Programowe modele kodeków PCM do symulacji wpływu zaburzeń występujących w systemach VoIP na jakość sygnału mowy

Istota transmisji VoIP polega na utworzeniu cyfrowej reprezentacji sygnału mowy, poddaniu go odpowiedniej kompresji bitowej w kodekach głosowych oraz podzieleniu informacji na pakiety z nagłówkami. Taki strumień pakietów jest transmitowany poprzez łącza pracujące w technologii IP. W węźle odbiorczym cała procedura jest odtwarzana w kierunku odwrotnym, dzięki czemu otrzymujemy rzeczywisty sygnał mowy.
Sygnał mowy, z uwagi na swój izochroniczny charakter, musi być transmitowany w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że pakiety transportowe wypełnione treścią medialną są wysyłane w regularnych odstępach czasu. W celu ich prawidłowego odtworzenia, należy je odebrać bez znaczących strat oraz z niewielkim opóźnieniem.
Każde ogniwo łańcucha przesyłowego, (systemy konwertujące, transmisyjne, terminale) generuje niekorzystne zjawiska, decydujące o jakości sygnału mowy. Można zdefiniować kilka podstawowych problemów, które powstają podczas transmisji głosu w systemach VoIP: opóźnienie, jitter, utrata pakietów.
Celem niniejszej pracy jest zbudowanie oprogramowania do symulacji wpływu zaburzeń na jakość sygnału mowy w telefonii internetowej. Aplikacja zawiera implementację kodeków G.711 a-law oraz G.711 u-law. Podstawowym zadaniem programu jest symulacja bufora jitter oraz echa. Przeprowadzone symulacje pozwalają wydać opinię na temat wpływu podstawowych zaburzeń występujących w systemach VoIP na jakość sygnału mowy.
W pracy zostały omówione podstawy działania telefonii VoIP, protokoły sygnalizacyjne i transportowe. Zakres pracy, obejmuje również prezentację problemów związanych z zapewnieniem jakości mowy przesyłanej w technologii VoIP, a także opisuje rozwiązania podnoszące jakość połączenia głosowego. Ponadto zostały omówione zasady działania kodeków stosowanych we współczesnych systemach telekomunikacyjnych, ze szczególnym uwzględnieniem kodeków PCM.