پروژه آموزشی شبیه سازی vocoder با استاندارد G.711 با متلب

توضیحات

پروژه شبیه سازی vocoder با استاندارد G.711 با متلب

یکی از نکات مهم در در طراحی سیستم ویپ (VoIP) پهنای باند مورد نیاز آن می باشد، به طوری که محدودیت پهنای باند، باعث قطع شدن مکالمه ها نشود. در یک سیستم ویپ در گام اول ابتدا صدا به حالت دیجیتال در آمده، سپس فشرده می شود و در نهایت به صورت بسته های دیتا ارسال می شوند. این بسته ها باید بدون تاخیر زیاد، به گیرنده برسند تا تماسی موفق با رضایت طرفین مکالمه داشته باشیم. در سمت گیرنده دوباره این بسته ها به شکل آنالوگ در می آید و برای کاربر پخش می شوند. در برقراری یک ارتباط تلفنی، عمل نمونه برداری از صدا صورت می گیرد. به طور معمول صدایی به طول تقریبی ۱۰ تا ۲۰ میلی ثانیه در بسته دیتا جهت ارسال قرار می گیرد. البته کدک های مختلفی تعریف شده اند که هر کدام استاندارد خاص خود را به منظور نمونه برداری و ارسال صدا تعریف کرده اند.

بسته به نوع کدک مورد استفاده در انتقال صدا، بسته های ویپ مدتی را در سمت گیرنده منتظر می مانند تا کار بافر شدن آن ها به حد تعیین شده برسد. با رسیدن حجم بسته ها در بافر سمت گیرنده به اندازه تعیین شده، صدا در سمت دیگر پخش خواهد شد.تاخیر صدا، در حالت ایده آل باید به گونه ای باشد که شنونده متوجه آن نشود.

برای بالا بردن کیفیت VoIP در این پروژه متلب می توان سیگنال دیجیتال شده صوت را قبل از بسته بندی با کدک های خاصی فشرده کرد. این کدک ها باعث می شوند حجم دیتای منتقل شده و در نتیجه پهنای باند کاهش و بنابراین سرعت انتفال آن ها افزایش یابد. کیفیت صدا در این کدک ها نسبت به گم شدن بسته های صوتی در شبکه دیتا حساسیت بیشتری دارد. بنابراین انتخاب کدک یکی از عوامل مهم در طراحی شبکه تلفنی مبتنی بر IP می باشد. در جدول زیر انواع کدک های صدا و برخی ویژگی های آن ها، آورده شده است که ما بر روی استاندارد G.711 تمرکز خواهیم نمود.

کدک G.711

استاندارد G.711 یک استاندارد صوت است که توسط سازمان ITU-T استاندارد شد و با عنوان مدولاسیون کد پالس (PCM) فرکانس های صوتی است و این یک استاندارد مورد نیاز در بسیاری از فن آوری ها ، مانند استاندارد H.320 و H.323 است. این استاندارد در ابتدا برای استفاده در تلفن طراحی شده و در سال 1972 منتشر شد. همچنین می تواند برای ارتباط فکس از طریق شبکه های IP مورد استفاده قرار گیرد. استاندارد G.711 یک کدک صوتی باند باریک است که صوتی در 64 کیلوبیت بر ثانیه را فراهم می­کند.

همچنین سیگنال های صوتی را که در محدوده 300-3400 هرتز هستندا را با سرعت 8000 نمونه در ثانیه نمونه برداری می­کند. یک کوانتیزه سازی غیر یکنواخت (لگاریتمی) با 8 بیت برای نشان دادن هر نمونه در ادامه استفاده می­شود و در نتیجه نرخ بیت 64 کیلوبیت در ثانیه بدست خواهد آمد. دو نسخه کمی متفاوت وجود دارد: قانون- میو ، که در درجه اول در آمریکای شمالی و ژاپن مورد استفاده قرار می گیرد و قانون- آ که در بیشتر کشورهای خارج از آمریکای شمالی مورد استفاده قرار می گیرد. تا کنون دو نسخه بهبود یافته برای G.711 منتشر شده است: G.711.0 که با استفاده از فشرده سازی اطلاعات بدون اتلاف برای کاهش پهنای باند استفاده می شود و G.711.1 که کیفیت صوتی را با افزایش پهنای باند افزایش می دهد و در سال 2008 منتشر شد.

در استاندارد G.711 دو الگوریتم اصلی μ-law و الگوریتم a-law تعریف میشود که هر دو لگاریتمی هستند، اما قانون a به طور خاص برای پردازش ساده تر رایانه طراحی شده است.  نسخه G.711 μ-law تمایل دارد وضوح بیشتری به سیگنالهای دامنه بالاتر بدهد در حالی که G.711 A-law سطح کمی بیشتری را در سطح سیگنال پایین تر فراهم می­کند که در ادامه با فرایند هر یک بطور دقیق آشنا خواهیم شد.

کد متلب نوشته شده که در زیر می­بینید این مراحل را بروی یک صوت آنالوگ انجام داده و آنرا با دو قانون گفته شده به استاندارد G.711 در می آورد.

پروژه شبیه سازی vocoder با استاندارد G.711 با متلب توسط کارشناسان گروه ۱.۲.۳ پروژه پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.