Hohe Qualität bei weniger Bandbreite

Bei der Sprachübertragung über IP-Netze (Voice over IP) müssen analoge Audiosignale in digitale Informationen umgewandelt werden. Dieser Vorgang kostet Zeit und kann die Verzögerungszeiten erheblich erhöhen. Das wiederum geht zu Lasten der Sprachqualität. Codierungs- und Komprimierungsverfahren sollen dem entgegenwirken.

Von: Kai-Oliver Detken, Bernd Reder

Alle Sprachcodierungs-Verfahren haben das gleiche Problem: Sie müssen die Informationen, die in einem Sprachsignal stecken, so effizient wie möglich übertragen. Dazu ist es notwendig, redundante Informationen zu eliminieren, ohne die Verständlichkeit und Spracherkennung zu beeinträchtigen. Gleichzeitig soll das Codierungsverfahren robust gegen Fehler sein, die auf der Übertragungsstrecke auftreten - etwa verfälschte oder verschobene Bits. Außerdem muss der Codiervorgang mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. Verzögerungen von 200 bis 500 Millisekunden im Halbduplex-Betrieb sind gerade noch akzeptabel. Bei Vollduplex-Verbindungen darf der Wert 200 Millisekunden nicht übersteigen.

A/D-Wandler setzen die analogen Signale in digitale um.

Neben der Codierung spielt die Datenkomprimierung eine entscheidende Rolle. Durch sie lässt sich die zur Verfügung stehende Bandbreite besser ausnutzen. Zudem kann die eingesparte Bandbreite dazu verwendet werden, um die Sprachqualität zu verbessern oder Daten zu verschlüsseln. Gegenwärtig dominieren bei der Codierung und Komprimierung von Sprachdaten drei Ansätze:

- die Signalformcodierung und deren Komprimierung,

- die parametrischen Verfahren und

- die Hybridcodierer, eine Verbindung der beiden erstgenannten Verfahren.