VoIP ( англ. voice over IP  ? голос через IP) ? технолог?я передач? мед?а-даних у реальному час? за допомогою с?мейства протокол?в TCP/IP . IP-телефон?я  ? система зв'язку, в як?й аналоговий звуковий сигнал абонента дискретизу?ться (коду?ться в цифрову форму), компресу?ться й пересила?ться цифровими каналами зв'язку до ?ншого абонента , де проводиться зворотня операц?я ? декомпрес?я , декодування й в?дтворення аналогового сигналу.

Протоколи [ ред. | ред. код ]

Частина протокол?в ?з с?мейства VoIP затверджу?ться ?нтернет -сп?втовариством як RFC ( англ. request for comments ), частина ? м?жнародними орган?зац?ями ( IETF тощо).

Основу технолог?? VoIP склада? протокол RTP ( англ. real time protocol  ? протокол реального часу) RFC 1889 чи RFC 3550 , надбудований над протоколами UDP / IP , а також протоколи (методи) кодування мед?а-даних (для кодування голосу ? це протоколи G.711 , G.723 , G.729 , GSM , Speex та ?нш?, для кодування в?део ? протоколи RFC ???).

?снують розширення (проф?л?) протоколу RTP, наприклад, SRTP (secure RTP), ( RFC 1890 , RFC 2198 , RFC 3711 тощо).

Протоколи IP-телефон?? [ ред. | ред. код ]

Протоколи забезпечують ре?страц?ю IP-пристрою (шлюз, терм?нал або IP-телефон) на сервер? або гейтк?пер? провайдера , виклик ?/або переадресац?ю виклику, встановлення голосового з'?днання, передачу ?мен? ?/або номера абонента. Зараз широкого поширення набули так? протоколи VoIP:

• SIP  ? забезпечу? передачу голосу, для сигнал?зац?? зазвичай використову? порт 5060 UDP ;
• H.323  ? протокол, б?льш прив'язаний до систем традиц?йно? телефон??, н?ж SIP, сигнал?зац?я ? через порт 1720 TCP ;
• IAX2 ? через 4569 UDP-порт передаються ? сигнал?зац?я, ? мед?а ;
• MGCP ;
• SIGTRAN;
• SCTP;
• SGCP ;
• Skinny/SCCP;
• Unistim ? закритий протокол передач? сигнального траф?ку в продуктах компан?? Nortel .

Кодування мовно? ?нформац?? [ ред. | ред. код ]

Джерело ?нформац?йних даних ? мовний сигнал, можливою моделлю якого ? нестац?онарний випадковий процес. У першому наближенн? можна вид?лити так? типи сигнальних фрагмент?в: вокал?зування , невокал?зування , перех?дн? ? паузи . При передач? мови в цифров?й форм? кожен тип сигналу при одн?й ? т?й же тривалост? й однаков?й якост? вимага? р?зного числа б?т для кодування q передач?. Отже, швидк?сть передач? р?зних тип?в сигналу також може бути р?зною, що обумовлю? застосування кодек?в з? зм?нною швидк?стю. В результат? передача мовних даних у кожному напрям? дуплексного каналу розгляда?ться як передача асинхронних лог?чно самост?йних фрагмент?в цифрових посл?довностей (транзакц?й) з датаграмною синхрон?зац??ю усередин? транзакц??, наповнено? блоками р?зно? довжини.

У основ? кодека мови з? зм?нною швидк?стю лежить класиф?катор вх?дного сигналу, що визнача? ступ?нь його ?нформативност? ?, таким чином, зада? метод кодування ? швидк?сть передач? мовних даних. Найпрост?шим класиф?катором мовного сигналу ? VAD ( англ. Voice Activity Detector , детектор мовно? активност?), який вид?ля? у вх?дному мовному сигнал? активну мову ? паузи. Фрагменти сигналу, що класиф?куються як активна мова, кодуються якимось ?з в?домих алгоритм?в (як правило, на баз? методу Code Excited Linear Prediction ? CELP) ?з базовою швидк?стю 4 ? 8 кб?т/с. Фрагменти, класиф?кован? як паузи, кодуються й передаються з низькою швидк?стю (порядку 0.1 ? 0.2 Кб?т/с) або не передаються взагал?. Коли спрацьову? VAD, на приймальн?й сторон? може автоматично генеруватися так званий ≪комфортний шум≫, щоб у сп?вбес?дника не виникало в?дчуття пропаж? зв'язку. При цьому нада?ться перевага передач? м?н?мально? ?нформац?? про фрагменти пауз. Ця стратег?я дозволя? оптим?зувати швидк?сть кодування до 2 ? 4 кб?т/с при достатн?й якост? мови, що синтезу?ться. При цьому для особливо критичних фрагмент?в мовного сигналу вид?ля?ться велика швидк?сть передач?, для менш в?дпов?дальних ? менша.

Вокодер вносить додаткову затримку порядку 15 ? 45 мс, що виника? з таких причин:

• використання буфера для накопичення сигналу й обл?ку статистики подальших в?дл?к?в (алгоритм?чна затримка);
• математичн? перетворення, що виконуються над мовним сигналом, вимагають процесорного часу (обчислювальна затримка).

Цю затримку необх?дно враховувати при розрахунках повних затримок. Проведений у р?зних досл?дницьких групах анал?з якост? передач? мовних даних через мережу ?нтернет показу?, що основним джерелом виникнення спотворень, зниження якост? й розб?рливост? синтезовано? мови ? переривання потоку мовних даних, викликане:

• втратами пакет?в при передач? через мережу зв'язку;
• перевищенням допустимого часу доставки пакету з мовними даними.

Це вимага? вир?шення задач? оптим?зац?? затримок у мереж? й створення алгоритм?в компрес?? мови, ст?йких до втрат пакет?в (?з в?дновленнями втрачених пакет?в).

Кодеки [ ред. | ред. код ]

В?дкрит?:

• GSM
• G.711 uLaw ?накше (Mu-law)
• G.711 aLaw
• G.722
• G.726
• Speex
• iLBC

Пропр??тарн?:

• G.729
• G.729A
• G.723
• G.723.1

Декодування мовно? ?нформац?? [ ред. | ред. код ]

Для в?дновлення мовного потоку (з урахуванням можливих втрат пакет?в у мереж?) на приймальн?й сторон? використову?ться протокол реального часу ? Real Time Protocol ( RTP ). У заголовку цього протоколу, зокрема, передаються часова м?тка й номер пакету. Ц? параметри дозволяють при м?н?мальних затримках визначити порядок ? момент декодування кожного пакету, а також ?нтерполювати втрачен? пакети. В?дновлена посл?довн?сть (?з можливими пропусками як поодиноких пакет?в, так ? ?х груп) поступа? на декодер. Декодер ма? забезпечити в?дновлення мовно? ?нформац??, заповнення пауз фоновим шумом, а також ехо-компенсац?ю кодованого сигналу, виявлення й детектування телефонно? сигнал?зац??.

?стор?я [ ред. | ред. код ]

Можлив?сть передач? голосових пов?домлень через мережу з пакетною комутац??ю вперше була реал?зована в 1993 роц?. Ця технолог?я отримала назву VoIP (Voice over IP). Одним ?з окремих застосувань ц??? технолог?? ? IP-телефон?я  ? послуга передач? телефонних розмов абонент?в засобом протоколу IP.

Переваги та недол?ки [ ред. | ред. код ]

Основними перевагами технолог?? VoIP ? скорочення необх?дно? смуги пропускання каналу передач?, що забезпечу?ться обл?ком статистичних характеристик мовного траф?ку:

• блокуванням передач? пауз (д?алогових, складових, смислових ? ?н.), як? можуть складати до 40 ? 50 % часу зайнятост? каналу;
• високою надм?рн?стю мовного сигналу ? його стисненням (без втрати якост? при в?дновленн?) до р?вня 20 ? 40 % початкового сигналу.

З ?ншого боку, траф?к VoIP критичний до затримок пакет?в у мереж?, але толерантний (ст?йкий) щодо втрат окремих пакет?в. Так втрата до 5 % пакет?в не призводить до пог?ршення розб?рливост? мови.

Протокол TLS [ ред. | ред. код ]

TLS (Transport Layer Security) ? це протокол шифрування, розроблений для захисту / шифрування SIP-пов?домлень, що в?дправляються програмним телефоном або УАТС. В?н захища? зв'язок, який в?дбува?ться м?ж додатком (зазвичай вашим браузером) та сервером. ^[1]

Див. також [ ред. | ред. код ]

• IP-телефон?я
• Skype

Прим?тки [ ред. | ред. код ]

Посилання [ ред. | ред. код ]

• Номадичн? номери в Укра?н?, Маргарита Ормоцадзе, Telecomer [ Арх?вовано 8 лютого 2012 у Wayback Machine .]
• 360 млн грн щор?чно оптим?зуються завдяки схемам ?з рефайлом, Маргарита Ормоцадзе, тижневик ≪Власть денег≫ № 318
• Як ? хто в Укра?н? ставить перепони розвитку IP-телефон??, Стан?слав Юрасов, Telecomer
• VoIP independent discussion and support topics relating to Voice over IP. [ Арх?вовано 1 кв?тня 2022 у Wayback Machine .] (англ.)
• Атака на VoIP: Перехоплення [ Арх?вовано 3 кв?тня 2008 у Wayback Machine .] ? П?дслуховування [ Арх?вовано 30 березня 2012 у Wayback Machine .]