Передача речи: выбираем оптимальный кодек

Операторам IP-Телефонии и Разработчикам средств VoIP, мы предлагаем разместить информацию в новостях нашего сайта, анонс которых также представлен на главной странице. Наш e-mail для контакта .

В ходе эксперимента была опрошена группа независимых слушателей, которые проводили оценку качества кодеков. Градация оценок находилась в диапазоне от 1 до 5. Ниже представлены результаты проведенного анкетирования. Кодирование/декодирование: мужской голос Рассмотрим кодирование мужского голоса. Согласно данным эксперимента, во всех группах скоростей лучшим по качеству был признан кодек Opus.Оценка качества кодирования/декодирования мужского голосаИсточник: TrueConf, 2012 В группе 16 Кбит/с явным аутсаудером является кодек g.729a: при кодировании отчетливо слышны искажения, при этом качество звука явно хуже, чем при использовании остальных кодеков. Оценка качества кодирования/декодирования мужского голоса: расшифровка* 16 кбит/с 24 кбит/с 32 кбит/с Средняя оценка качества Скорость код-я/ декод-я, ms Средняя оценка качества Скорость код-я / декод-я, ms Средняя оценка качества Скорость код-я/ декод-я SPEEX 4,0 2673 / 382 3,75 3677 / 354 4,5 4685 / 303 ISAC 3,0 597 / 182 4,25 543 / 168 4,4 636 / 189 OPUS 4,5 1310 / 96 5,0 1406 / 167 4,75 1364 / 142 G.729.a 2,75 346 / 78 - - - - G.722.1 - - 4,6 26 / 32 - -* В данном опыте был использован мужской дикторский голос длительностью 40 секунд с частотой дискретизации 16000 Гц (категория wideband)Источник: TrueConf, 2012Тем не менее, это самый быстрый кодек в данной категории. Наихудшие показатели производительности показал SPEEX при среднем качестве.Кодек Opus и другие альтернативы Варианты возможных HD-рекомендаций кодирования речи для коммуникации в интернете уже более 3 лет обсуждаются на международном уровне в одной из рабочих групп IETF (Internet Engineering Task Force), объединяющей разработчиков различных интернет-приложений и производителей оборудования связи. SPIRIT входит в эту рабочую группу. Читать далее В группе 24 Кбит/с аутсайдером по всем параметрам оказался SPEEX. Суммарное время кодирования/декодирования для него достигло 4 секунд. По качеству он занял последнюю позицию. Самым быстрым оказался G.722.1 – он значительно быстрее всех остальных смог справиться с кодированием/декодированием, при этом качество звука высокое. Производительность кодека Opus при изменении битрейта осталась практически прежней, при этом качество звука оказалось неотличимым от эталона. Это делает Opus самым качественным кодеком в данной номинации. В группе 32 Кбит/с участвовало только 3 кодека. Неизменно лучшим оказался Opus. iSAC и SPEEX показали приблизительно одинаковые результаты по оценке за качество кодирования.Кодирование/декодирование: женский голосРассмотрим данные обработки женского голоса. В первых двух категориях результаты сравнения получились отличными от "мужской" категории.Оценка качества кодирования/декодирования женского голосаИсточник: TrueConf, 2012В категориях 16 кбит/с и 24 кбит/с наихудшие результаты по качеству показал iSAC. При сжатии этим кодеком семплов с участием женского голоса на высоких тональностях отчетливо слыше треск. Данные артефакты присутствуют и при использовании SPEEX, но они не так явно выражены. Оценка качества кодирования/декодирования женского голоса: расшифровка* 16 кбит/с 24 кбит/с 32 кбит/с Средняя оценка качества Скорость код-я/ декод-я, ms Средняя оценка качества Скорость код-я / декод-я, ms Средняя оценка качества Скорость код-я/ декод-я SPEEX 3,75 5451 / 721 4,0 5849 / 691 4,25 8537 / 753 ISAC 3,0 1022 / 358 3,7 1191 / 487 4,25 1203 / 386 OPUS 4,5 2512 / 231 4,75 2618 / 214 5,0 2611 / 200 G.729.a 3,9 611 / 154 - - - - G.722.1 - - 4,4 61 / 59 - -* В данном опыте был использован профессиональный дикторский голос, длительностью 1 мин 13 секунд, с частотой дискретизации 16000 Гц (категория wideband). Источник: TrueConf, 2012 Неожиданно g.729a обогнал и SPEEX и iSAC в категории 16 кбит/с, закодировав женский голос без ощутимых артефактов. Победителем во всех категориях снова оказался Opus. С точки зрения производительности результаты по скорости кодирования/декодирования подобны полученным при работе с мужским голосом.Итоги и рекомендации В целом на основе результатов исследования можно сделать вывод о том, что в категории скоростей «более 24-х кбит/с» рекомендуется использовать Opus . Он имеет высокое качество и приемлемую скорость кодирования/декодирования. В свою очередь, в категории "от 16 до 24 кбит/с" рекомендуется использовать G.722.1 как самый быстрый из всех при хорошем качестве. Если требования к производительности не критичны, то здесь также можно использовать Opus. По данным эксперимента, в категории "до 16 кбит/с" рекомендуется использовать Opus, который обеспечивает самое высокое качество звука.Исследование также показало, что кодек SPEEX не рекомендуется использовать в связи с большой вычислительной нагрузкой, а ISAC не стоит использовать при кодировании женского голоса. Кодек Opus и другие альтернативыВарианты возможных HD-рекомендаций кодирования речи для коммуникации в интернете уже более 3 лет обсуждаются на международном уровне в одной из рабочих групп IETF (Internet Engineering Task Force), объединяющей разработчиков различных интернет-приложений и производителей оборудования связи. SPIRIT входит в эту рабочую группу. Внимание к ведущейся работе проявляет и ITU (Международный Союз Электросвязи), занимающаяся разработкой международных стандартов в области телекоммуникаций. Обе организации ведут дискуссии о выработке оптимального и совместимого с телекоммуникационными платформами стандарта речевого кодирования (голосового HD-кодека). Однако процесс унификации сложен, требует учета интересов очень большого количества крупнейших игроков на ИКТ-рынке, которые тянут в разные стороны, и сопровождается многолетними жаркими спорами между участниками дискуссий. И до окончательного решения еще, к сожалению, далеко. Иногда появляются сообщения о том, что та или иная компания, предоставляющая VoIP-услуги, поддержала новый "самый лучший" голосовой кодек, якобы значительно превосходящий по качеству передачи голоса и видео все другие существующие на данный момент времени возможности кодирования. Так, недавно в Skype объявили, что поддержали голосовой кодек Opus, спецификация которого была опубликована IETF. Среди альтернатив присутствуют, в частности, масштабируемый HD кодек IP-MR, разработанный российской компанией SPIRIT DSP, кодек G.719 от Polycom и Ericsson, кодек G.722.1, принадлежащий Polycom, а также SILK, разработанный в 2009 г. все той же компанией Skype и ставший впоследствии основой для упомянутого Opus. Однако пока Opus не поддерживается ни другими популярными VoIP-сервисами, ни распространенными аппаратными платформами, что немаловажно в мире, который постепенно переходит на мобильные устройства, ни другими разработчиками программных продуктов. Мало того, Opus не совместим даже со своим предшественником SILK. Кодеки с открытым кодом существуют уже более 10 лет. Но не надо забывать, что необходимы содержательные затраты для оптимизации и интеграции референсного кода, взятого из открытого доступа в приложение. Открытый доступ к референсному коду Opus еще не означает, что он станет общепринятым. Следует вспомнить, что Skype принадлежит Microsoft, недавно объявившей о выработке своей собственной VoIP-рекомендации. По качеству передачи голоса Opus также имеет сильных и гораздо более распространенных конкурентов, например AAC-ELD, который в своем приложении FaceTime использует Apple. Напомним, что эта крупнейшая в мире компания является лицензиатом SPIRIT DSP именно в области кодирования речи и музыки. Opus не плох, но лучшим его назвать поспешили, есть много других альтернатив.

Cnews.Ru