điều làm giảm chất lượng thoại đầu thu, truyền dẫn thoại truyền dẫn thời gian thực nên phía thu khơng thể u cầu mạng truyền lại gói tin bị Do mạng điện thoại PSTN truyền thống 22 với đặc điểm ưu việt chất lượng thoại từ lâu trở thành phương tiện thiếu sống hàng ngày nên dịch vụ VoIP phải cung cấp mạng PSTN truyền thống Chất lượng dịch vụ hiểu cách đơn giản “khả mạng làm để đảm bảo trì mức thực định cho ứng dụng theo yêu cầu rõ người sử dụng” Nhìn chung, chất lượng dịch vụ định user hai đầu cuối thoại Do nhà cung cấp dịch vụ mạng đảm bảo QoS người sử dụng yêu cầu thực biện pháp để trì mức QoS điều kiện mạng bị thay đổi nguyên nhân nghẽn, hỏng thiết bị hay cố liên kết Chất lượng dịch vụ phân cấp để tiện cho nhà cung cấp dịch vụ tính tốn đảm bảo QoS kế hoạch truyền dẫn cụ thể Đối với nhà cung cấp dịch vụ truyền thông, chất lượng dịch vụ thường đánh giá phương pháp phản hồi từ phía khách hàng Phương pháp khơng mang lại hiệu cao mà tính phức tạp phạm vi mạng viễn thông đại ngày tăng, địi hỏi phương pháp có tính tổng thể để đánh giá cách tồn diện cho dịch vụ thoại Công nghiệp viễn thông chấp nhận số chung để mô tả chất lượng dịch vụ, chất lượng gọi gọi điểm đánh giá trung bình: Mean Opinion Score (MOS) MOS dao động từ (mức tồi) đến (mức tốt nhất) Các nhà cung cấp vào mức MOS để đưa mức chất lượng dịch vụ phù hợp cho dịch vụ Điểm đánh giá trung bình MOS Mức chất lượng Mức điểm MOS Xuất sắc Tốt Bình thường Nghèo Tồi Đối với dịch vụ VoIP mạng truyền dẫn mạng IP, tham số hay yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dịch vụ cần đưa số giới hạn       Băng thông Trễ Jitter (Biến động trễ) Mất thông tin Tiếng dội Độ tin cậy Tổ chức ITU phát triển mơ hình E khuyến nghị G107 để đánh giá chất lượng dịch vụ mạng VoIP Mô hình E chứng minh tính ưu việt việc thiết lập kế hoạch truyền dẫn thực tế Kết mơ hình E giá trị truyền dẫn chung gọi “Transmission Rating Factor” (R) thể chất lượng đàm thoại người nói người nghe R dao động từ đến 100 tuỳ thuộc vào sơ đồ mạng cụ thể Giá trị R lớn mức chất lượng dịch vụ cao Đối với dịch vụ 23 thoại qua IP, mơ hình E cơng cụ đắc lực để đánh giá chất lượng dịch vụ Mơ hình E sử dụng để hiểu đặc điểm mạng thiết bị ảnh hưởng đến chất lượng thoại mạng VoIP Mơ hình E tạo suy giảm R cho loại mạng khác thiết bị khác Các yếu tố ảnh hưởng đến suy giảm R loại mã hoá, độ trễ, tiếng dội, gói, thuật tốn mã hố thơng tin Giá trị đầu mơ hình E chuyển thành giá trị MOS tương ứng để đánh giá chất lượng dịch vụ Giá trị R Loại chất lượng truyền Mức độ hài lòng dẫn người sử dụng 90