Codecs Bitraten und Bandbreiten

[konabi]

Hallo,
ich möchte iene Übersicht über Codecs erstellen die Asterisk unterstützt.
Dabei möchte ich die Bitraten und Bandbreiten berücksichtigen.

Codec	              Bitrate	                   Bandbreite
		
G.711 u-law           64 kbit/s	                   87,2 kbit/s
G.711 a-law           64 kbit/s	                   87,2 kbit/s
G.723.1               5,3 oder 6,3 kbit/s          20,8 oder 21,9 kbit/s
G.726	             24 oder 32 kbit/s	           47,2 oder 55,2 kbit/s
GSM	             13 kbit/s	           
Speex	             2,15 bis 44 kbit/s	
LPC10	             2,5 kbit/s	
iLBC	             13,4 oder 15 kbit/s	   27,7 kbit/s
ADPCM		
SLIN

Leider fehlen mir noch Informationen über ein paar Codecs - Siehe Tabelle.

Vieleicht kann mir jemand beim Vervollständigen helfen.

Danke Sven

 

[CoAXx]

hi konabi,

erstmal danke, das hat hier echt immer gefehlt, kann gar nicht glauben, dass so ein riesen Board bisher kaum darüber gesprochen hat, weil es doch sehr wichtig ist.
Gerade wenn man seine Anlage auf die vorhandene Bandbreite konfiguriert und umgekehrt den Router mit QoS auf die gebrauchte VoIP Bandbreite/Verzögerungszeit.

Eine Frage: wie kommst du auf die Werte unter "Bandbreite"?

 

[konabi]

Die Bitrate ergibt sich aus der Samplingsrate (wie oft wird eine analoges Signal abgetastet) und der Samplingstiefe. (wieviel Quantierungsstufen werden verwendet).Ulaw beispielsweise verwendet 256 Quantisierungsstufen (2 hoch 8 = 256) und tastet das Signal 8000 mal pro Sekunde ab. Daraus ergibt sich eine Bitrate von 64kbit/s.

Diese Sprachdaten müssen jetzt noch in UDP Packete verpackt werden und diese wiederum in ein einem Ethernetframe, bevor sie über das Netztwerk gesendet werden. Das verursacht Overhead der bei der Berechnung der Bandbreite berücksichtigt werden muß.

Eine erhebliche Rolle spielt dabei wieviel Millisekunden Sprachdaten pro Paket versendet werden können. Je nach Codec werden 10ms bis 60ms pro Paket versendet. Je weniger Sprachdaten pro Paket versendet werden um so mehr Pakete müssen "geschnürt" werden um sehr Bandbreite wird benötigt.

Gruß Sven

 

[CoAXx]

das klingt gut danke.

Nun nemen wir mal als Beispiel Asterisk, dort ist eine feste frame size von 20ms eingestellt, dh alle 20ms verschickt asterisk ein(?) udp Paket mit Sprachdaten.

Wenn man jetzt von dem codec a-law/G.711 (ISDN) ausgeht, dann hat man eine Bitrate von 64kbit pro Sekunde. Weil Asterisk 1000ms/20ms=50 Mal in der Sekunde verschickt, hat man mit 64000Bit/50=1280Bit pro Paket an reinen Sprachdaten.

Beim Versenden über das Netzwerk kommt aber noch Overhead dazu, mämlich genau 40Byte pro Paket (IP/UDP/RTP) = 40*8Bit=320Bit.

Somit ergeben sich 1280Bit+320Bit=1600Bit, das ganze 50 Mal in der Sekunde ergibt 80000Bit/s=80kBit/s, also 10,0kByte/s

Wie kommst du auf 87,2?

 

[konabi]

Nun nemen wir mal als Beispiel Asterisk, dort ist eine feste frame size von 20ms eingestellt, dh alle 20ms verschickt asterisk ein(?) udp Paket mit Sprachdaten.

Oh oh so weit wollte ich mich eigentlich nicht in die Thematik begeben. Die Bandbreitenwerte habe ich aus verschiedenen Quellen zusammengetragen, wobei die Meinungen da auch auseinader genen und schwanken.

 Nun nemen wir mal als Beispiel Asterisk, dort ist eine feste [B]frame size[/B] von 20ms eingestellt, dh alle 20ms verschickt asterisk ein(?) udp Paket mit Sprachdaten.

Also ich glaube nicht Asterisk legt fest wieviel Sprachdaten pro Sekunde versendet werden sondern der Codec.

 Wenn man jetzt von dem codec a-law/G.711 (ISDN) ausgeht, dann hat man eine Bitrate von 64kbit pro Sekunde. Weil Asterisk 1000ms/20ms=50 Mal in der Sekunde verschickt, hat man mit 64000Bit/50=1280Bit pro Paket an reinen Sprachdaten.

Beispiel für 10ms Sprachdaten pro Paket:

10ms = 640 Bit Sprachdaten
Für 1 Sekunde müssen 100 Pakete versendet werden 64Bit x 100 = 64kbit

100 Pakete x 320 Bit (40 Byte Ethernet Overhead ) = 32000Bit = 32kbit Overhead pro Sekunde

64kbit Sprachdaten + 32kbit Overhead = 96kbit/s

Beispiel 20ms Sprachdaten pro Paket:
20ms = 1280 Bit Sprachdaten pro Paket
Für eine Sekunde müssen 50 Pakete versendet werden = 64kbit

50 Pakete x 320 Bit (40 Byte Ethernet Overhead) =16000Bit = 16kbit

64kbit Sprachdaten + 16kbit Overhead = 80kbit/s

Stimmt

Wie kommst du auf 87,2?

Gute Frage wie gesagt es gibt verschiedene Quellen, die alle etwas variieren:

http://www.cisco.com/en/US/tech/tk652/tk698/technologies_tech_note09186a0080094ae2.shtml#topic1

http://www.voip-info.org/wiki/index.php?page=Codecs

Aber vieleicht hat da auch jemand anders eine Erklärung.

Auch wäre interresant welcher Codec wieviel ms Sprache in ein Paket verpackt.

Gruß Sven

 

[lo4dro]

Ich hab e hier noch Daten aus einer Alcatel-Dokumentation.

 

[CoAXx]

hm kann keine Anhänge sehen, weil ich trotz Cookies enabled nicht angemeldet bin (klappt nur zum schrieben von Beiträgen, sonst kommt immer wieder der ANmeldeschirm, kein Plan warum)

 

[konabi]

Ich habe jetzt folgendes gelesen:

"Außerdem können bei der Codierung redunanzen hinzugefügt werden, um bei der Decodierung eine gewisse Toleranz gegen Übertragungsfehler zu erreichen."


Könnte das die Antwort sein warum Bandbreite größer 80kbit/s?


Gruß Sven

 

[alex-911]

hallo

die 87,2 kbps beziehen sich auf G.711, 20ms packetization time incl. IP und ethernet header.

die 40 byte, mit denen ihr rechnet, sind nur der IP overhead. ethernet ist nochmal +18 byte.


gruss
/alex