Condificadores

Páginas: 37 (9067 palavras) Publicado: 23 de outubro de 2013
2 – CODIFICADORES DE VOZ
2. 1 – INTRODUÇÃO

Para transmissão de voz por redes de pacote, é desejável que os codificadores de voz
utilizados trabalhem a baixas taxas de bits, como por exemplo, o codificador G. 729,
padrão ITU-T, que trabalha a uma taxa de 8 kbps. Para fazer o envio de voz como dados
é preciso fazer o empacotamento dos bits gerados pelo codificador. A quantidade de
quadrosdo sinal de voz em cada pacote depende, entre outros fatores, das características
do codificador. As redes de comunicações apresentam vários fenômenos sobre o dados
transmitidos produzindo efeitos que durante sua decodificação irá a refletir na qualidade
do sinal reproduzido, esses efeitos são provocados pelo atraso na chegada dos pacotes,
perda de pacotes, erros inseridos no fluxotransmitido e jitter.

A capacidade dos codificadores de fazer a decodificação com boa qualidade
mesmo quando esses fenômenos ocorrem é uma característica fundamental. Para isso,
os codificadores de voz devem incorporar mecanismos que mitiguem os efeitos desses
fenômenos. Especialmente, é importante que os codificadores de voz usem um
algoritmo de reconstrução de quadros perdidos — esses algoritmosserão discutidos no
Capítulo 3.

Esse capítulo descreve alguns fundamentos da codificação de voz, especialmente
os fundamentos da codificação preditiva linear que é a base para a maioria dos
codificadores de voz que operam a taxas abaixo de 20 kHz. Descreve, então, quatro
codificadores que estão entre os mais utilizados para transmissão de voz por redes de
pacote, especialmente voz sobre IP(VoIP, voice over IP). São eles: os codificadores G.
711, G.723.1 e G.729, que são padrões ITU-T, e o codificador iLBC, atualmente em
teste e proposto na RFC 3951 da IETF, criado especialmente para o serviços de voz
sobre redes de dados. Todos esses codificadores dispõem de um algoritmo para
reconstrução de quadro perdido, descrito no Capítulo 3.

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2.2 – CONCEITOS BÁSICOS DACODIFICAÇÃO DE VOZ
2.2.1 – Produção e classificação dos sons da fala

A voz é uma onda sonora criada por uma vibração que é propagada no ar. O sinal de
voz não é uma onda estacionária, mas pode ser considerada quase estacionária em
pequenos períodos de tempo. Os sons da fala e, portanto, segmentos curtos de um sinal
de voz podem ser classificados em sons surdos e sons sonoros. A Figura 2.1 mostra umsegmento-exemplo de cada uma dessas classes de som.

Segmento sonoro

Segmento surdo

Figura 2. 1 – Forma de onda de um som surdo e de um som sonoro.

Os sons sonoros são produzidos forçando-se o ar do pulmão através da glote
com a tensão das cordas vocais ajustadas de modo que essas vibrem, abrindo e fechando
a glote. O resultado é uma seqüência quase periódica de pulsos de ar, queconstitui a
excitação glótica responsável pela geração dos sons sonoros. A taxa de vibração das
cordas vocais determina a freqüência fundamental (ou tonal) do som, também
denominada simplesmente tom, cujos valores típicos estão entre 50 e 500Hz.
Os sons surdos são gerados formando-se uma constrição em algum ponto do
trato vocal e forçando-se o ar através dessa constrição com velocidade alta osuficiente

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para produzir turbulência. Isso cria uma excitação ruidosa de espectro largo que é
aplicada ao trato vocal. A localização da constrição determina o tipo de som surdo
produzido.
Os sonos sonoros têm forma de onda quase periódica, enquanto que os sons
surdos têm características de ruído, como se pode ver no exemplo mostrado na Figura 2.
1. A energia dos sons sonoros égeralmente maior que a energia dos sons surdos. Além
disso, os sons sonoros são mais importantes para a qualidade perceptiva (ou subjetiva)
global de uma locução que os sons surdos.

2.2.2 – Digitalização dos sinais de voz

Para serem processados, armazenados ou transmitidos digitalmente, os sinais de voz
precisam ser primeiro digitalizados, isto é, precisam passar por uma conversão do tipo...
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