dissertação
Estudo da qualidade da voz em sistemas de comunicação móvel através do CODEC EVS utilizando as métricas de qualidade P.862 e e-model
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Resumo
A avaliação da qualidade da voz em sistemas de telecomunicação é de extrema importância para garantir que as comunicações sejam eficazes e satisfatórias para os usuários. Nesta pesquisa, foram utilizados os algoritmos da Recomendação ITU-T P.862 e do E-Model ITU-T G.107 como referência padrão para analisar a qualidade da voz em sistemas de comunicação. A metodologia usada visou garantir a precisão e relevância dos resultados. Foram realizados testes objetivos em cenários de comunicação móvel usando os codecs EVS (Enhanced Voice Services) e AMR-WB (Adaptive Multi Rate Wide Band). O propósito deste estudo consistiu em analisar e propor alternativas que avaliem percepção do usuário e controlem a degradação por meio de métodos imparciais, para a análise perceptual de sinais de áudio com qualidade. Focando na Qualidade de Experiência (QoE), das comunicações de voz em sistemas de comunicação móvel, os resultados obtidos foram de grande importância. Durante os testes, foram realizadas codificações e decodificações de sinais de voz utilizando o codec EVS, tanto no modo interoperável com AMR-WB quanto no modo nativo do EVS, usando os parâmetros DTX (Discontinuous Transmission) e -q. Os resultados mostram que o desempenho da transmissão de voz foi beneficiado por taxas de bits mais elevadas e pela ativação de parâmetros específicos das condições de transmissão. A utilização dos parâmetros, como o DTX e o -q, mostrou-se eficaz para melhorar o desempenho da transmissão de voz pelo codec EVS. O DTX é um recurso que economiza largura de banda interrompendo temporariamente a transmissão de voz quando não há fala detectada. O parâmetro -q, refere-se à utilização de um algoritmo de cancelamento de ruído ou supressão de silêncio durante a medição da qualidade de voz. Já o E-Model avalia a qualidade da voz, considerando fatores como largura de banda disponível, taxa de bits, perda de pacotes e latência da rede, também desempenha um papel fundamental na determinação da qualidade percebida pelos usuários. Concluindo, a pesquisa demonstrou a importância de avaliar a qualidade da voz em sistemas de telecomunicação e propôs soluções para aprimorar essa qualidade em comunicações em tempo real usando os codecs EVS e AMR-WB. Os resultados obtidos são valiosos para o aprimoramento da qualidade das comunicações de voz em sistemas de comunicação móvel, garantindo uma melhor experiência para os usuários.
Abstract
The evaluation of voice quality in telecommunications systems is of utmost importance to ensure effective and satisfactory communication for users. In this research, the algorithms of ITU-T Recommendation P.862 and ITU-T G.107 E-Model were used as standard references to analyze voice quality in communication systems. The methodology used aimed to ensure the accuracy and relevance of the results. Objective tests were conducted in mobile communication scenarios using the EVS (Enhanced Voice Services) and AMR-WB (Adaptive Multi-RateWideband) codecs. The objective of this study was to examine and suggest alternatives that assess user perception and control degradation through unbiased methods for perceptual analysis of audio signals’ quality. Prioritizing Quality of Experience (QoE), the results obtained were of great importance in improving the quality of voice communications in mobile communication systems. During the tests, voice signal encodings and decodings were performed using the EVS codec, both in interoperable mode with AMR-WB and in native EVS mode, using parameters such as DTX (Discontinuous Transmission) and -q. The results showed that voice transmission performance benefited from higher bit rates and the activation of specific transmission condition parameters. The use of parameters such as DTX and -q proved effective in improving voice transmission performance using the EVS codec. DTX is a feature that saves bandwidth by temporarily interrupting voice transmission when no speech is detected. The -q parameter refers to the use of a noise cancellation or silence suppression algorithm during voice quality measurement. The E-Model evaluates voice quality, considering factors such as available bandwidth, bit rate, packet loss, and network latency, also playing a fundamental role in determining the perceived quality by users. In conclusion, the research demonstrated the importance of evaluating voice quality in telecommunications systems and proposed solutions to enhance this quality in real-time communications using EVS and AMR-WB codecs. The results obtained are valuable for improving the quality of voice communications in mobile communication systems, ensuring a better experience for users.
Descrição
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Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
VoIP, VoLTE, MOS, 3GPP, Métricas de avaliação, Qualidade de voz, Codificadores de voz, Qualidade de Experiência (QoE), EVS, Redes móveis, Voz sobre IP, Voz sobre LTE, Qualidade de Serviço (QoS), Protocolo RTP, Protocolo SIP, Protocolo H.323, Telefonia móvel, Comunicação móvel, Internet das coisas, Voice over Internet Protocol (VoIP), Voice over LTE, Long-Term Evolution (LTE), Mean Opinion Score (MOS), 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Evaluation metrics, Voice quality, Voice coders, Quality of Experience (QoE), Codec EVS, Enhanced Voice Services (EVS), Mobile networks, Quality of Service (QoS), Real-Time Transport Protocol, Session Initiation Protocol, H.323 Protocol, Mobile telephony, Internet of things, 5G
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TORRES, A. Estudo da qualidade da voz em sistemas de comunicação móvel através do CODEC EVS utilizando as métricas de qualidade P.862 e e-model. 2023. 105 p. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
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