Vyšlo v měsíčníku IT-NET, v lednu 2002
Vytištěno z adresy: http://www.earchiv.cz/b02/b0100004.php3

Komprimace a kodeky

Zajímavou a důležitou vlastností techniky PCM je to, že generuje konstantní objem dat, bez ohledu na to, jak probíhá příslušný hovor. Tedy i v případě, kdy volající mlčí, technika PCM generuje svých stálých 64 kilobitů za sekundu. Je to způsobeno tím, že PCM se nijak nesnaží komprimovat data která generuje - což ale koresponduje s principem fungování sítí na bázi přepojování okruhů, u kterých není nutné šetřit již vyhrazenou přenosovou kapacitou (protože by ji ani nešlo využít jiným způsobem).

Dnes však již existují podstatně efektivnější techniky než je PCM. Tyto techniky postupují stejně jako PCM v tom, jak často snímají stav analogového signálu reprezentujícího lidský hlas. Liší se až v tom, jakým způsobem vyjadřují hodnotu (velikost) získaného vzorku. Používají k tomu podstatně sofistikovanější postupy a techniky, včetně účinné komprese. Díky tomu pak generují podstatně menší objemy dat za jednotku času, a pro jejich přenos je pak možné vystačit s adekvátně menšími přenosovými rychlostmi. Například v mobilních sítích GSM se používá taková technika digitalizace a komprese, která dokáže vystačit s přenosovou rychlostí cca 13kbps. Ani to ale ještě není zdaleka poslední slovo - některé techniky, spojené s propracovanými metodami komprese, se dostávají i hluboko pod hranici 10 kbps.

Důležité ale je, že ne každá technika je ideální a univerzálně vhodná. Některé techniky komprese jsou složitější, vyžadují větší výpočetní kapacitu a vytváří také určité nezanedbatelné zpoždění (tím, že jim dlouho trvá než svá data zpracují). Jiné techniky jsou zase v tomto ohledu méně náročné, ale pak obvykle nedosahují tak velké účinnosti. Pamatovat je ale třeba také na to, že různé techniky komprese mohou měnit kvalitu, resp. srozumitelnost lidského hlasu - některé tak činí mně, jiné naopak více.

Obecně proto neexistuje žádná "nejlepší" technika digitalizace a komprese, vždy je třeba volit to nejvhodnější vzhledem k okolnostem (dostupné přenosové rychlosti, výpočetní kapacitě, účelu použití atd.).

Technika Přenosová rychlost (Kbps) Nároky na výpočetní kapacitu Výsledná kvalita hlasu Způsobené zpoždění
G.711 PCM 64 (bez komprese) žádné vynikající N/A
G.723 MP-MLQ 6.4/5.3 střední Dobrá (6.4)
Slabá (5.3)
vysoké
G.726 ADPCM 40/32/24 nízké dobrá (40)
slabá (24)
velmi malé
G.728 LD-CELP 16 velmi vysoké dobrá nízké
G.729 CS-ACELP 8 vysoké dobrá nízké
Tabulka: často používané techniky (kodeky)

Efektivnost a kvalita u jednotlivých kodeků

Konkrétní implementace takovýchto technik se obvykle označují generickým jménem CODEC, které je zkratkou od COder a DECoder (kodér a dekodér). Vlastnosti některých kodeků ukazuje tabulka a obrázek.

Velmi významným důsledkem použití komprese pro přenos hlasu je vznik nestejnoměrné "zátěže" - objem dat, generovaný příslušným kodekem, se může měnit v čase, a to i dosti výrazně, v závislosti na průběhu hovoru a na účinnosti komprimace. V případě ticha by měl tento objem klesnout na ideální nulu. S tím se samozřejmě budou měnit i požadavky na přenos příslušných dat, představujících digitalizovaný hlas.