کدک صوتی چیست؟ تاثیر کدک در کیفیت تماس VoIP

کدک صوتی یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر کیفیت صدا در تماس‌های VoIP است؛ عاملی که مشخص می‌کند صدای شما با چه کیفیتی، با چه سرعتی و با چه میزان مصرف اینترنت منتقل شود. در این مقاله به زبان ساده توضیح می‌دهیم کدک صوتی چیست، چرا در تماس‌های اینترنتی اهمیت دارد و آشنایی با آن در چه مواقعی می‌تواند به تصمیم‌گیری بهتر کمک کند.

کدک چیست و چه نقشی در تماس‌های اینترنتی دارد؟

کُدِک (Codec) مخفف دو واژه Coder و Decoder است؛
یعنی ابزاری که صدا را کُدگذاری (فشرده و آماده ارسال) و در سمت مقابل، آن را دوباره رمزگشایی و پخش می‌کند.
به بیان ساده‌تر، کدک صوتی:

• صدای خام را فشرده می‌کند
• آن را از طریق اینترنت ارسال می‌کند
• و در مقصد دوباره به صدای قابل شنیدن تبدیل می‌کند

اگر صدای خام بدون کدک ارسال شود، حجم داده بسیار بالا می‌رود و نتیجه آن تأخیر، نویز و قطع تماس خواهد بود. کدک‌ها دقیقاً برای حل همین مشکل طراحی شده‌اند.

تاثیر کدک در کیفیت تماس VoIP

در تماس‌های VoIP، صدا به‌صورت بسته‌های صوتی منتقل می‌شود. اگر این بسته‌ها بیش‌ از حد حجیم باشند، دیر به مقصد برسند یا در مسیر از بین بروند، کیفیت تماس به‌شدت افت می‌کند.
کدک‌ها با فشرده‌سازی هوشمند و مدیریت این بسته‌های صوتی، مشکلات تلفن VoIP را تا حد زیادی برطرف می‌کنند.
به‌طور متوسط، یک تماس VoIP با کدک مناسب تنها حدود ۱ مگابایت در دقیقه اینترنت مصرف می‌کند؛ در حالی که بدون کدک، همین تماس می‌تواند ۱۰ تا ۱۵ برابر بیشتر مصرف داشته باشد.
کدک صوتی مستقیماً روی سه عامل اصلی تماس اینترنتی اثر می‌گذارد:

1. کیفیت صدا
   نوع کدک تعیین می‌کند صدا تا چه حد واضح، طبیعی و بدون نویز شنیده شود.
2. مصرف اینترنت
   کدک‌ها به طور میانگین می‌توانند حجم صدا را از حدود ۱۲۸ کیلوبیت به حتی ۸ کیلوبیت بر ثانیه کاهش دهند؛ البته بدون افت کیفیت.
3. پایداری تماس
   در شبکه‌هایی که اینترنت‌ ناپایدار دارند، انتخاب کدک مناسب می‌تواند مانع قطع‌ و وصلی و تأخیر شود که این یکی از مزایا تلفن VOIP است.

آشنایی با انواع کدک‌های VoIP

هر کدک تلاش می‌کند بین کیفیت صدا، مصرف پهنای باند و تأخیر تعادل ایجاد کند. در ادامه با پرکاربردترین کدک‌های VoIP آشنا می‌شویم.

کدکG.711 (بالاترین کیفیت)
G.711 یکی از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین کدک‌های VoIP است که صدای بدون فشرده‌سازی را منتقل می‌کند.

مشخصات فنی:

• نرخ بیت: 64 کیلوبیت بر ثانیه
• امتیاز MOS: حدود 4.4 از 5
• تأخیر الگوریتمی: 0.125 میلی‌ثانیه (بسیار پایین)
• فشرده‌سازی: بدون فشرده‌سازی

ویژگی‌ها:

• کیفیت صوتی مشابه شبکه‌های تلفن سنتی PSTN
• پشتیبانی جهانی توسط اکثر سازندگان تجهیزات VoIP
• بار پردازشی بسیار کم بر روی سیستم
• مناسب برای انتقال فکس و سیگنال‌های DTMF

معایب:

• محدودیت در محیط‌هایی با پهنای باند محدود
• عدم قابلیت برقراری تماس‌های همزمان زیاد در شبکه‌های پرترافیک

مناسب برای:

• تماس‌های داخلی سازمانی
• شبکه‌های LAN پرسرعت

کدک G.729 (کم‌مصرف)
G.729 با فشرده‌سازی قوی طراحی شده و مصرف اینترنت بسیار کمی دارد. از این جهت برای کسانی که نگران تاثیر اینترنت بر مرکز تماس ابری هستند انتخاب مناسبی است.

مشخصات فنی:

• نرخ بیت: 8 کیلوبیت بر ثانیه
• امتیاز MOS: معمولاً حدود 3.9
• تأخیر الگوریتمی: حدود 15 میلی‌ثانیه
• فشرده‌سازی: با الگوریتم CS-ACELP

ویژگی‌ها:

• مصرف بسیارکم پهنای باند
• امکان پشتیبانی از حجم بالاتری از تماس‌های همزمان در شبکه، مناسب برای مراکز تماس
• کیفیت صوتی قابل قبول با مصرف منابع کم
• پشتیبانی گسترده توسط تجهیزات VoIP

معایب:

• کاهش جزئی کیفیت صدا نسبت به تلفن آنالوگ
• نامناسب برای پخش موسیقی در حالت انتظار (Music on Hold)
• عدم پشتیبانی از انتقال فکس (نیاز به T.38 یا G.711)

مناسب برای:

• مراکز تلفن ابری
• شعبات راه‌دور
• تماس‌های بین‌شهری و بین‌المللی

کدک G.722 (کیفیت HD)
G.722 برای افزایش کیفیت صدا نسبت به G.711 طراحی شده است و امکان برقراری تماس‌های HD Voice را فراهم می‌کند.

مشخصات فنی:

• نرخ بیت: 64 کیلوبیت بر ثانیه (با گزینه‌های 48 و 56 کیلوبیت)
• فرکانس نمونه‌برداری: 16 کیلوهرتز با محدوده فرکانسی 50-7000 هرتز
• طول فریم: 10 میلی‌ثانیه
• امتیاز MOS: حدود 4.2
• فشرده‌سازی: SB-ADPCM

ویژگی‌ها:

• صدای طبیعی‌تر و کاهش خستگی شنوایی در طول تماس‌های طولانی
• ارائه صدای تقریباً با کیفیت تلفن سنتی با نصف نرخ بیت G.711

معایب:

• نیاز به پهنای باند بیشتر نسبت به G.729
• پشتیبانی محدودتر نسبت به G.711 در برخی دستگاه‌ها و ارائه‌دهندگان قدیمی
• عدم سازگاری با شبکه‌های PSTN سنتی بدون ترانسکدینگ

مناسب برای:

• تماس‌های مشتری‌محور
• جلسات مهم
• سیستم‌های پیشرفته ارتباطی
• کدک Opus (مدرن و محبوب)
• Opus یک کدک بسیار انعطاف‌پذیر است که از نرخ نمونه‌برداری 8 کیلوهرتز تا 48 کیلوهرتز و نرخ بیت 6 تا 510 کیلوبیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند و به عنوان مدرن‌ترین کدک صوتی مناسب برای VoIP شناخته می‌شود.

مشخصات فنی:

• محدوده نرخ بیت: 6-510 کیلوبیت بر ثانیه (قابل تنظیم)
• تأخیر: بسیار پایین
• فشرده‌سازی: پیشرفته با قابلیت CBR و VBR
• امتیاز MOS: متغیر بسته به تنظیمات (تا 4.5+)

ویژگی ها:

• سازگاری با شرایط متغیر شبکه و تنظیم خودکار کیفیت
• مقاومت بالا در برابر از دست رفتن بسته‌های داده و ناپایداری شبکه
• قابلیت انتقال هم‌زمان گفتار و موسیقی با کیفیت بالا

معایب:

• پیچیدگی بالا و نیاز به قدرت پردازشی بیشتر به دلیل تکنیک‌های فشرده‌سازی پیشرفته
• پشتیبانی محدود در دستگاه‌های قدیمی
• عدم سازگاری با زیرساخت‌های قدیمی
• مناسب برای:
• WebRTC
• ارتباطات مرورگری
• تماس‌های اینترنتی مدرن

مقایسه جامع کدک‌های صوتی

جدول زیر مقایسه‌ای دقیق و کاربردی از چهار کدک اصلی VoIP بر اساس مهم‌ترین شاخص‌های عملکردی ارائه می‌دهد:

نکات تکمیلی:

1. کیفیت صوتی (MOS – Mean Opinion Score): امتیاز MOS معیار استاندارد ITU-T برای سنجش کیفیت صدا است که از 1 تا 5 درجه‌بندی می‌شود. امتیاز بالای 4.0 به معنای کیفیت تلفنی استاندارد و امتیاز زیر 3.5 غیرقابل قبول است.
2. پهنای باند: پهنای باند واقعی شامل سربار پروتکل‌های IP/UDP/RTP است (40 بایت به ازای هر بسته). این عدد نشان‌دهنده حجم واقعی ترافیک شبکه برای هر تماس صوتی است.
3. تأخیر (Latency): برای حفظ کیفیت صدا، تأخیر یک‌طرفه باید زیر 150 میلی‌ثانیه باشد. تأخیر بالاتر باعث وقفه‌های آزاردهنده و مکالمات نامنظم می‌شود.
4. Jitter (تغییرات تأخیر): Jitter باید زیر 30 میلی‌ثانیه نگه داشته شود تا تماس با کیفیتی داشته باشید. Jitter بالا باعث صدای رباتیک یا تکه تکه شدن صدا و قطع شدن صدا در VOIP می‌شود.
5. تعداد تماس همزمان: با توجه به محدودیت پهنای باند، هر کدک ظرفیت متفاوتی برای پشتیبانی از تماس‌های همزمان دارد.
6. سازگاری: سازگاری با شبکه‌های PSTN سنتی و تجهیزات قدیمی برای سیستم‌های هیبریدی ضروری است.

کدام کدک برای شما مناسب‌تر است؟

انتخاب کدک مناسب به دو عامل اصلی بستگی دارد:

1. پهنای باند در دسترس
2. نوع استفاده سازمانی

به‌طور کلی:

• اگر کیفیت صدا اولویت اصلی است → G.711 یا G.722
• اگر مصرف اینترنت محدود است → G.729
• اگر شبکه ناپایدار یا موبایلی است → Opus

در بسیاری از سیستم‌های حرفه‌ای VoIP، امکان استفاده ترکیبی از کدک‌ها وجود دارد تا بهترین کیفیت در شرایط مختلف حفظ شود.

راهنمای تصمیم‌گیری سریع

سناریو	پهنای باند	کاربرد اصلی	کدک پیشنهادی اول	کدک جایگزین
دفتر مرکزی با LAN قوی	بالا	تماس‌های داخلی	G.711	G.722
مرکز تماس بزرگ	محدود	پشتیبانی مشتری	G.729	Opus
کنفرانس ویدئویی	بالا	جلسات مهم	G.722	Opus
کار از راه دور	نامطمئن	ارتباطات موبایل	Opus	G.722
شعبات دورافتاده	محدود	WAN	G.729	Opus
برنامه‌های وب	متوسط	WebRTC	Opus	G.722
سیستم‌های AI	بالا	تشخیص گفتار	G.722	Opus
ارتباطات بین‌المللی	محدود	تماس‌های خارجی	G.729	Opus

آخرین نکات کلیدی برای انتخاب Codec مناسب:

1. ارزیابی زیرساخت: قبل از انتخاب کدک، پهنای باند واقعی شبکه را در ساعات پیک تست کنید
2. تست عملی: چندین کدک را در محیط واقعی آزمایش کنید و بازخورد کاربران را بگیرید
3. انعطاف‌پذیری: سیستم را به گونه‌ای پیکربندی کنید که بتواند بین کدک‌های مختلف جابجا شود
4. QoS: همواره Quality of Service را برای ترافیک صوتی فعال کنید
5. مانیتورینگ: استفاده از ابزارهای نظارت برای ردیابی کیفیت تماس و شناسایی مشکلات
6. آینده‌نگری: با توجه به رشد سازمان، کدکی را انتخاب کنید که مقیاس‌پذیر باشد

کدک صوتی، قلب تماس‌های اینترنتی است. این فناوری تعیین می‌کند تماس شما واضح باشد یا پر از نویز، پایدار باشد یا مدام قطع شود، و کم‌هزینه باشد یا پرمصرف. آشنایی با کدک‌ها کمک می‌کند هنگام انتخاب یا استفاده از سرویس‌های VoIP، تصمیم آگاهانه‌تری بگیرید و بدانید کیفیت تماس دقیقاً به چه عواملی وابسته است. برای اطلاعات بیشتر راجع به نقش کدک‌ها در کیفیت تماس اینترنتی می‌توانید همین حالا با کارشناسان نواتل تماس بگیرید.