En la Recomendación UIT-T G.718 se describe un algoritmo de codificación a velocidad binaria variable incorporado en banda estrecha (NB) y banda ancha (WB) para voz y audio en la gama de 8 a 32 kbit/s, diseñado con robustez ante el borrado de tramas.
Este códec ofrece la mejor calidad vocal en banda estrecha conocida con velocidades binarias bajas y la mejor calidad vocal en banda ancha conocida con todas las velocidades binarias posibles. Además, el códec UIT-T G.718 está diseñado para ser extremadamente robusto ante el borrado de tramas, por lo que mejora la calidad vocal cuando se utiliza en aplicaciones de transporte IP en redes fijas, inalámbricas y móviles. A pesar de estar incorporado, el códec también funciona bien con señales de audio genéricas tanto en banda estrecha como en banda ancha.
Este códec tiene una estructura adaptable incorporada que ofrece la máxima flexibilidad en el transporte de paquetes de voz por las redes IP actuales y las redes de medios del futuro. Además, la estructura incorporada de UIT-T G.718 permitirá sin problemas ampliar el código para ofrecer una capacidad estéreo y de banda súper ancha en capas adicionales, actualmente en fase de diseño. El tren de bits puede ser truncado en el lado decodificador o por cualquier componente del sistema de comunicación para ajustar "sobre la marcha" la velocidad binaria al valor deseado sin necesidad de señalización fuera de banda. El lado codificador produce un tren de bits incorporado estructurado en cinco capas correspondientes a las cinco velocidades binarias disponibles: 8, 12, 16, 24 y 32 kbit/s.
El codificador UIT-T G.718 puede aceptar señales muestreadas en banda ancha a 16 kHz o muestreadas en banda estrecha a 16 u 8 kHz. Del mismo modo, la salida del descodificador puede funcionar en banda ancha a 16 kHz y en banda estrecha a 16 u 8 kHz. El descodificador detecta las señales de entrada muestreadas a 16 kHz, pero con un ancho de banda limitado a la banda estrecha.
La salida del códec UIT-T G.718 puede funcionar con un ancho de banda de 300-3400 Hz a 8 y 12 kbit/s y de 50-7000 Hz entre 8 y 32 kbit/s.
El núcleo del códec de alta calidad supone una notable mejora de rendimiento que ofrece una calidad vocal limpia en banda ancha a 8 kbit/s equivalente a la del códec UIT-T G.722.2 a 12,65 kbit/s, mientras que el códec en banda estrecha a 8 kbit/s ofrece una calidad vocal limpia equivalente a la del códec UIT-T G.729E a 11,8 kbit/s.
El códec opera en tramas de 20-ms y tiene un retardo algorítmico máximo de 42,875 ms para las señales de entrada y salida en banda ancha. El retardo algorítmico máximo para las señales de entrada y salida en banda estrecha es de 43,875 ms. El códec también puede emplearse en modo de bajo retardo, cuando la velocidad binaria máxima del codificador y el descodificador se fija a 12 kbit/s. En este caso, el retardo algorítmico máximo se reduce en 10 ms.
El códec también incorpora un modo de codificación alternado, con una velocidad binaria mínima de 12,65 kbit/s, en cuyo caso el tren de bits es compatible con las normas de codificación vocal en banda ancha móvil de la Recomendación UIT-T G.722.2, 3GPP AMR-WB y 3GPP2 VMR-WB. Esta opción sustituye a la capa 1 y la capa 2, y las capas 3-5 son semejantes a la poción por defecto, excepto por el hecho de que en la capa 3 se utilizan menos bits para compensar los bits suplementarios del núcleo a 12,65 kbit/s. Además, el descodificador puede descodificar todos los demás modos de funcionamiento de UIT-T G.722.2. Por otra parte, se está preparando un nuevo anexo a esta Recomendación que permitirá una compatibilidad de tren de bits eficiente con el códec 3GPP2 EVRC-WB. Esta Recomendación también comprende algoritmos de modo de transmisión discontinua (DTX) y de generación de ruido de confort (CNG), que permiten ahorrar ancho de banda durante los periodos de inactividad. Puede utilizarse un algoritmo de reducción de ruido integrado siempre y cuando se la sesión de comunicación se limite a 12 kbit/s.
El algoritmo subyacente se basa en una estructura de codificación en dos etapas: las dos capas inferiores se basan en una codificación de predicción lineal con excitación de código (CELP) de la banda (50-6400 Hz), donde la banda central aprovecha la clasificación de la señal para utilizar modos de codificación optimizados para cada trama. Las capas superiores codifican la señal de error ponderada de las capas inferiores utilizando una codificación de transformación con transformada discreta modificada del coseno (MDCT) de solapamiento/adición. Se pueden utilizar diversas tecnologías para codificar los coeficientes MDCT a fin de maximizar el la calidad de funcionamiento tanto para la voz como para la música.
En el Corrigéndum 1 (11/2008) se corrigen una serie de problemas menores identificados en el cuerpo de la Recomendación con respecto al código fuente ANSI C de punto fijo. En la Enmienda 1 (03/2009) se introducen otras correcciones menores al código fuente ANSI C de punto fijo y al texto de la Recomendación. También se describe una adición de la verificación del valor por defecto del bit no utilizado de la capa 5 y del procedimiento de borrado de la capa 5, si el bit no tiene el valor por defecto. En la Enmienda 1 también se introduce un nuevo Anexo A, donde se define una aplicación alternativa del algoritmo UIT-T G.718 utilizando la aritmética de punto flotante, que se utilizará con el hardware DSP optimizado para las operaciones de punto flotante. El código fuente ANSI C de punto flotante anexo es plenamente compatible con el código de punto fijo.
El Corrigéndum 2 (08/2009) contiene otras correcciones a problemas menores constatados en las aplicaciones tanto de punto fijo como de punto flotante, pero su principal interés reside en la racionalización de la aplicación de punto fijo, que reduce la complejidad del códec de 69 a 57 WMOPS, conservando la exactitud de bit del código original en ambas fases de la caracterización. Esta reducción de la complejidad del 17% es significativa y está claro que hace más atractiva la aplicación de UIT-T G.718.
Esta Recomendación contiene un adjunto electrónico con el código fuente ANSI C, que es parte integrante de la Recomendación.
Esta edición integra todas las modificaciones introducidas por el Corrigéndum 1 (11/2008), la Enmienda 1 (03/2009) y el Corrigéndum 2 (08/2009), incluida la actualización del código fuente ANSI C conexo. |
