ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická DIPLOMOVÁ PRÁCE Oldřich Slavata

Transkript

1 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická DIPLOMOVÁ PRÁCE 2010

2 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Katedra měření Neintruzivní měření kvality přenosu hlasu v telekomunikačních sítích Vedoucí práce Doc. Ing. Jan HOLUB Ph.D. Autor Praha 2010

3 zadání

4 Anotace Diplomová práce se zabývá hledáním souvislostí mezi vlastnostmi IP kanálu a výslednou kvalitou přenosu hlasu. Pro nastavení IP kanálu je využit síťový emulátor NISTNet. Měřítkem kvality přenosu je parametr MOS zjištěný pomocí algoritmů ITU-T P.862 a P.563. Zkoumané vlastnosti jsou : zpoždění, variabilní zpoždění, ztrátovost paketů a zdvojování paketů. Annotation This Diploma Thesis deals with searching connections between characteristics of IP chanel and final voice transmission quality. For adjusting of IP chanel is used network emulator NISTNet. Criterion of transmission quality is a parametr MOS investigated with an algorithms ITU-T P.862 and P.563. The following charateristics have been explored: delay, jitter, packet loss and packet duplications.

5 Prohlášení Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci vypracoval samostatně a použil jsem pouze podklady (literaturu, projekty, SW atd.) uvedené v přiloženém seznamu. Nemám závažný důvod proti užití tohoto školního díla ve smyslu 60 Zákona č.121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon). V Praze dne.. podpis

6 Poděkování Chtěl bych tímto poděkovat Doc. Ing. Janu Holubovi Ph.D za pomoc a odborné vedení při tvorbě diplomové práce. Dále bych rád poděkoval své rodině za podporu v průběhu studia. Také bych rád poděkoval Bc. Yannu Kowalczukovi za pomoc s NISTNetem.

7 Obsah 1 Zkratky 7 2 Úvod 8 3 Teoretický rozbor Simulátor (emulátor) IP prostředí VoIP Protokol IP Protokol UDP Rozdíl mezi TCP a UDP Protokol SIP 12 4 Vyhodnocování kvality přenosu hlasu MOS Metody vyhodnocování Doporučení ITU-T P.862 PESQ Doporučení ITU T P Doporučení ITU T P.563 3SQM 21 5 Testovací prostředí Audio analyzátor OPERA Linphone NISTNet Mosquito 29 6 Výsledky měření Zpoždění Variabilní zpoždění jitter Ztrátovost paketů Zdvojování paketů Kombinace variabilního zpoždění a ztrátovosti 40 7 Závěr 44 8 Reference 46 9 Přílohy 47

8 1 Zkratky V textu jsou použity následující zkratky. UDP User Datagram Protocol TCP Transmission Control Protocol IP Internet Protocol SIP Session Initiation Protocol IETF Internet Engineering Task Force ITU T International Telecommunications Union Telecommunications Standartization Sector MOS Mean Opinion Score PAMS Perceptual Analysis Measurement Systém PSQM Perceptual speech Quality Measurement PESQ Perceptual Evalution of Speech Quality IRS Intermediate Reference System MOS-LQO Mean Opinion Score - Listening Quality Objective 3SQM Single Sided Speech Quality Measurement PCM pulse-code modulation SNR Signal to Noise Ratio (odstup signál - šum) VoIP Voice over Internet Protocol (přenos hlasu v síti s protokolem IP) VoATM Voice over Asynchronous transfer mode VoDSL Voice over Digital subscriber line GSM Global System for Mobile communications POST Plain old telephone service LPC Linear predictive coding PLC Packet loss concealment 7

9 2 Úvod V průběhu historie se telefonní a datové sítě vždy vyvíjely odděleně. Na konci osmdesátých let dvacátého století se začaly objevovat první modemy umožňující přenos modulovaných dat v telefonním kanálu v pásmu 0,3 3,4 khz. S postupující digitalizací přenosových a spojovacích systémů již není třeba počítačová data modulovat a je možné je přenášet v celé šíři telefonní sítě. Vzhledem k rozvoji mobilní telefonie se přenos dat a připojení k internetu stalo pro většinu domácích uživatelů hlavním účelem pevné telefonní sítě. Dále rostoucí přenosová kapacita sítě spolu s neustále zdokonalovanými metodami digitálního zpracování akustických a obrazových signálů umožnily využít internet přímo pro hlasovou a video komunikaci v reálném čase. Trendem jednadvacátého století je postupné sdružování telefonní a datové sítě. Cílem je co nejefektivnější využití již existujících vedení a přepojovacích zařízení pro uspokojení poptávky uživatelů po rychlejším a stabilnějším připojení. Technologie xdsl umožňují využívat telefonní kabely pro vysokorychlostní přenos dat mimo pásmo 0,3 3,4 khz které je určené pro hovorová data. Telefonie se postupně stává pouze doplňkem k datovým a multimediálním službám a reálně se začíná blížit úplné sloučení obou sítí a poskytování telefonních služeb již pouze pomocí datové sítě. Internetová telefonie se stává lukrativním oborem podnikání, protože umožňuje lokálním poskytovatelům prolomit monopoly velkých operátorů. Ve vzniklém konkurenčním prostředí je třeba objektivně měřit a vyhodnocovat kvalitu služeb. Obecně se jedná o zajištění implementace telefonních služeb a o kvalitu samotného hovorového spojení. Přenos telefonního hovoru prostřednictvím internetové sítě přináší specifické problémy. Parametry sítě jako zpoždění, ztrátovost paketů nebo šířka pásma ovlivňují kvalitu přeneseného audio signálu. Cílem této diplomové práce je pomocí síťového emulátoru NISTNet realizovat v laboratorních podmínkách model reálného IP kanálu, který umožní rychlé nastavení libovolného parametru přenosu. Následně na tomto testovacím prostředí uskutečnit dostatečné množství VoIP telefonních hovorů s různým nastavením emulátoru a z naměřených vzorků pak pomocí algoritmů P.563 a P.862 určit souvislost mezi parametry simulované sítě a výslednou kvalitou přenosu hlasu. 8

10 3 Teoretický rozbor 3.1 Simulátor (emulátor) IP prostředí Simulátor (emulátor) IP prostředí je softwarový nástroj, který umožňuje modelovat chování sítě a síťových prvků. To má mnoho využití při návrhu a výstavbě složitějších síťových projektů (firmy, školy, telekomunikační sítě ). Další oblastí využití je vývoj a výroba samotných hardwarových síťových prvků a v neposlední řadě vývoj a implementace softwaru, jako jsou přenosové protokoly, kodeky nebo komunikační nástroje (instant messengery, IP telefony). Podle způsobu použití se tyto programy dělí na simulátory, emulátory a generátory zátěže (traffic generators). Simulátor Je čistě virtuální nástroj. Umožňuje na jednom počítači vytvořit model celé sítě a sledovat jeho chování při různé zátěži a různých režimech provozu. Rozsah simulované sítě závisí pouze na možnostech konkrétního simulátoru a výkonu použitého počítače. Výhodou je možnost relativně rychle a levně otestovat navrženou síť a odhalit případné chyby v projektu ještě před investicemi do výstavby. Problémy této metody jsou zejména v tom, že simulovaná struktura se může lišit od později realizované a reálné síťové prvky se mohou chovat jinak než jejich virtuální obrazy. Emulátor Na rozdíl od simulátoru emulátor nevytváří celou síť, ale pouze její vnější projevy. To umožňuje testovat reakci reálných prvků na zapojení do libovolně rozsáhlé sítě. Počítač s implementovaným emulátorem tak může v laboratorních podmínkách představovat stovky síťových prvků a tisíce kilometrů vedení. Emulované vlastnosti přenosu jsou zejména: zpoždění, jitter, ztrátovost paketů, zdvojení paketů a šířka pásma. Výhodou je testování reálných prvků proti reálné zátěži. Problém může být v tom, že emulovaná zátěž se v detailních parametrech (distribuce zpoždění, výběr ztracených paketů ) liší od reálné sítě. Generátor zátěže Je typ emulátoru, který nevytváří chyby přenosu, ale vnáší do sítě provozní zátěž (přenos dat, požadavky na servery ), v podstatě tak emuluje koncové prvky sítě. 3.2 VoIP Voice over Internet Protocol je technologie umožňující přenos hlasu digitální cestou v paketech protokolů UDP/TCP/IP. Využívá se pro telefonování prostřednictvím internetu nebo jiné počítačové sítě. Její rozvoj začal v devadesátých 9

11 letech dvacátého století a podle některých odborníků v budoucnosti zcela nahradí tradiční hlasové služby. Jak již bylo naznačeno, pro přenos hlasu se na síťové vrstvě používá protokol IP, na transportní vrstvě pak UDP, který na rozdíl od TCP preferuje rychlost doručení před celistvostí přenesených dat. V IP telefonii je zpoždění vyvolané kontrolou každého paketu (TCP) obecně větším problémem než ojedinělé výpadky paketů (UDP). Pro spojení a signalizaci telefonního hovoru v IP síti se v současné době nejčastěji používá protokol SIP vytvořený v IETF Protokol IP Internet Protocol je základní protokol síťové vrstvy a celého internetu. Provádí vysílání datagramů na základě síťových IP adres obsažených v jejich záhlaví. Každý datagram je samostatná datová jednotka, která obsahuje všechny potřebné údaje o adresátovi i odesilateli a pořadovém čísle datagramu ve zprávě. Datagramy putují sítí nezávisle na sobě a pořadí jejich doručení nemusí odpovídat pořadí ve zprávě. Doručení datagramu není zaručeno, spolehlivost, pokud je nezbytná, musí zajistit vyšší vrstvy (TCP, aplikace). Byty Verze Délka záhlaví ToS - typ služby Celková délka paketu 4-7 Identifikace Návěstí Číslo fragmentu 8-11 Životnost Číslo protokolu Zabezpečení záhlaví Zdrojová IP adresa Cílová IP adresa Volitelné možnosti 24 - Data (maximálně bytů - délka záhlaví) Tab. 1 Formát paketu IP 10

12 Verze verze IP (v současnosti IPv4, připravena je verze IPv6). Délka záhlaví délka hlavičky ve čtyřbytových slovech (kvůli volitelným možnostem se může lišit). ToS typ služby, původně měla tato položka umožňovat zvolit typ služby a následně podle toho přizpůsobit směrování (preferovat rychlost, celistvost, šířku pásma ). V praxi však k realizaci nedošlo. V současnosti se položka používá k podobným účelům nese značku pro mechanismy zajišťující služby s definovanou kvalitou. Celková délka délka datagramu v bytech. Identifikace každý paket má jednoznačný identifikátor. Pokud je datagram při přenosu poškozen, pozná se podle tohoto identifikátoru, které fragmenty patří k sobě. Návěstí - slouží pro řízení fragmentace. Definovány jsou dvě návěstí: More fragments ve významu nejsem poslední a Don t fragment zakazující tento datagram fragmentovat. Číslo fragmentu udává pozici fragmentu v původním datagramu, jednotkou je osm bytů. Životnost ochrana proti zacyklení, každý směrovač při průchodu dekrementuje tuto hodnotu. Při dosažení nuly se datagram zahazuje. Číslo protokolu určuje, kterému protokolu vyšší vrstvy se mají data předat při doručení (např.: TCP 6, UDP 17, ICMP 1, ). Zabezpečení záhlaví kontrolní součet. Zdrojová IP adresa - IP adresa síťového rozhraní, které datagram vyslalo. Cílová IP adresa - IP adresa síťového rozhraní, kterému je datagram určen. Volitelné možnosti - různé rozšiřující informace či požadavky. Například lze předepsat sérii adres, kterými má datagram projít. V praxi málo využívané. Data obsahuje přenášená data Protokol UDP Protokol UDP poskytuje jednoduché rozhraní mezi síťovou a aplikační vrstvou. Neposkytuje žádné záruky doručení a u jednou odeslaných zpráv neudržuje žádný stav. K funkcím síťové vrstvy přidává pouze kontrolní součty a schopnost rozdělovat UDP pakety mezi různé aplikace běžící na cílovém počítači (zdrojový a cílový port). 11

13 bity Zdrojový port Cílový port 32 Délka Kontrolní součet 64 Data Tab. 2 Formát paketu UDP Zdrojový port - nepovinný, defaultně nastaven na 0. Cílový port identifikuje cílovou aplikaci (např.: SIP port 5060). Délka délka UDP paketu včetně dat v bytech. Kontrolní součet 16bitový kontrolní součet pokrývající hlavičku i data Rozdíl mezi TCP a UDP TCP je spojově orientovaný protokol. Spojení otvírá klient nebo server a poté může probíhat přenos oběma směry. Důležité vlastnosti protokolu jsou: o Spolehlivost TCP využívá potvrzení o přijetí, opětovné posílání, časové limity a vyžádání nedoručených dat. Nejsou žádné ztráty dat při přenosu. o Zachování pořadí pokud paketu dorazí ve špatném pořadí, vyrovnávací paměť na straně příjemce se postará, aby byly seřazeny správně. o Vyšší režie přenos je časově náročnější a vyžaduje také zasílání režijních paketů např. pro ustanovení spojení. UDP je jednodušší protokol pro zasílání nezávislých zpráv. Využívá se u aplikací kde 100% spolehlivost není potřeba, nebo dokonce vnáší nežádoucí zpoždění (streamování audia nebo videa, on-line hry, VoIP ). Důležité vlastnosti jsou: o Rychlost nic se nekontroluje ani nepotvrzuje, data jsou zasílána rychle a plynule. o Nezachovává pořadí nelze zaručit, že zprávy dorazí k příjemci ve stejném pořadí, jak byly odeslány. o Nezaručuje doručení datagram se může cestou ztratit. V případě potřeby musí kontrolu řešit vyšší vrstva Protokol SIP Session Initistion Protocol (protokol pro inicializaci relací) je určen pro přenos signalizace v internetové telefonii. Standardně využívá port UDP 5060, ale může fungovat i na TCP Protokol SIP vznikl jako reakce na starší a složitější protokol H.323 od ITU-T. Snahou tvůrců bylo vytvořit moderní protokol postavený na 12

14 internetem dobře prověřených principech jednoduchosti a decentralizace, proto SIP vychází z osvědčených protokolů HTTP a SMTP. Činnost protokolu Pro vytvoření a řízení hovoru musí protokol SIP zajistit následujících pět činností: o Lokalizace účastníka o Zjištění stavu účastníka (volno, obsazeno, přesměrováno ) o Zjištění možností účastníka (kodek, přenosová rychlost ) o Navázání spojení o Řízení spojení (změny v průběhu, ukončení) Metody protokolu Mezi nejdůležitější metody (příkazi) protokolu SIP patří: o INVITE - žádost o sestavení spojení o ACK potvrzení o připojení hovoru o BYE ukončení spojení o CANCEL ukončení nesestaveného spojení o REGISTER registrace účastnické stanice o OPTIONS dotaz na možnosti serveru Chybové a stavové hlášky (odpovědi) Odpovědi nemají identické označení, ale jsou podle číselného (stovkového) kódu řazeny do skupin. o 1XX informační zprávy (např. 100 trying, 180 ringing ) o 2XX úspěšné ukončení žádosti ( 200 OK ) o 3XX přesměrování o 4XX chyba klienta, nesprávný požadavek ( 403 forbidden ) o 5XX chyba serveru ( 500 server internal error, 501 not implemented ) o 6XX fatální chyba ( 606 not acceptable ) SIP komunikace SIP zařízení mohou navázat relaci přímo mezi sebou, ale obvyklejší je, že k tomu použijí jeden nebo několik SIP proxy serverů. Tyto servery navíc mohou plnit (a obvykle plní) funkci tzv. SIP registrátora, na kterém se jednotliví účastníci registrují. 13

15 Obr. 1 Ukázka SIP komunikace, převzato z [9] 14

16 4 Vyhodnocování kvality přenosu hlasu 4.1 MOS Pro hodnocení kvality přenosu hlasu se používá stupnice MOS (Mean Opinion Score). Pojem MOS je definován v doporučení ITU-T P.10, které upravuje a sjednocuje terminologii v problematice měření kvality přenosu hlasu. Hodnota MOS představuje odhad subjektivního hodnocení uživatelů. Nejčastěji se používá pětibodová stupnice. 5 vynikající kvalita, neznatelné rušení 4 dobrá kvalita rušení lze rozpoznat, ale neobtěžuje 3 průměrná kvalita, rušení je znatelné a mírně obtěžuje 2 nízká kvalita, rušení obtěžuje, pro porozumění je nutné značné úsilí 1 špatná kvalita, rušení velmi obtěžuje, řeč je nesrozumitelná Tab. 3 Definice stupnice MOS 4.2 Metody vyhodnocování Existuje několik metod získání hodnoty MOS. Subjektivní testování je nejpřesnější metoda, hodnota MOS je získána přímo od uživatelů. Optimální je statistické zpracování výsledků hodnocení od dostatečně rozsáhlé skupiny osob. Provádění subjektivních testů je časově a finančně velmi náročné, proto je snaha nahrazovat ho objektivními metodami založenými na počítačových algoritmech. Intruzivní metody testování jsou výsledkově nejbližší subjektivním testům. Jsou založeny na porovnání přeneseného a původního vzorku pomocí vhodného algoritmu, který napodobuje vnímání a hodnocení průměrného uživatele. Tyto algoritmy využívají psycho-akustické modely smyslového vnímání člověka. Snaží se matematicky popsat způsob vnímání zvuku člověkem a v porovnávaných signálech najít veličiny, které mají přímý vliv na vnímanou kvalitu zvukového signálu. Mezi intruzivní metody patří například PAMS (Perceptual Analysis Measurement System) vyvinutý v British Telecommunications, PSQM (Perceptual speech Quality Measurement) 15

17 popsaný v doporučení ITU-T P.861 a nejpoužívanější PESQ (Perceptual Evalution of Speech Quality) dle ITU-T P.862 (P.862.1). Neintruzivní metody testování jsou dalším typem měření nebo spíše odhadu kvality. Tyto metody nepoužívají referenční signál a výsledný MOS je výsledkem vyhodnocení parametrů pouze přeneseného vzorku. Nevýhodou těchto metod je nižší přesnost a spolehlivost, výhodou je naopak skutečnost, že nepotřebují referenční signál, a dají se tedy využívat i v aplikacích, kde referenční signál není k dispozici jako například monitorování sítě, hovory na dlouhou vzdálenost nebo přenosy s neznámým zdrojem signálu. Příkladem neintruzivní metody je 3SQM definovaný v ITU-T P

18 4.3 Doporučení ITU-T P PESQ PESQ je intruzivní metoda měření kvality přenosu hlasu definovaná v doporučení ITU-T P.862. Na obrázku 2 je zjednodušený diagram algoritmu PESQ. Obr. 2 Blokové schéma aloritmu PESQ 17

19 Amplitudové vyrovnání Cílem tohoto bloku je zarovnat originální a degradovaný signál na stejnou předem definovanou amplitudovou úroveň, která leží na 79 db akustického tlaku na referenčním bodu lidského ucha (viz /P.830). Postup vyrovnání je následující: o Filtr ořízne vše pod 250 Hz, mezi 250 a 2000 Hz je plochý a dále lineárně klesá s proměnlivou strmostí skrze následující body: [2000 Hz, 0 db]; [2500 Hz, -5 db]; [3000 Hz, -10 db]; [3150 Hz, -20 db]; [3500 Hz, -50 db]; [4000 Hz a výše, -500 db]. o Filtrované průběhy jsou umocněny na druhou a vypočte se průměrná amplituda. o Pro originální i degradovaný signál se zvlášť vypočte zesílení potřebné pro zarovnání na požadovanou úroveň a aplikuje se na nefiltrované verze signálů. Filtrovaná verze je použita pouze pro výpočet zesílení a dále už se nepoužívá. Tento krok neodstraní případné chyby při nahrávání vzorku. Pouze nastaví hlasitost na úroveň potřebnou pro další zpracování. Pokud je vzorek přebuzený (ořezané amplitudové špiky), hlasitost se sice sníží, ale rušivé vyšší harmonické ve vzorku zůstanou. Naopak pokud byl vzorek nahraný příliš potichu, při zesílení se zesílí i šum na slyšitelnou úroveň. IRS filtrace Jelikož nelze určit s jakým typem headsetu byl vzorek nahrán, algoritmus počítá s přijímací charakteristikou IRS. Proto jsou vypočteny IRS verze originálního a degradovaného signálu. V PESQ je toto implementováno následujícím způsobem. o FFT přes celou délku vzorku o Frekvenční oříznutí podle přijímací charakteristiky IRS (ITU T P.830) o Inverzní FFT přes celou délku vzorku. Časové zarovnání Pro konečný výsledek algoritmu PESQ je velmi důležité, aby byly porovnávány odpovídající úseky signálů. Proto je důležité zarovnat případné zpoždění degradovaného signálu proti originálnímu. Tento blok funguje na základě korelace mezi originálním a degradovaným signálem. 18

20 o V prvním kroku se vypočte vzájemná korelační funkce obou signálů, maximum této funkce označuje časový posun (zpoždění), při kterém se oba signály nejlépe překrývají. o Ve druhém kroku se vzorky rozdělí na poloviny a pro každou polovinu zvlášť se opět vypočte korelace. Zpoždění se může v průběhu přenosu měnit, a proto může být ideální posun pro obě poloviny různý. Pokud je korelace jednotlivých částí lepší než korelace celého vzorku, posun vypočtený ve druhém kroku se přičte k posunu z prvního kroku a následuje třetí krok. Kritériem pro posouzení zda je korelace lepší než v prvním kroku je šířka špičky kolem maxima korelační funkce (úzká ostrá špička znamená dobrou korelaci, široká špatnou). Pokud je korelace ve druhém kroku stejná nebo horší než v prvním, výsledky druhého kroku se zahodí, vzorky se posunou a zpoždění vypočtené v prvním kroku a algoritmus pokračuje dále k psychoakustické transformaci. o Ve třetím kroku se poloviny rozdělí dále na čtvrtiny a pro ně se opět zvlášť spočítají korelace. Pokud jsou lepší než ve druhém kroku, pokračuje se dělením na osminy a tak dále rekurzivně, dokud nevyjdou korelace horší než v předchozím kroku nebo nejsou části již příliš krátké nebo nebylo dosaženo maximálního počtu dělení. Psycho-akustická transformace Nejdůležitější blok algoritmu PESQ. V tomto bloku jsou parametry originálního i degradovaného signálu vyhodnoceny pomocí matematického modelu lidského sluchového ústrojí. o Vzorek se pomocí okna Hann s délkou 32 ms a s 50% překrytím rozdělí na úseky. Na obrázku 3 je jedna věta (cca 2s) z testovacího souboru s vyznačeným 32ms úsekem. o Z každého úseku se spočítá 256-bodová FFT. o Řada výsledků FFT se rozdělí na 17 frekvenčních pásem zvaných bark bands (šířka pásem mírně narůstá směrem ke konci řady). o Pro každé ze sedmnácti pásem se sečte energie v něm obsažená. o Energie se přepočte zpět na úroveň hlasitosti. o Váhování vzhledem k různé citlivosti lidského ucha na různé frekvence. o Prahování vše pod definovanou minimální hladinou se nastaví na nulu. 19

21 Výsledkem transformace je sedmnáctičlenný vektor hodnot pro každý 16ms úsek. Tyto vektory jsou následně seřazeny do matice podle časové posloupnosti příslušných úseků v signálu. Součet výsledků Matice originálního a degradovaného signálu jsou položeny vedle sebe a příslušné prvky se odečtou. Pokud je ve vzniklé matici úsek s výrazně většími chybami než zbytek souboru, pošle se ještě jednou (jen jednou) na časové zarovnání, aby se vyloučila chyba při počátečním časovém zarovnání. Zvlášť se sečtou kladné a zvlášť záporné rozdíly mezi maticemi. Suma kladných rozdílů a suma záporných rozdílů jsou vynásobeny různými koeficienty, protože lidské ucho je citlivější na přidané rušení než na chybějící signál. Takto vážené sumy rozdílů se posléze odečtou od maximální hodnoty pět a výsledkem je hodnota MOS pro daný vzorek. Obr. 3 Úsek 32ms v časovém průběhu signálu 20

22 4.4 Doporučení ITU T P Algoritmus P.862 poskytuje hrubé výsledky v rozsahu -0,5 4,5. Výsledky je třeba dále přepočítat na MOS LQO (P.800.1) podle funkce (1) definované v doporučení ITU T P Takto přemapované hodnoty je možno přímo porovnávat s výsledky jiných metod měření. Mapovací funkce pro přepočet z P.862 na P ,999 0,999 y = 1+ e x 0, ,4945* + 4,6607 (1) Obr. 4 Přemapování hodnot MOS z P.862 na P.862.1, převzato z [3] 4.5 Doporučení ITU T P.563 3SQM 3SQM je neintruzivní metoda měření poslechové kvality hlasového signálu definovaná v doporučení ITU T P.563. Algoritmus se skládá ze tří bloků, které podle různých hledisek (různé druhy poškození) posuzují degradovaný signál. Na obrázku 5 je blokové schéma algoritmu 3SQM. 21

23 Obr. 5 Blokové schéma algoritmu P.563 (3SQM), převzato z [1] Předzpracování degradovaného vzorku je podobné jako u algoritmu PESQ (amplitudové zarovnání, IRS filtrace). Tři hlavní hlediska posuzování jsou: vysoký přidaný šum (high additional noises), ztlumení, přerušení a časové oříznutí (mutes, interruptions, time clippings) a nepřirozená řeč (unnatural voice). Přidaný šum Pokud je přidaný šum vyhodnocen jako hlavní poškození degradovaného signálu, je dále důležité, jestli jde o statický nebo segmentový šum. Statický šum je rovnoměrně rozložen v celém vzorku a jeho energie nesouvisí s řečovou aktivitou v signálu. Naproti tomu energie segmentového šumu koreluje s obálkou signálu. Segmentový šum vzniká například v mobilních spojích, kde je jiné nastavení používáno pro přenos řeči a jiné pro pauzy a ticho. Segmentový šum se dále vyhodnocuje jako globální a lokální. Jako globální je brán signál mezi promluvami (větami) a lokální popisuje signál mezi hláskami ve slovech. Ztlumení, přerušení a časové oříznutí Přerušení signálu může nastat ve dvou variantách. Časové oříznutí nebo přerušení (ztlumení) řeči. Obojí vede ke ztrátám přenášených informací a degradaci řečového signálu. Časové oříznutí vzniká, pokud je použit detektor řečové aktivity. Tento detektor umožňuje omezit množství přenášených dat tím, že se nepřenáší 22

24 úseky ticha v signálu. Nevýhodou je, že detektor někdy ořezává slabiky na začátku a na konci promluvy. Algoritmus použitý v P.563 dokáže rozlišit přirozené přestávky v řeči a konce slov od nepřirozených. Nepřirozená řeč Hlavní součástí tohoto bloku je precizní LPC model lidského hlasového ústrojí. Model se skládá z generátoru a filtrů a snaží se přesně kopírovat možnosti lidských mluvidel (koeficienty filtrů se mění konečnou rychlostí a jen v určených mezích apod.) Tento syntezátor se pokusí zopakovat (přeříkat) degradovaný vzorek. To spolu s dalším statistickým zpracováním dává informaci, jak moc lidská je přenesená řeč. Statistická analýza se provádí zvlášť pro mužský a zvlášť pro ženský hlas. V případech, že vzorek obsahuje velké množství periodických vysokofrekvenčních složek, se vyšetřuje ještě robotizace signálu. Zpracování výsledků Ze zjištěných parametrů (robotizace, statický SNR, segmentový SNR, LPC model, přerušení, ostré hrany, délka zatlumení) se podle matematického modelu vypočte výsledná hodnota MOS. 23

25 5 Testovací prostředí Testovací prostředí se skládalo ze tří počítačů, audio analyzátoru Opera a propojovacích kabelů. Jako testovací signál byl použit zvukový soubor ve formátu wav délky 17s, který obsahuje čtyři jednoduché věty od čtyř různých mluvčích. Soubor je sestaven tak, aby co nejlépe pokrýval celé frekvenční i amplitudové pásmo lidské řeči. Obr. 6 Blokové schéma testovacího prostředí Signál byl veden z audio výstupu line 1 out analizátoru Opera do audio vstupu (mikrofon) PC 1. Počítače PC 1 a PC 2 byly propojeny síťovým UTP kabelem (subnet X), stejně tak PC 2 a PC 3 (subnet X). V počítači PC 2 byla z tohoto důvodu osazena dvouportová síťová karta. Testovací signál byl z PC 1 na PC 3 přenášen pomocí VoIP hovoru v programu Linphone s použitím kodeku PCM (G.711). Z audio výstupu PC 3 (sluchátka) byl signál veden zpět do audio vstupu line 2 in analizátoru Opera. Na PC 2 běžel emulátor NISTNet, který podle konkrétního nastavení zanášel do přenosu nezi PC 1 a PC 3 chyby typické pro provoz v IP síti. 24

26 5.1 Audio analyzátor OPERA OPERA je analyzátor kvality hlasu a zvuku od společnosti OPTICOM. Představuje špičku vývoje objektivního hodnocení kvality komprimovaných hlasových i širokopásmových zvukových signálů. Umožňuje komplexní analýzu end-to-end kvality dnešní i příští generace sítí VoIP, VoATM, VoDSL, GSM nebo POTS. Také dokáže analyzovat kvalitu zvuku souborů MP3, AAC, AC3 nebo Microsoft Windows Media. Základem systému OPERA je přenosný počítač s rozsáhlou nabídkou analogových i digitálních audio rozhraní například čtyřportové analogové POTS rozhraní, profesionální 24bitové analogové a digitální audio rozhraní s vyváženými XLR konektory. Součástí systému je také rozsáhlá nabídka redukcí z XLR na další běžně používané konektory. V tomto počítači jsou implementovány softwarové nástroje založené na matematických modelech lidského sluchového ústrojí. Dostupné nástroje pro měření kvality hlasu jsou například: PESQ (ITU-T P.862), PSQM (ITU-T P.861), měření echa, měření R faktoru (ITU-T G EModel), měření zpoždění, měření šumu na pozadí a SNR. Přehledné uživatelské rozhraní aplikace OptiCall umožňuje rozsáhlé nastavení parametrů měření a automatické opakování měření a ukládání vzorků. Obr. 7 OptiCall - měření a ukládání vzorků 25

27 Naměřené vzorky byly upraveny v programu Adobe Audition 3.0 (konverze stereo -> mono) a následně otestovány algoritmem PESQ (ITU-T P.862). Výsledek byl dále podle matematického předpisu přepočítán na hodnotu MOS-LQO podle ITU- T P Dále byly vzorky opět v Adobe Audition 3.0 zkráceny na délku 13s (ořez ticha na začátku a na konci) podle požadavků algoritmu P.563. Pomocí programu Mosquito byly vzorky otestovány algoritmem P.563 (3SQM). Pro každé nastavení NISTNetu bylo naměřeno pět vzorků. Za výslednou hodnotu MOS byl brán aritmetický průměr těchto pěti výsledků. Dalším statistickým zpracováním výsledků (2) byla vypočtena nejistota typu A získané hodnoty MOS. vzorec pro výpočet nejistoty typu A u Ax = ~σ ( x) = 1 n ( n 1) n i= 1 ( x i x) 2 (2) 5.2 Linphone Linphone je freewarový program pro VoIP od stejnojmenné francouzské společnosti. Využívá protokol SIP a umožňuje nastavení kodeků PCM (G.711), GSM a Speex (open source kodek vyvinutý speciálně pro VoIP). Pro účely této práce byl vybrán na základě výsledků mé bakalářské práce na katedře měření FEL z r. 2007, kde dosáhl druhého nejlepšího výsledku a nejlepšího s protokolem SIP. Obr. 8 Program Linphone - hlavní obrazovka a nastavení kodeků 26

28 5.3 NISTNet NISTNet je freewarový síťový emulátor, implementovaný jako rozšiřující modul jádra v operačním systému Linux, s přehledným uživatelským rozhraním X-Window. Umožňuje nastavovat nejrůznější varianty síťových omezení. Nastavitelné parametry jsou : Delay zpoždění [ms] Delsigma variabilní zpoždění [ms] jitter, skutečná doba zpoždění je pro každý paket jiná, jejich střední hodnota je rovna tomuto parametru. Bandwidth šířka pásma [B/s], maximální množství dat přenesené za jdnotku času. Drop ztrátovost paketů [%], procento paketů ztracených (zahozených) při přenosu Dupl zdvojení paketů [%], procento paketů, které jsou v důsledku chyby přeneseny vícekrát. DRDmin/DRDmax Derivative random drop - adaptabilní zahazování paketů. Pokud je fronta v zásobníku směrovače kratší než DRDmin, není ztracen žádný paket. Naopak pokud je fronta delší než DRDmax, je ztraceno 95% paketů. Mezi těmito hodnotami roste procento ztracených paketů lineárně. Dále program zobrazuje statistiky probíhajícího přenosu např.: počet ztracených a duplikovaných paketů, průměrnou šířku pásma, velikost posledního paketu, počet paketů ve frontě a objem přenesených dat. Obr. 9 NISTNet - uživatelské rozhraní 27

29 Obr. 10 úprava vzorku v Adobe Audition 3.0 Obr. 11 Testování vzorku algoritmem PESQ (ITU-T P.862) 28

30 5.4 Mosquito Mosquito je implementací standardu P.563 pro PC. Poskytuje přehledné uživatelské rozhraní pro usnadnění testování algoritmem P.563. Umožňuje testovat jednotlivé soubory nebo celé složky. Výsledky ukládá do textových souborů. Program vytvořil ing. Ivan Vondrka v rámci své diplomové práce na katedře měření FEL v roce Obr. 12 Program Mosquito 29

31 Obr. 13 Výpočet MOS v softwaru Opera 30

32 6 Výsledky měření Výsledky měření jsou zpracovány formou tabulek a grafů. V tabulce je vždy hodnota MOS pro dané nastavení emulátoru NISTNet vypočtená pomocí obou hodnotících algoritmů. Za hodnotu MOS je brán aritmetický průměr pěti měření. Nejistota této hodnoty je uvedena v tabulce a jako chybová úsečka v grafu. 6.1 Zpoždění Prvním negativním parametrem typickým pro IP telefonii je zpoždění signálu mezi mluvčím a posluchačem. Příčinami vzniku zpoždění jsou zejména konečná rychlost šíření signálu v síti a prvky zpracování signálu na trase (například směrovače nebo konvertory mezi klasickými telefonními ústřednami čtvrté generace a IP sítí). Rychlost šíření signálu představuje problém, zejména pokud je hovor uskutečněn na dlouhou vzdálenost nebo je část trasy vedena přes satelit. Samotné zpoždění nijak neovlivňuje kvalitu přeneseného signálu. Působí však problémy při konverzaci. Zpoždění kratší než 100ms není rozpoznatelné. Zpoždění ms je patrné jako nepříjemné váhání v odpovědích druhého účastníka hovoru. Zpoždění delší než 400ms prakticky znemožňuje konverzaci, protože účastníci mají tendenci vyplňovat pauzy vlastním vstupem do hovoru. Emulátor NISTNet umožňuje nastavení v podstatě libovolného zpoždění přenosu s přesností na miliontiny sekundy. dalay [ms] MOS - PESQ nejistota PESQ MOS - 3SQM nejistota 3SQM 0 4,340 0,002 3,912 0, ,345 0,001 3,928 0, ,340 0,001 3,888 0, ,338 0,002 3,988 0, ,340 0,002 3,968 0, ,341 0,001 3,906 0, ,347 0,001 3,904 0, ,339 0,001 3,916 0, ,342 0,002 3,926 0,042 Tab. 4 Závislost MOS na zpoždění přenosu (delay) v NISTNetu 31

33 Závislost MOS na zpoždění v (delay) NISTNetu PESQ 3SQM 5,000 4,000 MOS 3,000 2,000 1,000 0, delay [ms] Obr. 14 Závislost MOS na zpoždění v (delay) NISTNetu Podle předpokladů nemá zpoždění na výslednou kvalitu přenesených vzorků žádný vliv. Algoritmus PESQ v kroku časové zarovnání jakékoliv zpoždění odstraňuje. Algoritmus 3SQM pracuje pouze s přeneseným vzorkem který, informaci o případném zpoždění vůbec neobsahuje. 32

34 6.2 Variabilní zpoždění - jitter Zpoždění přenosu signálu v IP síti nebývá konstantní. Odesílatel sice generuje pakety ve stejných časových rozestupech, ale směrování paketů se může v průběhu hovoru měnit, a každý paket tak putuje k příjemci jinou cestou. Následkem toho se v průběhu hovoru mění i zpoždění přenosu. Tento jev se nazývá jitter a může způsobit problémy s doručením paketů a změnu jejich pořadí, a tím i zhoršenou kvalitu signálu. Částečně ho lze kompenzovat vyrovnávací pamětí na straně příjemce, ale délka této paměti se započítává do celkového zpoždění, a nemůže tedy být libovolně dlouhá. NISTNet opět umožňuje nastavení tohoto parametru v libovolném rozsahu. delsigma [ms] MOS - PESQ nejistota PESQ MOS - 3SQM nejistota 3SQM 0 4,340 0,001 3,882 0, ,260 0,038 3,922 0, ,087 0,050 3,690 0, ,710 0,041 3,396 0, ,507 0,054 3,082 0, ,207 0,041 2,788 0, ,754 0,042 2,398 0, ,603 0,031 2,404 0, ,293 0,047 2,244 0, ,232 0,044 2,108 0, ,075 0,015 2,018 0, ,938 0,019 1,708 0, ,778 0,018 1,546 0, ,763 0,024 1,546 0, ,645 0,012 1,686 0, ,627 0,019 1,634 0, ,671 0,022 1,784 0, ,622 0,019 1,452 0,088 Tab. 5 Závislost MOS na variabilním zpoždění (delsigma) v NISTNetu 33

35 5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 Závislost MOS na variabilním zpoždění (delsigma) v NISTNetu PESQ 3SQM delsigma [ms] MOS Obr. 15 Závislost MOS na variabilním zpoždění (delsigma) v NISTNetu 34

36 Závislost MOS na variabilním zpoždění (delsigma) v NISTNetu PESQ 3SQM 4,500 4,000 3,500 MOS 3,000 2,500 2,000 1, delsigma [ms] Obr. 16 Závislost MOS na variabilním zpoždění (delsigma) v NISTNetu - detail 0-100ms Z grafů je patrné, že variabilní zpoždění zásadním způsobem ovlivňuje kvalitu přenosu hlasu. Při hodnotě cca 20ms klesá kvalita pod hranici vynikajícího přenosu (MOS > 4). Při hodnotě nad 100ms MOS klesá pod 2 a přenesená řeč je v podstatě nesrozumitelná. 35

37 6.3 Ztrátovost paketů Dalším důležitým parametrem přenosu v IP síti je ztrátovost paketů. Jejich příčinou může být porucha trasy (neprůchodnost linek, výpadky satelitních nebo mikrovlnných spojů), nebo zaplnění zásobníku směrovače. Může se také stát, že zpoždění paketu již neumožní jeho zařazení do rekonstruovaného signálu. Pro VoIP většinou používaný protokol UDP neposkytuje žádné záruky doručení paketů, a ztracený paket se tedy neposílá znovu. Místo toho se využívají PLC algoritmy pro zamaskování ztrát. Důležitá je rovněž volba kodeku, do nejpoužívanějšího kodeku PCM byl PLC přidán dodatkem G.711 Apendix I. NISTNet umožňuje nastavení ztrát v rozsahu 0 100%. packet drop [%] MOS - PESQ nejistota PESQ MOS - 3SQM nejistota - 3SQM 0 4,333 0,002 3,940 0, ,930 0,052 3,452 0, ,665 0,062 3,096 0, ,292 0,041 2,820 0, ,155 0,024 2,584 0, ,040 0,034 2,484 0, ,735 0,057 2,416 0, ,645 0,051 2,306 0, ,401 0,040 2,188 0, ,367 0,027 2,242 0, ,066 0,055 2,016 0, ,005 0,022 1,900 0, ,910 0,034 1,626 0, ,639 0,020 1,712 0, ,439 0,014 1,176 0, ,342 0,009 1,214 0, ,249 0,009 1,000 0, ,202 0,009 1,014 0,006 Tab. 6 Závislost MOS na ztrátovosti paketů (drop) v NISTNetu 36

38 5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 Závislost MOS na ztrátovosti paketů (drop) v nistnetu PESQ 3SQM drop [%] MOS Obr. 17 Závislost MOS na ztrátovosti paketů (drop) v NISTNetu 37

39 Závislost MOS na ztrátovosti paketů (drop) v nistnetu PESQ 3SQM 4,600 4,400 4,200 4,000 3,800 3,600 MOS 3,400 3,200 3,000 2,800 2,600 2,400 2,200 2, drop [%] Obr. 18 Závislost MOS na ztrátovosti paketů (drop) v NISTNetu - detail 0-10% Jak je patrné z grafu, má ztrátovost paketů rovněž zásadní vliv na kvalitu přenosu. Při ztrátách přes 2% je zhoršení již rozpoznatelné a hranice srozumitelnosti je kolem 10%. Z těchto údajů lze také usoudit, že program Linphone používá PCM kodek bez opravného LCP algoritmu. Použití LCP by posunulo hranici rozpoznatelných poruch z 2% na 5-10% v závislosti na rozložení ztrát rovnoměrně rozložené krátké výpadky vadí méně než dlouhé shluky ztrát. 38

40 6.4 Zdvojování paketů Zdvojování paketů je méně častý problém typický zejména u spojovaných síťových služeb při zaplnění linky a zásobníku směrovače. NISTNet opět umožňuje nastavení v rozsahu 0 100%. packet duplication [%] MOS - PESQ nejistota PESQ MOS - 3SQM nejistota 3SQM 0 4,344 0,002 3,914 0, ,345 0,001 3,940 0, ,343 0,002 4,034 0, ,343 0,002 3,918 0, ,338 0,002 4,004 0, ,347 0,001 3,972 0, ,340 0,003 3,788 0, ,345 0,001 4,076 0, ,322 0,010 3,952 0, ,341 0,001 3,912 0, ,342 0,002 3,968 0,024 Tab. 7 Závislost MOS na zdvojování paketů (dup) v NISTNetu Závislost MOS na zdvojování paketů (duplications) v NISTNetu PESQ 3SQM 5,000 4,000 MOS 3,000 2,000 1,000 0, dup [%] Obr. 19 Závislost MOS na zdvojování paketů (dup) v NISTNetu 39

41 Z grafu je patrné, že zdvojování paketů nemá na kvalitu přenosu hlasu žádný vliv. Použitý kodek zřejmě zdvojené pakety automaticky vyřazuje. 6.5 Kombinace variabilního zpoždění a ztrátovosti V běžném provozu se všechny druhy poruch vyskytují zároveň. Proto jsou užitečné kombinované grafy, které ukazují závislost MOS na dvou parametrech zároveň. drop delsigma ,94 3,92 3,69 3,08 2,40 2,24 2,02 1,71 3,45 3,26 3,05 2,58 2,36 2,11 2,13 1,66 3,10 3,10 3,00 2,79 2,12 1,93 1,73 1,82 2,58 2,63 2,57 2,45 2,25 1,97 2,03 1,50 2,42 2,41 2,47 2,08 2,15 1,95 1,89 1,67 2,19 2,34 2,28 2,05 2,10 1,88 1,72 1,40 2,02 2,21 2,17 2,21 1,89 1,61 1,62 1, ,90 1,70 1,80 1,82 1,68 1,61 1,54 1,46 Tab. 8 Závislost MOS na kombinaci variabilního zpoždění a ztrátovosti paketů v NISTNetu algoritmus 3SQM drop delsigma ,33 4,26 4,09 3,51 2,75 2,29 2,07 1,94 3,93 4,01 3,82 2,83 2,54 2,29 2,06 1,81 3,67 3,66 3,39 2,96 2,26 2,14 1,84 1,74 3,15 3,05 2,98 2,72 2,26 2,01 1,86 1,67 2,74 2,81 2,73 2,16 2,04 1,87 1,82 1,58 2,40 2,37 2,49 2,09 1,97 1,70 1,69 1,60 2,07 2,20 2,17 2,16 1,73 1,68 1,58 1, ,00 2,05 2,03 2,01 1,72 1,64 1,58 1,51 Tab. 9 Závislost MOS na kombinaci variabilního zpoždění a ztrátovosti paketů v NISTNetu - algoritmus PESQ 40

42 Obr. 20 Závislost MOS na kombinaci variabilního zpoždění a ztrátovosti paketů v NISTNetu algoritmus 3SQM 41

43 Obr. 21 Závislost MOS na kombinaci variabilního zpoždění a ztrátovosti paketů v NISTNetu algoritmus PESQ 42

44 Z grafů je patrné, že působení obou parametrů se v podstatě lineárně sčítá. Tam, kde by daná hodnota ztrátovosti ještě umožňovala relativně dobrý přenos, je v kombinaci s variabilním zpožděním už linka natolik zarušená, že přenesená řeč bude téměř nesrozumitelná. 43

45 7 Závěr Cílem této práce bylo určit, které parametry IP kanálu mají vliv na kvalitu přenosu hlasu a jaká je souvislost mezi konkrétním nastavením těchto parametrů a výslednou kvalitou hovoru. Byly otestovány následující parametry: Zpoždění na výslednou kvalitu vliv nemá, protože oba testovací algoritmy nejsou určeny pro jeho vyhodnocování. PESQ zpoždění aktivně odstraňuje a 3SQM pracuje pouze s degradovaným (přeneseným) vzorkem a informaci o jeho zpoždění oproti originálu nemá. Celkové zpoždění však je velmi důležitým prvkem IP telefonie a má vliv především na kvalitu konverzace. V emulátoru NISTNet se zpoždění nastavuje parametrem Delay. Variabilní Zpoždění někdy nazývané jitter má zásadní vliv na kvalitu přenosu hlasu v IP síti. Variace zpoždění způsobují chyby při doručování a řazení paketů, a tím degradují výsledný signál. V NISTNetu se variabilní zpoždění nastavuje parametrem Delsigma. Při nastavení tohoto parametru na 20ms klesá výsledný MOS pod hodnotu 4 značící vynikající přenos. Dále MOS klesá lineárně přibližně o 0,25 za každých 10ms až do 100ms. Pro nastavení Delsigma na 100ms má výsledný MOS hodnotu 2 a přenesená řeč je již téměř nesrozumitelná. Při dalším zvyšování parametru se MOS již nijak významně nemění. Ztrátovost paketů má rovněž zásadní vliv na kvalitu přenosu hlasu v IP síti. Ztracené pakety způsobují výpadky v rekonstruovaném signálu. Důležité je, jestli se jedná o krátké výpadky rovnoměrně rozložené v celém vzorku nebo jde delší úseky. Jednotlivé ztracené pakety dokáží rekonstrukční algoritmy poměrně dobře nahradit, ale delší shluky ztrát již ne. V NISTNetu se ztrátovost paketů nastavuje parametrem Drop. Lze říci, že i minimální ztráta má vliv na kvalitu. Již pro Drop 2% je MOS poměrně hluboko pod hodnotou 4 a dále lineárně klesá zhruba o 0,25 za každé procento až do 10%. Pro Drop 10% je hodnota MOS rovna 2 a dále klesá již pomaleji až k 1,2 pro 40%, kdy už je přenesená řeč zcela nesrozumitelná. Zdvojování paketů nemá vliv na kvalitu přenosu. Vyšší vrstva zdvojené pakety bez problémů rozpoznává a vyřazuje. Zdvojování se v NISTNetu nastavuje parametrem Dup. Kombinace variabilního zpoždění a ztrátovosti paketů má na kvalitu přenosu vliv odpovídající součtu vlivů obou parametrů. O kvalitním přenosu 44

46 lze mluvit pouze v oblasti zhruba ohraničené 2% ztrát a 20ms zpoždění. Pro vyšší hodnoty rušivých parametrů MOS rychle klesá na hodnoty menší než 2. Zajímavým vedlejším efektem práce je porovnání výsledků obou testovacích algoritmů. Neintruzivní algoritmus 3SQM měl pro většinu vzorků výrazně nižší výsledný MOS než intruzivní PESQ. Rozdíl činil pro kvalitní vzorky v průměru 0,4 a pro výrazně degradované v průměru 0,2. Algoritmus 3SQM má také pro většinu měření větší rozptyl a větší nejistoty výsledků. PESQ dává na první pohled spolehlivější výsledky a hladší grafy. To je způsobeno tím, že neintruzivní 3SQM výsledky pouze odhaduje z degradovaného vzorku, kdežto PESQ objektivně počítá z rozdílů degradovaného a originálního signálu. Nabízí se možnost pokračování této práce. Otestovat naměřené vzorky subjektivní metodou na skupině posluchačů a dále porovnat výsledky subjektivních testů s počítačovými algoritmy. 45

47 8 Reference [1] ITU-T P.563: Single-ended Metod for objektive speech quality assessment in narrow-band telephony applications,may 2004 [2] ITU-T P.862: Perceptual evaluation of speech quality (PESQ): An objective method for end-to-end speech quality assessment of narrow-band telephone networks and speech codecs, February 2001 [3] ITU-T P Mapping function for transforming P.862 raw result scores to MOS-LQO, November 2003 [4] Vondrka, I.: Implementation of the P.563 (3SQM) standard in PC s using Lab/Windows CVI, Diploma Thesis, CTU FEE, May 2005 [5] Slavata, O.: Měření kvality přenosu hlasu pro sítě typu VoIP, Bakalářská práce, ČVUT FEL, Srpen 2007 [6] Bazala, D.: Telekomunikace a VoIP telefonie. BEN technická literatura, 2006, ISBN [7] Saidl, M.: Telefonie v prostředí sítí TCP/IP, odborná doktorská studie, CVUT FEL, Únor 2002 [8] Holub, J.: Měření a hodnocení QoS v IP telefonii, Přednáška, [9] [10] [11] [12] [13] 46

48 9 Přílohy Přílohou práce je CD-ROM, který obsahuje archiv naměřených vzorků. 47