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关于解决网络电话声音质量

来源:网上转载-网络电话声音  发布时间:2014-08-12 14:56:38

解决之道

随着网络电话的发展与演进,为了提供优质的声音质量,各种解决的方法陆续出现,希望能解决网络电话的回音、颤音、杂音以及不良声音(例如:声音很空,或是听起来像是从很远的地方传来的声音)。

颤音缓冲(fitterBuffer)

由于颤音(fitter)的发生是由于封包迟延产生,因此在设备接受端使用若干内存当作缓冲区,可以收集尚未到达的封包,然后加以排序,以改善颤音现象。理论上愈大的缓冲区可以更有效地改善颤音的情形,缺点是这样的作法可能会占据宝贵的内存。持续增加缓冲区的效果有限,理由是声音的特定是实时性,颤音处理必须在有限的时间条件下完成,因此太大的缓冲区不但可能浪费内存,同时也会让语音封包的迟延反而变得更为严重。

服务保证((bS)

QoS广泛用于一般网络与通讯设备,作法是针对不同的封包或协议,贴上标签(Tag)进行处理,让带特定标签的封包或协议能被优先处理并加以传送。QoS的算法有数十种以上,有些QoS机制会搭配其它规则与方法来加强效果。有些QoS还能针对不同的封包或协议,使用多个不同优先等级队列(Queue)的方式,保证让后来到达但是优先权较高的封包或协议可以优先“插队”处理与传送。

另外一种作法是针对可用频宽加以切割,编定等级,不同的封包或协议透过不同的频宽传送,这种作法类似公路与高速公路分割数个车道的作法。更复杂的算法设计,还能使用“借用频宽”的方式来加速封包的传送。设备端能判断邻近的频宽是否使用中,如果发现“隔壁”频宽并未使用,就可以允许特定封包或协议借用隔离的频宽。有些算法甚至于针对优先等级来决定频宽借用问题,高优先等级的封包或协议可以借用低优先等级的频宽。反之,低优先等级的封包或协议无法借用高优先等级的频宽。

QoS并非改善网络电话音质的万灵丹,尽管QoS能让语音封包优先传送,以尽量改善延迟情形,但是当网络环境不良时,封包遗失率增加的结果,将会抵消QoS带来的效益。此外,QoS的效果,要由封包发送端到接收端之间,所有的节点(Hup)都支持同样的QoS机制,一旦其中任何一个节点不支持QoS,将使封包混合而减低封包分类、传送的效果。

改善网络环境

改善网络电话音质最直接有效的方式,就是改善网络环境,透过增加DSL或其它接取设备的频宽,将使电话音质能得到具体的改善。例如将频宽由64kbps增加到256kbps。必须强调的是Codec(s)占用频宽的大小,应该考虑封包成本(Overhead),举例来说,G.711虽然只占64kbps,但是把Overhead一齐加总的结果,所需要的频宽超过100kbpso改善网络环境意味着必须增加投资,可能包括更换设备与增加频宽。请特别注意像DSL之类网络服务,可能有多人共享的集缩比问题;因此集缩比4的512kbps的可用频宽不见得会大于没有集缩的128kbpso改善网络环境还是会有坏消息。由于因特网跨越范围可能很广,众多连接设备可能有一个到数个发生问题,这时候会使封包遗失率瞬间提高,甚至于超过10%以上,这种现象对于浏览网页与收发电子邮件时,没有什么感觉,但是对需要即使的语音封包却可能造成要命的影响。

选择好的Codec(s)

改善网络电话音质最终极的方法是选择好的Codec(s),使用好的Codec(s)能对抗瞬间爆发的封包遗失率。建议在窄频环境使用iLBC,宽带环境使用工SAC或Enhence6.711(简称EG.711),这些Codec(s)在封包遗失率超过20%的情形下,MOS值仍然超过3.0的优异效果。

好的Codec(s)特别适合处理封包遗失率过高的网络环境,这个优点对于网络环境不佳的国家或地区特别有吸引力。当然,前提是频宽还是要满足这些Codecs的需求,iLBC建议至少30Kbps以上,EG.711最少应该有80KbpsoiLBC是针对窄频环境设计的Codec,工SAC与EG.711则是针对宽带环境。iLBC只提供单音质量,工SAC与EG.711则能提供立体音的效果。

结论

传统网络与因特网的迷思是透过QoS的技术,保证特殊的服务与封包能够优先处理与传送。在网络电话系统中,透过QoS的技术虽然能确保语音封包优先处理与传送,但是如果此时网络环境不良甚至于恶劣,优先传送的封包发生遗失(俗称掉包)的情形,网络电话的音质依旧会发生不稳定或不良的情形。

要彻底改善网络电话音质,应该由改善网络环境着手,使用较大的频宽,尽量以Cable取代无线环境。但是,当网络环境无法改善或短期无法改善时,选择好的Codec能改善的效果,将会远佳于使用传统QoS的效果。

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