{"id":7911,"date":"2016-09-02T14:47:57","date_gmt":"2016-09-02T19:47:57","guid":{"rendered":"http:\/\/www.servervoip.com\/blog\/?p=7911"},"modified":"2019-06-07T11:44:52","modified_gmt":"2019-06-07T16:44:52","slug":"codecs-y-formatos-de-audio-en-telefonia-ip","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.servervoip.com\/blog\/codecs-y-formatos-de-audio-en-telefonia-ip\/","title":{"rendered":"Codecs y Formatos de audio en Telefonia IP"},"content":{"rendered":"
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Como es com\u00fan en toda comunicaci\u00f3n de m\u00faltiples medios (multimedia), es necesario utilizar un \u201clenguaje\u201d com\u00fan durante la trasmisi\u00f3n, y en caso de querer almacenarla en nuestro sistema algun tipo de formato.<\/p>\n

Para ello Asterisk utiliza toda una serie de Codecs y Formatos, tanto de video, como de audio, incluso de Imagen segun veremos a continuaci\u00f3n.
\nEn t\u00e9rminos generales un codec b\u00e1sicamente es un algoritmo de compresi\u00f3n y descompresi\u00f3n, que aprovecha la potencia de las CPU para realizar una labor de mejor o peor calidad. Lo mismo se aplica para los formatos pero concretamente en el momento de escritura en un archivo de almacenamiento.<\/p>\n

Como todos los algoritmos, nos encontramos ante un triangulo en el cual, si preferimos optar por tender hacia un v\u00e9rtice, sacrificamos el resto. En este caso los v\u00e9rtices ser\u00edan:<\/p>\n

\u2022\tUso de recursos de CPU
\n\u2022\tConsumo de Ancho de Banda
\n\u2022\tCalidad de la comunicaci\u00f3n<\/p>\n

Si creamos un algoritmo muy sofisticado que sea capaz de comprimir bastante el medio, y nos ofrezca una calidad de comunicaci\u00f3n bastante aceptable, lo m\u00e1s probable es que estemos sacrificando una gran cantidad de Recursos de la CPU<\/p>\n

En contrapartida, si queremos utilizar un algoritmo bastante lineal, y conservar la calidad en la comunicaci\u00f3n, lo t\u00edpico ser\u00eda que el consumo de ancho de banda sea demasiado alto.
\nSi elegimos sacrificar la calidad en la comunicaci\u00f3n entonces podremos permitirnos un consumo de ancho de banda ajustado, y un algoritmo relativamente lineal.<\/p>\n

Eventualmente existen algoritmos muy sofisticados que son capaces de rendir en t\u00e9rminos generales (menor uso de recursos, menor consumo, y m\u00e1xima calidad) mucho mejor que otros menos elaborados. Pero como suele venir siendo com\u00fan estos c\u00f3decs est\u00e1n protegidos detr\u00e1s de licencias de uso bastante caras y que eventualmente ser\u00e1 decisi\u00f3n nuestra valorar el coste general (TOC) de la soluci\u00f3n dado que si manejamos un alto nivel de comunicaciones, el rendimiento global podr\u00eda verse afectado, y con el pago de esas licencias, conseguir un ahorro de costes a nivel de infraestructura tanto de Servidor como de Comunicaciones.<\/p>\n

\"Formatos

Formatos en Telefonia IP<\/p><\/div>\n

Codecs de Audio<\/strong><\/p>\n

ulaw<\/strong>
\nEste codec, es realmente conocido como G.711 pero en su versi\u00f3n espec\u00edfica para Estados Unidos. Es el tipo de codificaci\u00f3n que utilizan los tel\u00e9fonos en la red cl\u00e1sica de telefon\u00eda en EEUU y Canad\u00e1. Ofrece un flujo de datos de 64 kbit\/s lo que puede resultar bastante alto comparado a sus \u201ccompetidores\u201d (aunque para la telefon\u00eda est\u00e1ndar, es un flujo de datos com\u00fan). Esos 64 kbit\/s recuerdan al ancho de banda, obtenido por los MODEM que se utilizaban antiguamente para conectarse a Internet y es justamente por esto, las lineas de voz, ocupaban el 100% de su ancho de banda utilizando este c\u00f3dec.<\/p>\n

alaw<\/strong>
\nEs equivalente al codec ulaw, pero es el utilizado en Europa. Para configuraciones hechas en Espa\u00f1a es muy conveniente permitir este codec, y forzar los dispositivos a utilizar este c\u00f3dec, (u otro mejor) para intentar evitar la transcodificaci\u00f3n.<\/p>\n

gsm<\/strong>
\nEste codec es muy reconocido dado que se utiliza regularmente en los canales de las lineas m\u00f3viles. Sus siglas hacen referencia a Global System for Mobile communications, es decir, Sistema Global para las comunicaciones m\u00f3viles. Realmente no prima en la calidad sino en la cantidad, ya que el flujo de datos en una conexi\u00f3n Full-Rate es de solo 13kbit\/s. Es un buen m\u00e9todo para ahorrar ancho de banda ya que es casi consume 5 veces menos que el c\u00f3dec alaw, aunque si trabajamos en conexiones de mala calidad a nivel de tiempo de respuesta (tiempo que tarda en ir y volver un paquete enviado) o de jitter (desviaci\u00f3n est\u00e1ndar del tiempo de respuesta), la voz podr\u00eda llegar a distorsionarse tanto hasta ser incomprensible.<\/p>\n

ilbc<\/strong>
\nUno de los codecs m\u00e1s interesantes, creado por una empresa que compr\u00f3 Google, y aplicable a m\u00faltiples programas conocidos de conversaci\u00f3n por voz, como un softphone muy popular en Linux llamado Ekiga, la convertida empresa Gizmo5 al conocido Google Voice, y como no pod\u00eda ser menos, Google Talk.
\nPuede llegar a ofrecer niveles de calidad superiores al poderoso G729.a (vemos m\u00e1s adelante), y a cambio es distribuido con una licencia no Open Source, pero si de uso bastante libre, incluso es posible modificar el c\u00f3digo. Si el dispositivo lo permite, sin duda es una gran opci\u00f3n permitir el uso de este c\u00f3dec. El flujo de datos es de tan solo 13,3 kbit\/s, equivalente a GSM pero con infinita mayor calidad. El problema como suele ser l\u00f3gico, es que a no ser que tuviese el algoritmo definitivo (que no es el caso), consume demasiados recursos en la CPU comparativamente al resto de los codecs.<\/p>\n

speex<\/strong>
\nOtro c\u00f3dec bastante interesante desarrollado por la comunidad Xiph (tambi\u00e9n conocida por formatos reconocidos como Vorbis, Flac), y por el hecho de ser uno de los pocos 100% Open Source (Licencia BSD), y muy ajustable a nivel de nuestro sistema Asterisk. Cuando hablamos de ajustable, nos referimos a nivel de configuraci\u00f3n (codecs.conf) podr\u00edamos elegir variar el compromiso de consumo de CPU a costa del consumo de ancho de banda o la calidad y llegar a conseguir la ajustada cantidad de solo 2kbit\/s en caso que fuera necesario [1]<\/p>\n

g722<\/strong>
\nEste codec es una \u201cmejora\u201d del G.711 y tambi\u00e9n su uso es gratuito y es soportado por multiples dispositivos. En esencia este puede ser el problema de utilizar uno u otro codec: Que el dispositivo que conecte con nuestro asterisk lo soporte. Comparativamente hablando con otros codecs como ilbc, y speex, este codec es muy inferior, pero en cambio ha sido m\u00e1s popular entre los dispositivos de telefon\u00eda, asi que, a veces ser\u00eda una mejor opci\u00f3n que utilizar el c\u00f3dec alaw, en caso que se nos permita elegirlo.<\/p>\n

g723<\/strong>
\nEste codec es un compromiso bastante aceptable entre ancho de banda, calidad y consumo, y de hecho se utiliza en conjunto con el codec de video H.323. En Asterisk solo puede ser usado en el modo pass-thru (es decir, para comunicaciones directas entre dos dispositivos que soporten este codec, parametro directmedia de SIP. As\u00ed que perderiamos mucha funcionalidad que nos ofrece Asterisk. Adem\u00e1s no es gratuito, tiene licencias cerradas, y tambi\u00e9n se encuentra bajo los estandares de la ITU-T<\/p>\n

g726<\/strong>
\nComo el c\u00f3dec G.711, tambi\u00e9n proviene de la telefon\u00eda convencional. El consumo de ancho de banda es bastante inferior (32kbit\/s) y se introdujo como una mejora para aprovechar los troncales de telefon\u00eda ofrecidos por los operadores, G.726<\/p>\n

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\n[rev_slider ServerVoip]
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g729<\/strong>
\nEl codec G.729a es el c\u00f3dec que utiliza una licencia de pago m\u00e1s popular en el mundo de Asterisk. De hecho Digium comercializa sus licencias directamente como un producto desde su p\u00e1gina web oficial. Este c\u00f3dec es todo un compromiso de calidad en todos los niveles anteriormente expuestos. Podr\u00eda considerarse que en la actualidad no tiene rivales, y su algoritmo al estar patentado no es posible que sea replicado. En instalaciones bastante grandes, o en instalaciones que tengamos problemas porque el coste del ancho de banda se dispara en precio conforme vamos solitando ampliaciones, este c\u00f3dec podr\u00eda ser muy interesante tenerlo en cuenta ya que realmente para lo que ofrece, no es excesivamente caro. Por ejemplo en una instalaci\u00f3n de tel\u00e9fonos en una sede remota, que dependen de troncales en una sede principal, y que el ancho de banda lo comparten adem\u00e1s con otras aplicaciones de uso interno, ser\u00eda una buena opci\u00f3n plantearse la adquisici\u00f3n de estas licencias.<\/p>\n

Podr\u00edamos considerar el uso de codecs libres u Open Source como los comentados anteriormente, pero nos encontramos ante la dificultad que muchos terminales no lo soportan. Si los tel\u00e9fonos no pasan por un sistema Asterisk intermedio, y conectar directamente con la central, hay que tener en cuenta, que este codec suele venir impl\u00edcito en una gran cantidad de tel\u00e9fonos f\u00edsicos, lo que aporta un valor a\u00f1adido a\u00fan superior.<\/p>\n

Formatos de Audio<\/strong><\/p>\n

Los formatos principalmente se miden, por el nivel de compresi\u00f3n que afecta a la calidad, y por la tasa de bits (bitrate) que afecta al tama\u00f1o. Al igual que ocurre con los codecs, el hecho de conseguir una buen bitrate, en conjunci\u00f3n a una buena calidad, incluso perfecta calidad (compresi\u00f3n nula), supone un esfuerzo mayor en los recursos de procesamiento del sistema.
\nEn consecuencia, podemos decir que existen m\u00faltiples formatos que no tienen ning\u00fan tipo de compresi\u00f3n, es decir tambi\u00e9n llamados formatos \u201csin perdidas\u201d, muy divulgados a ra\u00edz de las cr\u00edticas por la baja calidad que ofrec\u00edan algunos formatos m\u00e1s populares con car\u00e1cter comprimido.<\/p>\n

GSM<\/strong>
\nEste formato, ser\u00eda simplemente la traducci\u00f3n directa de una pista de audio basada en el c\u00f3dec GSM en bruto, con las mismas caracter\u00edsticas a nivel de calidad y tasa de bit (en consecuencia tama\u00f1o), suele representarse con la extensi\u00f3n gsm aunque tambien puede tener extensi\u00f3n wav49.<\/p>\n

PCM<\/strong>
\nEs un formato utilizado regularmente por los sistema de telefon\u00eda tradicionales, traducci\u00f3n directa de modulaci\u00f3n por impulsos codificados, no tiene ning\u00fan tipo de compresi\u00f3n, ni tampoco perdida de calidad, pero suele ser el formato con los bitrates m\u00e1s elevados, dado que podr\u00eda considerarse un tipo de grabaci\u00f3n en \u201cbruto\u201d. Suele utilizar las extensiones wav o pcm<\/p>\n

WAV<\/strong>
\nFormato creado por Microsoft, que suele basarse en otros formatos pero que en esencia suele ser un tipo de formato sin compresi\u00f3n pero tambi\u00e9n como parecidos, suele tener tama\u00f1os considerables para la cantidad de informaci\u00f3n almacenada, dado que suele ser un formato de almacenaje en bruto. Sus distintas variantes, simplemente establecen la frecuencia y los bits, que desembocar\u00e1 en el nivel de la calidad de grabaci\u00f3n.
\nEl m\u00e1s utilizado en asterisk es el WAV 16 bit linear (wav16 o simplemente wav)<\/p>\n

OGG<\/strong>
\nSu nombre viene de Ogg Vorbis, es un formato open source, tambi\u00e9n englobado dentro de la comunidad Xiph, al igual que el c\u00f3dec Speex. Viene a ser un posible reemplazo de los codecs m\u00e1s populares especialmente en Internet, donde se realiza la mayor parte de la transferenc\u00eda de los mismos, como puede ser el caso de MP3, para concretamente, el estilo de formatos con compresi\u00f3n y cuya perdida esta basada en el nivel de esta. Se establecen 12 niveles de compresi\u00f3n que van desde q(-2) a q(10) siendo el m\u00e1ximo, el m\u00ednimo nivel de compresi\u00f3n y en consecuencia, el ficheros de mayor tama\u00f1o produce.<\/p>\n

SLINEAR<\/strong>
\nEs un formato de archivo, nativo de Asterisk, que no tiene ningun tipo de compresi\u00f3n ni perdida de calidad en consecuencia, pero el bitrate suele ser bastante elevado. Es equivalente al formato RAW (en bruto), y suele representarse con la extensi\u00f3n sln.<\/p>\n

MP3<\/strong>
\nEl formato m\u00e1s conocido entre todos, hace referencia a MPEG Layer III, y posee licencias muy especiales de distribuci\u00f3n. Es por estas por lo que su desarrollo dentro de Asterisk ha de hacerse de forma individual, y es altamente recomendable transformar los ficheros MP3 a otro formato m\u00e1s pr\u00e1ctico para Asterisk antes de trabajar con ellos. Se considera al igual que OGG, un formato de compresi\u00f3n, con significativas perdidas de calidad en funci\u00f3n de la misma.<\/p>\n

Hay que considerar ademas, que el uso del codec, va \u201cinscrito\u201d en el dispositivo que vayamos a utilizar. Si utilizamos softphones (tel\u00e9fonos en la computadora) es muy probable que podamos \u201cinstalarles\u201d cualquier codec literalmente, pero en el caso de utilizar dispositivos f\u00edsicos, a no ser que el fabricante tenga opciones a \u201cinsertarles\u201d nuevos codecs, cosa poco probable, tendremos que conformarnos con los que trae por defecto.<\/p>\n

En teor\u00eda si en un punto, tenemos un tel\u00e9fono \u00faltima generaci\u00f3n con un codec muy eficiente, y en el otro punto tenemos un tel\u00e9fono IP muy antiguo, que utiliza un c\u00f3dec obsoleto, nos encontramos ante otro problema adicional. Si decidimos que el tel\u00e9fono nuevo por defecto utilice el codec de m\u00e1xima calidad, al llegar el audio a nuestra m\u00e1quina Asterisk, esta debe convertirlo (transcoding) al estilo del c\u00f3dec del dispositivo m\u00e1s antiguo, y esta conversi\u00f3n en ocasiones puede suponer un consumo de CPU aun superior, que el de la propia codificaci\u00f3n y descodificaci\u00f3n de los medios.<\/p>\n

Tomado de: http:\/\/elastixtech.com\/codecs-y-formatos-en-telefonia-ip\/<\/p>\n

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