CODECS VoIP

Anteriormente hemos hablado del la manera en que funciona la telefonía IP o VoIP, de las ventajas del uso de este tipo de telefonía que por su versatilidad y sus bajos costos de operación han venido a revolucionar las telecomunicaciones y de los protocolos que utiliza para definir la conexión entre los codecs y las redes. En esta ocasión profundizaremos en el tema de los codecs que emplea este tipo de telefonía, elementos básicos para hacer posible la comunicación a través de protocolos de internet.

El término codec proviene del inglés coder-decoder y en términos generales se encargan de la tarea de convertir el audio analógico a formato digital para transmitirlo a través de los protocolos de internet y posteriormente, reproducirlo cuando haya llegado a su destinatario. Para hacerlo, toman muestras de las señales de audio miles de veces cada segundo y las convierten en pequeñas muestras de información digital para comprimirlas en paquetes de datos que viajarán a través de la red. Durante el viaje, algunos fragmentos del audio se pierden, pero gracias a la reconstrucción de las muestras y a su reproducción continua, el oído humano no logra percibir esa información perdida durante el proceso de transmisión.

Existen diferentes tipos de codecs que utilizan diferentes frecuencias de señal VoIP y que empaquetan un número variable de muestras de sonido por segundo, pero tienen en común que emplean logaritmos avanzados para recabar las muestras, ordenarlas, comprimirlas y empaquetarlas. El algoritmo CS-ACELP es el que actualmente se utiliza más en VoIP, esto porque ayuda a darle orden al ancho de banda disponible al momento de transmisión de la información. A continuación describiremos las características de tres diferentes tipos de codecs que se disputan el título del mejor para la telefonía IP:

  • G711.

Este codec de audio fue desarrollado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones y es el estándar. Gracias a que es completamente gratuito y a que no tiene licencia se puede usar libremente en cualquier aplicación VoIP. Este codec es de los más utilizados en todo el mundo, con dos variantes: en Estados Unidos y Japón se emplea el mu-law y en Europa y en el resto del mundo se utiliza el a-law.

La diferencia entre estos dos radica en que el a-law fue diseñado para facilitar su procesamiento en una computadora.

La característica principal del codec G711 es que no comprime los datos, por lo que la calidad del audio es mayor (esto se debe a que durante la transmisión de la información no se pierden muestras de audio). Sin embargo, consume mucho ancho de banda y en caso de que alguna de las dos partes entre las que se está estableciendo la comunicación no cuente con suficiente ancho de banda, la calidad del sonido se verá afectada y la voz podría escucharse entrecortada. El codec G711 toma 8000 muestras de voz por segundo y crea corriente de 64 kbit/s.

  • G729.

Este codec fue desarrollado por Digium, una compañía tecnológica de capital privado que actualmente posee la licencia del G729. Para utilizar este codec es necesario pagar pero aún así es el más utilizado en telefonía IP, pues es el que se encuentra en la mayoría de los teléfonos VoIP disponibles en el mercado. En caso de que el teléfono no cuente con él es necesario comprar la licencia para poder establecer la comunicación con un teléfono que sí lo tenga, de otro modo será imposible hacer la llamada.

La principal ventaja de este codec es que tiene una excelente calidad de audio, tiene un bajo nivel de pérdida de paquetes de datos y su consumo de banda ancha es reducido, en comparación con el codec G711. El codec G729 comprime el audio en bloques de 10 milisegundos y opera a 8 kbit/s aunque existen algunas extensiones que le dan soporte a 6.4 kbit/s y a 11.8 kbit/s.

  • iLBC.

El iLBC es un codec que fue desarrollado por una empresa llamada Global IP Sound y no es necesario pagar licencia para su uso. Tiene una calidad de sonido superior al codec G729 y su consumo de banda ancha es reducido, por lo que es una excelente opción para las redes conectadas por WiFi, que son más vulnerables a presentar pérdida de paquetes de datos.

La desventaja del iLBC es que emplea algoritmos de gran complejidad para codificar y decodificar la información, lo que ocasiona que consuma muchos recursos del CPU, creando complicaciones al momento de querer establecer varias llamadas desde el mismo ordenador.

El codec iLBC toma bloques con una longitud de 20 a 30 milisegundos y el algoritmo con el que trabaja utiliza la compresión predictiva lineal.

Además de los anteriores existen otros codecs que, si bien no son tan utilizados, son empleados en muchos teléfonos VoIP. Entre los principales encontramos los siguientes:

  • G726.

Este codec trabaja a la mitad de la velocidad que el G711 y es estandarizado, muy utilizado en velocidades de 16, 24, 32 y 40 kbit/s.

  • GSM.

El codec GSM es sobretodo utilizado fuera de Estados Unidos y su máxima velocidad es llamada RPE-LTP. Su funcionamiento está basado en utilizar información de muestras de audio anteriores para predecir la muestra actual, ello a una velocidad de 13kbps trabajando con bloques de información de 20 milisegundos.

  • G723.

Este codec también es estándar en banda ancha pero actualmente su uso es obsoleto. Trabaja con modulaciones de 24 y 40 kbit/s y tiene aplicaciones en la multiplicación de circuitos digitales.