Voice over IP: differenze tra le versioni

Versione delle 13:59, 19 ago 2022

Versione delle 11:00, 24 apr 2023

Riga 8:

* una per il trasporto dei dati ([[pacchetto (reti)|pacchetti]] voce su IP);

Le conversazioni VoIP non devono necessariamente viaggiare su [[Internet]], ma possono anche usare come [[mezzo trasmissivo]] una qualsiasi rete privata basata sul [[Internet Protocol|protocollo IP]], per esempio una [[LAN]] all'interno di un edificio o di un gruppo di edifici. I protocolli usati per codificare e trasmettere le conversazioni VoIP sono solitamente denominati ''Voice over IP protocols''.

==Funzionamento==

Riga 36:

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|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}}</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 {{Senza fonte| soglia critica che crea problemi con connessione Internet}}.

Riga 99:

A partire dagli anni 2000 si è assistito ad un rapido sviluppo di mercato della telefonia VoIP, e dei servizi ad essa collegati, resa possibile dalla crescente diffusione delle connessioni [[Internet]] veloci, dette anche a [[banda larga]], con abbonati che inviano e ricevono chiamate in modo del tutto analogo a quello con cui il servizio veniva erogato attraverso la vecchia rete analogica commutata. Per connettere un telefono analogico tradizionale con la connessione Internet a banda larga è necessaria un'interfaccia, denominata [[Analog Telephone Adapter|ATA]] (Analog Telephone Adapter). Negli USA alcune compagnie utilizzano VoIP per effettuare chiamate senza limiti di tempo all'interno degli stessi USA, e, a volte, verso il [[Canada]] e alcuni paesi europei e asiatici, applicando tariffe mensili di tipo flat. In ogni caso, allo stato attuale, la telefonia VoIP è destinata ad affiancarsi a quella analogica tradizionale, piuttosto che a rimpiazzarla. Una delle limitazioni attuali, ad esempio, è l'impossibilità di instradare automaticamente le chiamate di emergenza.

Un altro possibile utilizzo per questi servizi è la corretta gestione delle chiamate verso l'esterno da apparecchi [[fax]], ricevitori per la [[televisione satellitare]], [[modem]] o FAXmodem, combinatori antifurto e altri oggetti simili che dipendono dall'accesso a linee [[Telefono|telefoniche]] per alcune o tutte delle loro funzionalità. Per ora, questo tipo di chiamate riesce, ma potrebbe essere impedito del tutto in alcuni casi. Questo problema può essere risolto grazie all'uso di connessioni VoIP nel caso in cui la velocità di trasmissione sia abbassata a [[Bit rate|bit al secondo]]. Se le tecnologie VoIP e cellulari prenderanno il sopravvento su quelle odierne, alcuni produttori dovranno rivedere e ridisegnare i loro prodotti, poiché verranno resi obsoleti dalle nuove tecnologie in primo luogo negli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] ed in [[Canada]].

=== Nelle reti mobili ===