Прощай, телефонная сеть

Степан Ильин (step@gameland.ru)

Хакер, номер #085, стр. 085-030-3

5. Первым делом центр обработки звонков проверяет правильность введенных данных. Если номер имеет некорректный формат, то абоненту выдается соответствующее голосовое сообщение. Если же все в порядке, то осуществляется следующий этап - поиск по базе данных. Здесь все просто: VoIP-коммутатор ищет по своей базе IP-адрес вызываемого абонента и пытается установить с ним связь, то есть отправляет специальный пакет - «звонок»

6. У второго абонента звонит телефон. После того как он возьмет трубку, между двумя абонентами будет установлена сессия. Это значит, что каждая из сторон будет ждать пакетов с голосовыми данными от другой. В течение всего разговора VoIP-устройства непрерывно обмениваются между собой пакетами, причем ATA занимается сразу двумя процессами: кодированием речи в цифровой вид и преобразованием цифровых данных в аудиосигнал.

7. Сессия заканчивается, если одна из сторон положит трубку. Однако связь может оборваться и по другим причинам, например, из-за потери связи с Интернетом.

[кодирование информации]

Какой бы тип соединения VoIP ни использовался, источником данных все-таки является человеческая речь. Важно понимать, что голосовые сообщения - это нечто аналоговое, которое нельзя просто взять и отправить через Сеть. Для этого нужно хотя бы представить речевой сигнал в цифровом виде, то есть в виде нулей и единичек, которые можно разместить в IP-пакетах и отправить получателю. Задачами кодирования и декодирования занимаются кодеры и декодеры, которые очень часто являются единым целым.

Важную роль играет кодек или алгоритм, который используется кодером и декодером для оцифровки голоса, и наоборот. В VoIP применяются различные кодеки, но в основе каждого из них лежит непрерывное сэмплирование аудиопотока. Кодек обрабатывает поступившие с микрофона данные несколько тысяч раз в секунду, таким образом получаются минимальные отрывки (сэмплы) голосового сообщения. Каждый из них преобразовывается в цифровой вид и сжимается для последующей передачи. Когда несколько тысяч этих отрывков соединяются в единое целое, микроскопические паузы между ними становятся незаметными для человеческого уха, поэтому звучание практически не отличается от того, что мы привыкли слышать по обычному телефону.

Количество разбиений в секунду напрямую зависит от используемого кодека. Так, G.711 дает максимальное качество звучание и обрабатывает аналоговый поток 64,000 раз в секунду, что требует немалых вычислительных затрат и, естественно, довольно широкого канала. Другие кодеки таким трудолюбием похвастаться не могут, поэтому обращаются к аналоговым данным 32,000 и даже 8,000 в секунду. Но не думай, что этого мало: наиболее распространенный кодек - G.729A - работает как раз на скорости в 8,000 и считается золотой серединой между качеством звука и затратами на передачи цифровых данных.