Voice over IP: differenze tra le versioni

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Le tecnologie di [[compressione audio|compressione della voce]] dedicano una [[banda (informatica)|banda]] che varia dai 4 kbit/s agli 82 kbit/s nei formati di compressione meno efficienti. Ad esempio il [[GSM]] codifica la voce con [[algoritmo]] RPE-LTP (''Regular Pulse Excitation - Long Term Prediction'') con [[Linear predictive coding|LPC]] loop e campionamento a 13 kbit/s. Esiste un encoder della voce a 13 kbit/s.<ref>{{cita web|url=https://www.cs.cmu.edu/~robust/Papers/icslp98_juan.pdf|titolo=Speech recognition from GSM codec parameters|accesso=23 giugno 2015|autore=Juan M. Huerta and Richard M. Stern}}</ref>

Gran parte dell'energia della voce umana può essere concentrata in uno spettro limitato a 2,7&nbsp;kHz.<ref>{{Cita web|url = http://www.uoverip.com/voice-fundamentals-human-speech-frequency/|titolo = Voice Fundamentals - Human Speech Frequency|accesso =23 giugno 2015-06-23|urlarchivio = https://web.archive.org/web/20150711110841/http://www.uoverip.com/voice-fundamentals-human-speech-frequency/|dataarchivio = 11 luglio 2015|urlmorto = sì}}</ref><ref>{{Cita web|url = http://www.proav.de/index.html?http&&&www.proav.de/audio/speech-level.html|titolo = proAV / data and information, lists, tables and links|accesso =23 giugno 2015-06-23|sito = www.proav.de}}</ref> Per campionare un tale spettro il [[teorema del campionamento di Nyquist-Shannon|teorema di Shannon]] – chiamato anche "disuguaglianza di Nyquist" -, richiede una [[larghezza di banda]] di almeno 5,4&nbsp;kHz. Secondo tale teorema è possibile ricostruire correttamente un segnale continuo, variabile nel tempo, da una serie di valori discreti quando questi sono stati presi con una frequenza di campionamento almeno superiore al doppio della massima frequenza contenuta nel segnale in ingresso. Ad un segnale analogico di X Hz di banda corrisponde un segnale digitale di 2*X*N bit/s, dove N è il numero di bit usati per rappresentare ogni campione: per la voce si avrebbe 4000*2*8=64 kbit/s (c'è un certo margine rispetto ai 2,7&nbsp;kHz), che per altro è la medesima banda fornita da una singola linea ISDN.

Tuttavia, con i formati di compressione diventa possibile ridurre drasticamente la banda richiesta intervenendo dopo la [[digitalizzazione]] della voce e prima del suo invio. Non è infatti possibile comprimere un [[segnale analogico]]. Esistono frequenze del segnale digitali anche superiori alla frequenza della voce naturale; il segnale analogico rimane il limite da raggiungere per il [[campionamento (teoria dei segnali)|campionamento]] digitale, la frontiera con la qualità dell'audio migliore. Un segnale analogico ha una qualità in generale maggiore di uno digitale ed è il massimo riferimento da raggiungere. Tuttavia frequenze di digitalizzazione superiori hanno un'utilità limitata perché non aggiungono informazione al segnale di partenza, come la copia non può essere migliore dell'originale. Per la trasmissione di video, le tecnologie attuali ([[RealAudio]] e [[Windows Media Player]]) richiedono una [[larghezza di banda]] di almeno 50 kbit/s per evitare lo [[flicker|sfarfallio]] delle immagini. Con tale [[frequenza]] di campionamento per la conversione del segnale analogico della voce in uno digitale è possibile l'invio di [[traffico (telecomunicazioni)|traffico]] voce su Internet. Le connessioni analogiche raggiungono velocità di 56&nbsp;kbit/s solamente per il [[download]] di pagine internet. Per il download di altri file o il [[downstream]] della voce la velocità massima è 33&nbsp;kbit/s. Anche l'[[upstream (informatica)|upstream]] del 56&nbsp;K è 33,6&nbsp;kbit/s. Una chiamata via Internet richiede una banda maggiore della frequenza di campionamento della voce sia in upstream che in downstream, essendo la comunicazione telefonica bidirezionale ([[full duplex]]). Altrimenti almeno uno dei due interlocutori riceve i pacchetti nell'ordine scorretto e ascolta in pratica parole senza senso, sillabe non nella giusta sequenza. Mentre per dati quali bit di pagine internet o di file scaricati il [[modem]] è in grado di fare controlli, interpolare (ossia ricostruire) pacchetti e sequenze di bit danneggiate e al limite richiederne la ritrasmissione, non esistono controlli che rimedino ai difetti di trasmissione della voce; la coppia di modem è "invisibile" agli utenti anche nel senso negativo, di non poter migliorare la qualità della comunicazione. Utilizzando un adeguato protocollo di comunicazione ossia formato di compressione della voce che limiti il campionamento intorno ai 12-13&nbsp;kbit/s è possibile con un pacchetto-voce trasmesso per secondo avere pacchetti di ''circa'' 1,5&nbsp;[[Kilobyte|KByte]] (che sono 12000&nbsp;bit appunto; 1&nbsp;byte=8&nbsp;bit) ovvero al di sotto della {{citazione necessariaSenza fonte| soglia critica che crea problemi con connessione Internet}}.

Con linea [[ISDN]] si dispone di una connessione simmetrica su due linee: la velocità in upstream è la stessa che si ha in downstream. Con una larghezza di banda di 64&nbsp;kbit/s, ovvero impegnando anche una sola linea, è possibile stabilire una chiamata Voice Over IP anche con formati di compressione della voce meno efficienti che campionano a 50-60&nbsp;kbit/s (sempre riferendosi a pari valore di un indice di qualità della riproduzione). Con l'utilizzo dei due canali ISDN è possibile gestire due chiamate Voice Over IP contemporaneamente. Negli USA, come è detto più sopra, gli operatori telefonici tendono ad utilizzare sempre di più il Voice Over IP fino all'abitazione dell'utente;<ref>{{cita web| url=http://www.networkworld.com/article/2226769/uc-voip/replacing-the-pstn-with-voip--not-if--but-when.html|titolo=Replacing the PSTN with VoIP: Not If, But When|accesso=23 giugno 2015}}</ref> dunque, anche l'ultimo miglio è digitalizzato per consentire la comunicazione. {{Citazione necessariaSenza fonte| Il vantaggio di un'estensione delle connessioni ISDN per la digitalizzazione dell'ultimo miglio è invece meno utilizzato dalle compagnie europee.}} Operativamente oltre a disporre di un programma di Voice Over IP come [[Skype]] o [[Asterisk PBX|Asterisk]] occorre installare un [[codec]] di compressione della voce, che è il protocollo di comunicazione che dovrà essere installato anche sull'altro terminale. Fra questi codec rientrano: GSM 6.10, ILBC, [[Speex]] 15.2k, Speex 8.0k, [[G.711]], [[G.723]], [[G.729]], G.771 A-Law, G.771 U-Law. Le ultime versioni di programmi quali [[Skype]] danno una buona qualità della chiamata anche con velocità di connessione a 56 kbit;<ref>{{cita web |url=https://support.skype.com/it/faq/FA1417/quanta-larghezza-di-banda-richiede-skype|titolo=Quanta larghezza di banda richiede Skype?|accesso=11 luglio 2016}}</ref>{{Citazione necessariaSenza fonte| in generale i programmi che stabiliscono una connessione punto-punto con il PC/telefono fisso chiamato hanno [[latenza|tempo di latenza]] parecchio inferiori rispetto alla composizione del numero da un [[sito web]] (come accade ad esempio nel servizio di [[Tiscali (azienda)|Tiscali]]).}}

=== Protezione contro le intercettazioni ===

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* l'implementazione di future opzioni non richiederà la sostituzione dell'[[hardware]].

Uno dei vantaggi di questa tecnologia è che permette di fare leva su risorse di rete preesistenti, consentendo una notevole riduzione dei costi in ambito sia privato che aziendale, specialmente per quanto riguarda le spese di comunicazione interaziendali e tra sedi diverse. Una rete aziendale, infatti, può essere sfruttata anche per le comunicazioni vocali, permettendo di semplificare l'installazione e il supporto e di aumentare il grado di integrazione di uffici dislocati sul territorio, ma collegati tramite l'infrastruttura di rete. Il consumatore privato, utilizzando un collegamento ad Internet a [[banda larga]] (ad alta [[velocità di trasmissione]] e sempre attivo), può effettuare e ricevere chiamate telefoniche da telefono fisso PSTN, potendo contare su tariffe molto economiche, soprattutto per le chiamate internazionali. La tecnologia VoIP introduce inoltre nuove possibilità per l'offerta del servizio telefonico quali:

* eliminare la distinzione tra chiamate locali e a lunga distanza;

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L'iniziativa ICT4University prevedeva tra i suoi temi anche l'introduzione del VoIP<ref>[http://www.ict4university.gov.it/temi-universita-digitale.aspx Tematiche Università Digitale] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20111101064528/http://www.ict4university.gov.it/temi-universita-digitale.aspx |data=1º novembre 2011 }}</ref>. Un apposito Tavolo Tecnico è stato incaricato di redigere le linee guida<ref>[http://ict4university.gov.it/media/52381/lineeguida%20-%20voip.pdf Linee guida VoIP nella PA] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130518045638/http://ict4university.gov.it/media/52381/lineeguida%20-%20voip.pdf |data=18 maggio 2013 }}</ref> e ha analizzato, di concerto con [[Agcom]], le problematiche normative connesse all'uso del VoIP<ref>[http://www.agcom.it/default.aspx?DocID=558 Codice delle comunicazioni elettroniche (D.Lgs. 1º agosto 2003, n. 259) ]</ref>, relative all'implementazione di soluzioni VoIP all'interno della Pubblica Amministrazione Italiana.

Il programma ICT4University inoltre, incoraggiando il riuso di soluzioni esistenti all'interno della Pubblica Amministrazione, ha finanziato il progetto [[VoIP4U]]<ref>[{{cita web|url=http://voip4u.unife.it |titolo=Sito ufficiale VoIP4U ] |lingua= |data= |accesso=|}}</ref>, per la realizzazione di una soluzione VoIP completamente [[Open source]] e basata sul software [[Asterisk PBX]].

Il progetto è già stato completato e la soluzione [[VoIP4U]] è stata pubblicata sotto licenza GPLv2, e installata in alcune Università ([[Università degli Studi di Ferrara]] e [[Università degli Studi di Urbino "Carlo Bo"]]) ed enti locali (Comune di [[Cento (Italia)]]).

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{{IPstack}}

{{Controllo di autorità}}

{{portale|informatica|telefonia|telematica|tecnologiascienza e tecnica}}

[[Categoria:Voice over IP| ]]