O programu Odhad R-faktoru pro klasickou i širokopásmovou telefonii

Popis programu zahrnujícího i širokopásmové kodeky, počítající variantně R-faktor v rozsahu do 130 nebo do 100 podle zvolené metody.

Program je určen pro odhad kvality přenosu v telefonních sítích klasických, mobilních, VoIP i v sítích kombinovaných. Program vznikl podstatným přepracováním a doplněním programu Program pro výpočet R-faktoru. Úvod do problematiky lze nalézt v pojednání Úvod do hodnocení kvality telefonního přenosu. Program počítá R-faktor ve dvou variantách – rozsah do 130 nebo do100 na základě E-modelu. Následně je odhadnut i parametr MOS. Výpočet je možno provádět v závislosti na zvoleném proměnném parametru, např. zpoždění, míře hlasitosti, ztrátovosti paketů – též Přehled a význam parametrů pro výpočet R-faktoru. Základní princip výpočtu je uveden v příspěvku Způsob výpočtu R-faktoru a též na schematickém znázornění parametrů pro výpočet R-faktoru.

Program přináší podstatné rozšíření typů kodeků, se kterými počítá – klasické i širokopásmové s různými principy komprese a přenosovými rychlostmi digitálního toku.

Kodeky s pásmem 300 Hz až 3,4 kHz:
PCM ITU-T G.711
- 64 kb/s
ADPCM ITU-T G.721
- 32 kb/s
- 24 kb/s
LD-CELP ITU-T G.728
- 16 kb/s
- 13 kb/s
CS-ACELP ITU-T G.729
- 8 kb/s
GSM
- Full Rate RPE-LTP 13 kb/s
- Half Rate VSELP 5.6 kb/s
- Enhanced ACELP 12.2 kb/s
ITU-T G.723.1
- MP-MLQ 6.3 kb/s
- ACELP 5.3 kb/s

Širokopásmové kodeky 50 Hz až 7 kHz:
ADPCM ITU-T G.722
- 64 kb/s
- 48 kb/s
CELP ITU-T G.722.2
- 23 kb/s >
- 16 kb/s
- 13 kb/s
- 9 kb/s
CELP ITU-T G.729.1
- 32 kb/s
- 24 kb/s

Novinkou je možnost potlačení defaultní hodnoty parametru popisujícího odolnost kodeku proti ztrátám paketů, kdy je možno uživatelsky zadat libovolnou jinou hodnotu.

Výpočet je prováděný ve dvou variantách podle volby:  výsledek z intervalu 1 až 130 nebo výsledek z intervalu 1 až 100.

První varianta vychází z úvahy, že širokopásmové kodeky přinášejí vyšší kvalitu než kodeky klasické, a proto je nutno původní stupnici R rozšířit nad 100. Podle dostupných studií a následně doplňku k doporučení ITU-T G.107 a G.113 byla stupnice rozšířena až k hodnotě 130. Musel však být podstatně korigován přepočet z R na MOS a zavedeny nově příslušné faktory zhoršení pro širokopásmové i klasické kodeky. Z tohoto postupu však vycházejí neúměrně nízké hodnoty MOS pro klasické kodeky (i když je použita exponenciální interpolace, lineární interpolace dává ještě pesimističtější výsledky), které je možno považovat za nerealistické i v případě, že přijmeme teorii, že návyk na kvalitnější širokopásmové kodeky povede k horšímu hodnocení kodeků klasických. Na základě provedených testů se navíc ukazuje, že rozšíření pásma nemá u hovoru tak podstatný vliv na nárůst kvality, tj. srozumitelnosti, pouze je lépe interpretováno zabarvení hlasu.

Druhá varianta vychází ze zachování 100 bodové stupnice R. Na základě výzkumu provedeného na katedře telekomunikační techniky FEL, ČVUT v Praze byla navržena transformace faktorů zhoršení pro oba typy kodeků a odvozen přepočet z univerzální stupnice R na MOS. Vzhledem k předpokládanému subjektivnímu zvýšení kvality při použití širokopásmových kodeků byl rozsah MOS zvýšen až do hodnoty 4,75 oproti hodnotě 4,5 pro klasické kodeky.

Výstupy programu

Program vrací číselné hodnoty faktorů zhoršení, výsledný R-faktor a jeho přepočet na parametr MOS. Pokud je některý parametr zadán intervalem, vrací i grafické závislosti na zvoleném parametru.

Zpětný přepočet z MOS parametru na R-faktor je možný na základě programu dostupného zde.

 

Copyright © 2009 České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická, Katedra telekomunikační techniky.
All rights reserved. Všechna práva vyhrazena.

Výsledky výpočtů a simulací mohou být citovány s uvedením odkazu na zdroj obsahující autora, název programu a úplný hypertextový odkaz na program. Použití programu je možné pouze pro informativní, výukové, nekomerční nebo osobní účely. Použití za jiným účelem je trestné podle autorského, občanského nebo trestního práva. Autoři nenesou zodpovědnost za přímé či nepřímé finanční ani majetkové újmy, sníženou použitelnost majetku, poškození smluvních vztahů, protiprávní jednání, poškození zdraví ani za jakékoliv jiné újmy v souvislosti s používáním zveřejněných výsledků.

Program vznikl v rámci projektu GA102/07/1503.