8- Amaliy ish
VoIP texnologiyasida paketli nutqni qayta ishlash tamoyillari.
IShDAN MAQSAD
Nutqni kodlashning turli algoritmlari, IP-telefoniyada ishlatiladigan kodeklarning xarakteristikalari va tasniflanishi bilan tanishish.
TOPShIRIQ
1. Laboratoriya ishiga tayyorlanishda quyidagi masalalarni o‘rganish zarur:
- IP-telefoniyada ishlatiladigan kodeklar;
- kodeklarning asosiy xarakteristikalari;
- nutq ma’lumotlarini kodlash usullari;
- RTP, RTCP protokollarining tuzilmalari va vazifalari.
2. O‘qituvchidan 3.1 va 3.2-jadvallarga muvofiq topshiriqni olish.
2.1. 3.1-jadval variantiga muvofiq nutq ma’lumotlarini kodlash usulini tushuntirish.
2.2. 3.2-jadval varianti bo‘yicha kodeklarning asosiy xarakteristikalarini keltirish.
8.1-jadval
Topshiriqlar variantlari
Nutq ma’lumotlarini kodlash usullari
|
Variant
|
Topshiriq
|
1
|
A-qonun bo‘yicha IKM nochiziqli kodlash
|
2
|
-qonun bo‘yicha IKM nochiziqli kodlash
|
3
|
Adaptiv differensial impulsli-kodli modulyatsiya ADIKM
|
4
|
Vokoderlar
|
5
|
Gibrid kodeklar
|
8.2-jadval
Topshiriqlar variantlari
IP-telefoniyada qo‘llaniladigan kodeklar
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
G.726
|
G.711.
|
G.723.1
|
G.729
|
G.728
|
2.3. DSL kanal polosasini bir xil kadrlar qiymatlarida har xil kodeklar turlari uchun hisoblash talab qilinadi. Jadvalni to‘ldirish va xulosalar qilish. RTP sarlavhaning lchami oldindan berilgan bo‘lsada, 58 bayt qiymat qanday tarzda olinganligi tushuntirish.
8.3-jadval
Talab qilinadigan polosaning kadrning uzunligiga bog‘liqligi
Kodek turi
|
Kadrning uzunligi (ms)
|
Kadrning o‘lchami (bayt)
|
RTP sarlavha o‘lchami (bayt)
|
1 abonentga talab qilinadigan polosa (kbit/s)
|
G.711
|
5
|
|
58
|
|
10
|
|
58
|
|
15
|
|
58
|
|
20
|
|
58
|
|
30
|
|
58
|
|
G.723
|
5
|
|
58
|
|
10
|
|
58
|
|
15
|
|
58
|
|
20
|
|
58
|
|
30
|
|
58
|
|
G.726
|
5
|
|
58
|
|
10
|
|
58
|
|
15
|
|
58
|
|
20
|
|
58
|
|
30
|
|
58
|
|
G.728
|
5
|
|
58
|
|
10
|
|
58
|
|
15
|
|
58
|
|
20
|
|
58
|
|
30
|
|
58
|
|
G.729
|
5
|
|
58
|
|
10
|
|
58
|
|
15
|
|
58
|
|
20
|
|
58
|
|
30
|
|
58
|
|
USLUBIY KO‘RSATMALAR
8.1. Umumiy qoidalar
IP protokol asosidagi tarmoqlarda barcha ma’lumotlar – ovoz, matn, kompyuter dasturlari yoki boshqa istalgan shakldagi ma’lumotlar paketlar ko‘rinishida uzatiladi.
IP-tarmoq bo‘yicha ovozni uzatilishi jarayoni bir necha bosqichlardan tashkil topgan:
- ovozni raqamlashtirish (ARO‘);
- ma’lumotlarning fizik hajmini kamaytirish maqsadida raqamlashtirilgan ma’lumotlarga ishlov berish (keraksiz pauzalarni fon shovqinini so‘ndirish, kompressiyalash) va tahlil qilish;
- ma’lumotlarni RTP paket formatiga qadoqlash (malumotlarni paketlarga bo‘lib chiqish, protokolli axborotlar – foydalanuvchi manzilini qo‘shish, xatoliklarni korreksiyalash uchun qo‘shimcha ma’lumotlar);
- zarur ma’lumotlar miqdorini vaqtinchalik to‘plash.
Olingan paketlardan uzatilgan ovozli ma’lumotlarni ajratib olish ham bir necha bosqichlarda bo‘lib o‘tadi:
- paketlarning tartibli ketma-ketligini tekshirish;
- paketlarni vaqtinchalik to‘plash;
- yo‘qotilgan paketlarni qayta tiklash uchun approksimatsiya algoritmining ulanishi;
- ma’lumotlarni dekompressiyalash (kompressiyadan chiqarish);
- raqamlashtirilgan ma’lumotlarni audio-signalga o‘zgartirish RAO‘).
8.2. RTP va RTCP protokollari
Nutq ma’lumotlarini va videoma’lumotlarni uzatilishini ta’minlash uchun ilovalar bog‘lanishlar o‘rnatilishisiz transport darajasi servisini (masalan, UDP) ishlatadi. Bunda har bir ilova paketlarning foydali yuklamasini o‘ziga xos tarzda, shu juladan ishlash uchun zarur bo‘ladigan maydonlar va ma’lumotlarni shakllantirilishini ta’minlashi mumkin. Lekin, turli tabiatdagi ma’lumotlar (nutq, video) ularni tarmoq bo‘ylab uzatishda yetarlicha ma’lum funksionallikning ta’minlanishini talab qiladigan umumiy o‘ziga xos xususiyatlarga ega. Bu turli tabiatlardagi ma’lumotlar oqimlari uchun umuiy funksiyalarni birlashtiradigan va butun mavjud ilovalar orqali ishlatiladigan qandaydir umumiy transport darajasini bu daraja protokoliga standart maqomini berish bilan shakllantirishga imkon beradi. IETF qo‘mitasi tomonidan real vaqtda ma’lumotlarni tashish protokoli - Realtime Transport Protocol (RTP) ishlab chiqilgan. U tarmoq bo‘ylab paketlar marshrutlanishili nutq va video ma’lumotlarni interaktiv uzatishga bog‘liq bo‘lgan deyarli barcha ilovalar uchun bazis bo‘lib qoldi.
IP-tarmoqlar uchun xarakterli bo‘lgan vaqtinchalik kechiktirishlar va paketlarning kechiktirilishini o‘zgarishi (djitter) kechiktirishga sezgir bo‘lgan, masalan, nutq va videoma’lumotlarni qabul qilish uchun absolyut yaroqsiz qilish bilan ma’lumotlarni jiddiy buzishi mumkin. Ta’kidlaymizki, paketlarning kechiktirilishini o‘zgarishi kechiktirishning absolyut qiymatiga qaraganda uzatish sifatini sub’ektiv baholashga ancha kuchli ta’sir qiladi.
8.2. Nutq kodeklarining turlari
IP-kanalning o‘tkazish qobiliyatidan samarali foydalanishning muhim omillaridan biri nutq ma’lumotlarini kodlash/dekodlashning optimal algoritmi – kodekni tanlash hisoblanadi.
Bugungi kundagi barcha mavjud kodeklarini ishlash prinsipi bo‘yicha uchta guruhga bo‘lish mumkin:
1. Impulsli-kodli modelyatsiyali (IKM) va 50-nchi yillarning oxirida paydo bo‘lgan va bugungi kunda an’anaviy telefoniya tizimlarida ishlatiladigan adaptiv differensial impulsli-kodli modulyatsiyali kodeklar (ADIKM). Ko‘plab hollarda ARO‘/RAO‘ kombinatsiyasidan iborat bo‘ladi.
2. Nutq signali vokoderli o‘zgartiriladigan kodeklar radiotraktning o‘tkazish qobiliyatiga talablarni kamaytirish uchun mobil aloqa tizimlarida paydo bo‘ldi. Bu kodeklar guruhi signalning vokal tashkil etuvchilari – fonemlar haqidagi ma’lumotlar asosida signalning garmonik sintez qilishni ishlatadi. Ko‘plab hollarda bunday kodeklar analog kodeklar kabi ishlatiladi.
3. Kombinatsiyalangan (gibrid) kodeklar o‘zida vokoderli o‘zgartirish/nutqni sintez qilish texnologiyalarini birlashtiradi, lekin raqamli signallar bilan maxsuslashtirilgan DSPlar orqali operatsiyalarni amalga oshiradi. Bunday turdagi kodeklar IKM yoki ADIKM kodek va raqmli usulda yig‘ilgan vokoderni o‘z ichiga oladi
Signal shakli haqida ma’lum ko‘zda tutishlarga asoslangan barcha kodlash usullari amplituda keskin sakrashli signalni uzatish uchun to‘g‘ri kelmaydi. Aynan bunday ko‘rinishga modemlar yoki faksimil apparat generatsiyalaydigan signal ega bo‘ladi, shuning uchun siqishni qo‘llaydigan apparatura faks-apparatlar va modemlarning signallarini avtomatik tanishi va ularga ovozli trafikka qaraganda boshqacha ishlov berish kerak. ko‘plab kodlash usullari o‘z boshlanishlarini chiziqli oldindan aytishli kodlash usulidan LPC (Linear Predictive Coding) oladi. LPCda irish signali sifatida amplituda raqamli qiymatlarining ketma-ketligi ishlatiladi, lekin kodlash algoritmi alohida raqamli qiymatlarga emas, balki ularning ma’lum bloklariga qo‘llaniladi. Har bir qiymatlar bloki uchun uning xarakterli parametrlari - chastota, amplituda va boshqa qator parametrlari hisoblanadiyu Aynan bu qiymatlar tarmoq bo‘ylab uzatiladi. Nutqni kodlashga bunday yondashishda, birinchidan, signalga ishlov berish uchun ishlatiladigan maxsuslashtirilgan protsessorlarning hisoblangan qiymatlariga talablar ortadi, ikkinchidan esa, uzatishdagi kechiktirish ortadi, chunki kodlash alohida qiymatlarga emas, balki o‘zartirishlardan oldin mulum buferga to‘planishi kerak bo‘ladigan ularning qandaydir to‘plamiga qo‘llaniladi.
|
