La codificación por síntesis es muy diferente de la codificación diferencial. La idea no consiste en manipular las muestras para eliminar la redundancia y la correlación entre las muestras, sino en considerar bloques de muestras y construir un modelo que genere muestras idénticas (o similares) desde el punto de vista estadístico. Mediante este modelo es posible sintetizar muestras con determinadas propiedades estadísticas, de ahí el término codificación por síntesis. Pueden citarse dos tipos de codificación por síntesis:

• Codificación LPC

La codificación predictiva lineal (LPC) consiste en sintetizar muestras a partir de un modelo de sistema de generación de voz y una señal de excitación. La voz humana se produce por medio del aparato fonatorio, que consta de los pulmones, las cuerdas vocales, la tráquea, la garganta, la boca y los labios. En la práctica, el modelo de este sistema es un conjunto de cilindros de diámetros diferentes, 10 para el caso de [LPC-10], excitado por una señal sinusoidal o ruido blanco. La selección de la fuente de excitación (sinusoidal o ruido blanco) depende de las características, sonorizadas o no sonorizadas, de la señal. Las señales sonorizadas corresponden a las vocales, por ejemplo las letras «a» o «u», mientras que las señales no sonorizadas corresponden a las consonantes, por ejemplo «r» o «s».

El proceso de síntesis consta de dos fases, a saber:
– determinación de la función de excitación; y
– determinación de los diámetros de los cilindros (o, de manera más general, la identificación de la función de transferencia del modelo de voz).

Cada fase se ejecuta cada 20 ms (es decir, en un conjunto de 160 muestras correspondiente a una frecuencia de muestreo de 8 kHz). El codificador genera como salida una frecuencia de excitación (codificada con 16 bits), un conjunto de 10 coeficientes (codificados con 10 × 8 bits) y una ganancia (codificada con 8 bits). La velocidad binaria del codificador es, por lo tanto, de 104 bits cada 20 ms, es decir, 5,2 kbit/s. Así pues, la velocidad binaria es sólo un doceavo de la del codificador PCM.

• Codificación CELP

La codificación predicción lineal con excitación por código (CELP), especificada en la Norma FED_STD 1016, es una ampliación de la codificación LPC. Consta también de dos fases, que corresponden a las funciones de excitación y transferencia. La función de transferencia se determina de igual manera que en la codificación LPC. En cambio, la función de excitación no es únicamente sinusoidal o de ruido blanco, sino una combinación lineal de funciones estocásticas (esto es, ruido) y periódicas. La determinación de estas funciones conlleva mucho tiempo de la CPU (de hecho, los codificadores CELP se configuran por lo general en tarjetas de procesamiento de señal específicas), pero la calidad que se obtiene es mayor que con el codificador LPC.

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

Las aplicaciones audio en una red conllevan dos aspectos distintos, a saber, la digitalización y codificación de los datos audio y el empaquetado de los datos para su transmisión por la red. La codificación de audio se utiliza para transformar la señal vocal analógica en una señal digital de determinada velocidad binaria y calidad.

La primera operación de codificación es el muestreo de la señal analógica a una cierta frecuencia de muestreo y con una determinada precisión, que viene dada por el número de bits que se emplean para codificar la amplitud de cada muestra.

Evidentemente la selección de la frecuencia y el número de bits entraña una relación de equilibrio entre la velocidad binaria y la calidad de la señal codificada. Cuanto mayor sea la calidad deseada, mayor velocidad binaria se obtendrá por muestreo.

Según el teorema de muestreo, una señal analógica puede reconstruirse a partir de las muestras digitalizadas si la frecuencia de muestreo es al menos el doble de la anchura de banda de la señal original.

El oído humano es capaz de percibir la gama de frecuencias comprendida entre 20 Hz y 20 kHz aproximadamente, es decir, una anchura de banda de 20 kHz. El algoritmo de codificación más sencillo consiste simplemente en muestrear la señal analógica y cuantificar las muestras (es decir, convertir los valores reales en valores de precisión finita).

Este tipo de codificación, denominado modulación por impulsos codificados (PCM) que se especifica en la Recomendación UIT-T G.721, se utiliza para codificar la voz en la red telefónica. Dado que la anchura de banda de un par trenzado es de unos 3,5 kHz, la frecuencia de muestreo que se emplea es de 8 kHz, para aplicar el teorema de muestreo. Para la cuantificación se emplea una escala logarítmica de 8 bits, que es equivalente a una cuantificación lineal de 13 bits.

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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El cliente
El cliente establece y origina las llamadas realizadas de voz, esta información se recibe a través del micrófono del usuario (entrada de información )se codifica, se empaqueta y, de la misma forma, esta información se decodifica y reproduce a través de los altavoces o audífonos (salida de la información).
Un Cliente puede ser un usuario de Skype o un usuario de alguna empresa que venda sus servicios de telefonía sobre IP a través de equipos como ATAs (Adaptadores de teléfonos analógicos) o teléfonos IP o Softphones que es un software que permite realizar llamadas a través de una computadora conectada a Internet.

Los servidores
Los servidores se encargan de manejar operaciones de base de datos, realizado en un tiempo real como en uno fuera de él. Entre estas operaciones se tienen la contabilidad, la recolección, el enrutamiento, la administración y control del servicio, el registro de los usuarios, etc.
Usualmente en los servidores se instala software denominados Switches o IP-PBX (Conmutadores IP), ejemplos de switches pueden ser “Voipswitch”, “Mera”, “Nextone” entre otros, un IP-PBX es Asterisk uno de los más usados y de código abierto.

Los gateways
Los gateways brindan un puente de comunicación entre todos los usuarios, su función principal es la de proveer interfaces con la telefonía tradicional adecuada, la cual funcionara como una plataforma para los usuarios (clientes) virtuales.
Los Gateways se utilizan para “Terminar” la llamada, es decir el cliente Origina la llamada y el Gateway Termina la llamada, eso es cuando un cliente llama a un teléfono fijo o celular, debe existir la parte que hace posible que esa llamada que viene por Internet logre conectarse con un cliente de una empresa telefónica fija o celular.

Tomado de: http://elastixtech.com/fundamentos-de-telefonia/voip-telefonia-ip/

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Emprendiendo en la Telefonía por Internet

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)