Colloquium - Details
You will receive information about presentations in time if you subscribe to the newsletter of the Colloquium Communications Technology.
Diplom-Vortrag: Verfahren zur Steuerung eines Adaptiven Jitterbuffers im Software Defined Terminal (SDT)
Ferhat Erdogan
24. Januar 2013
14:00 Uhr
Hörsaal 4G IKS
Die Internet-Telefonie (VoIP) hat in den letzten Jahren sehr an Bedeutung gewonnen und ersetzt mehr und mehr die konventionelle Telefonie in Haushalten weltweit. Dabei findet im Gegensatz zur konventionellen Telefonie bei VoIP die Datenübertragung „paketbasiert“ statt. Dies bedeutet, dass die beim Teilnehmer aufgezeichneten Sprachsignale in regelmäßigen Zeitabständen als Pakete abgeschickt werden, der weitere Verbleib und der
Übertragungsweg der Pakete, der in der Regel zumindest den Durchlauf mehrere Router umfasst, jedoch nicht kontrolliert werden kann.
Letzteres führt in der Regel zu unterschiedlich langen Übertragungsdauern der Pakete von einer Seite einer Kommunikation zur anderen und damit verbunden unter Umständen zu einer Neusortierung der eingehenden Pakete auf der Empfangsseite sowie auch zu Paketverlusten.
Um eine optimale Audioqualität in VoIP-Systemen zu erreichen, müssen diese Übertragungseigenschaften kompensiert werden: Die empfangenen Pakete müssen in der richtigen Reihenfolge und unter Ausgabe eines konstanten Stroms von Audiosamples ausgegeben werde, indem Paketverluste, variable Laufzeiten sowie in falscher Reihenfolge ankommende Pakete durch Signalverarbeitung kompensiert werden. Dabei darf jedoch die Ende-zu-Ende Verzögerung der Kommunikation nicht überschritten werden, um den Quality of Service (QoS)-Anforderungen an ein IP-Netz gerecht zu werden.
Die Schwankung der Verzögerung bei der paketbasierten Sprachübertragung wird als Jitter bezeichnet. Zur Kompensation der beschriebenen Übertragungseigenschaften in IP-Netzen findet in der Regel ein sogenannter Jitterbuffer Anwendung, der dazu dient, ankommende Pakete zwischenzuspeichern. Die Größe dieses Buffers sollte möglichst so groß sein, um den auftretenden Jitter zu kompensieren, jedoch nicht größer als nötig, um die Ende-zu-Ende Verzögerung zu limitieren. Aus diesem Grunde ist der Jitterbuffer zumeist adaptiv und passt sich auf die gegenwärtigen Eigenschaften des Übertragungsnetzes an.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Verfahren untersucht, die der Anpassung der aktuellen Länge des adaptiven Jitterbuffers dienen. Dabei ist es das Ziel, die Signallänge des in dem Buffer gespeicherten Audiosignals im Sinne eines "Time-Stretchings" zu ändern, ohne dass es zu hörbaren Veränderungen der Audioqualität und Klangfarbe kommt. Es wurden bekannte Time-Scale-Modification (TSM)-Verfahren aus der Gruppe der Overlap-Add(OLA)-Techniken wie z.B. WSOLA und der Phase Vocoder untersucht und weiterentwickelt. Darüber hinaus wurde ein neuartiger Ansatz entwickelt, der die Anpassung der Signallänge durch die Detektion und Anpassung von Signalpausen im Signal (Silence Based Length Adaption) vornimmt.
