Los códecs VoIP tienen un impacto directo en la calidad, la compresión y el uso del ancho de banda de las llamadas VoIP. El más común es G.711, que es un códec de banda estrecha configurado para proporcionar una comunicación de voz nítida.
G.711 tiene sus ventajas, pero no siempre es el mejor. De hecho, algunos otros códecs VoIP tienen funciones avanzadas que se adaptan mejor a determinados escenarios.
¿Qué hacen los códecs VoIP?
El término códec significa compresión y descompresión, o codificar y decodificar.
Durante una llamada, las señales de voz se convierten en paquetes de datos digitales antes de transmitirse a través de Internet. Los códecs VoIP comprimen aún más esos datos para garantizar que lleguen rápidamente al receptor. Su objetivo es mantener un uso óptimo del ancho de banda sin sacrificar la calidad del audio. En el extremo receptor, los datos comprimidos se descomprimen y se vuelven a convertir en señales de voz.
Hay varios códecs compatibles con los proveedores de VoIP, por lo que el remitente y el receptor a menudo tendrán que “negociar” y decidir cuál es el mejor códec a utilizar. Para que la comunicación funcione, tanto el remitente como el receptor deben utilizar el mismo códec, uno que sea compatible con ambos dispositivos.
Los códecs VoIP se basan en varios componentes importantes, que incluyen:
- Frecuencia de muestreo: Durante una llamada, los datos de voz analógicos se “muestrean” a intervalos regulares y se convierten en paquetes de datos. Cada muestra contiene una pieza de datos de audio digital. La frecuencia de muestreo es la frecuencia (en Hz) a la que un códec VoIP puede medir y recopilar muestras. Las frecuencias de muestreo altas producen audio de mayor fidelidad pero requieren más ancho de banda. Las frecuencias de muestreo bajas requieren menos ancho de banda pero capturan menos detalles, lo que genera una mala calidad de las llamadas.
- Ancho de banda: Medido en bits por segundo (bps), el ancho de banda representa la cantidad de datos que se pueden transmitir a través de un canal de red. Aunque la mayoría de los requisitos de ancho de banda de VoIP son bajos, algunos códecs requieren un uso elevado de ancho de banda, lo que puede tener un costo de latencia.
- tasa de bits: Esta es la cantidad de datos capturados en una muestra. Determina la calidad del audio. Los códecs con velocidades de bits altas producirán una mejor calidad de sonido.
¿Por qué G.711 es una opción tan popular?
La gente lo usa porque es una apuesta segura: es simple, gratuito y está diseñado específicamente para telefonía.
Los códecs de banda estrecha, como el G.711, priorizan la voz en lugar de la música. Esto lo hace adecuado para escenarios en los que la máxima prioridad es una comunicación de voz clara y de baja latencia.
A diferencia de otros códecs, no comprime datos de voz. En su lugar, utiliza PCM, o modulación de control de pulso, que funciona a una velocidad de bits fija de 64 kbps con una frecuencia de muestreo de 8 kHz. Dado que los datos de voz tienen un rango de frecuencia estrecho de hasta 4 kHz, es capaz de capturar con precisión voces humanas con una distorsión mínima.
Hay dos variantes del códec G.711: ley μ y ley A. La variante de la ley μ se utiliza en Japón y América del Norte, mientras que la variante de la ley A se utiliza predominantemente en Europa.
Sin embargo, plantea un problema. Como G.711 no comprime la voz, utiliza más datos y requiere un ancho de banda relativamente alto. Esto puede ser un problema cuando hay un ancho de banda disponible limitado o la red telefónica tiene poca capacidad. En este caso, es mejor que utilices un códec optimizado en cuanto al ancho de banda.
Cuatro códecs VoIP adicionales y cuándo usarlos
Cada códec tiene sus fortalezas y debilidades, lo que le brinda la opción de elegir uno que se adapte a sus necesidades. Aquí hay cuatro códecs VoIP alternativos que puede probar si G.711 no es suficiente.
G.722: calidad de audio superior
G.722 es un códec de banda ancha libre de regalías que cubre un rango de frecuencia de 50 Hz a 7 kHz y ofrece audio HD. En comparación con G.711, que sólo cubre hasta 4 kHz, este códec captura una mayor variedad de voz humana.
Naturalmente, G.722 tiene un alto requisito de ancho de banda y funciona a tres velocidades de bits diferentes: 48 kbps, 56 kbps y 64 kbps. Su frecuencia de muestreo es de 16 kHz, que es el doble de la frecuencia de muestreo del G.711. Sin embargo, ambos códecs utilizan una cantidad similar de ancho de banda; la principal diferencia es que G.711 tiene una velocidad fija de 64 kbps, mientras que G.722 tiene una tasa de bits variable.
G.722 utiliza una técnica de compresión conocida como modulación de código de pulso diferencial adaptativo de subbanda (SB-ADPCM).
Con él, las señales de audio se separan en subbandas. Las señales de mayor frecuencia se comprimen por separado de las señales de menor frecuencia. Esto ayuda a producir audio de alta calidad que suena natural y al mismo tiempo optimiza el uso del ancho de banda disponible.
El principal inconveniente de G.722 es la compatibilidad: los proveedores de VoIP no lo admiten ampliamente.
Sin embargo, hay algunos que lo apoyan. Cuando sus dispositivos lo permiten, es un códec VoIP confiable que es excelente para escenarios que requieren una calidad de voz superior o cuando una conexión es inestable.
Opus: Baja latencia en situaciones de poco ancho de banda
Opus es un códec de banda ultraancha con un rango de frecuencia de 50 Hz a 20 kHz. Al igual que G.722, es (más que) capaz de transmitir voz HD.
También es de código abierto y libre de regalías, sin tarifas de licencia recurrentes: cualquiera puede usarlo sin costo alguno.
Opus, que atiende tanto a banda estrecha como a banda ancha, tiene una tasa de bits variable que va desde 8 kbps hasta 512 kbps. También puede ajustar el uso del ancho de banda al estado de su red además de una frecuencia de muestreo muy alta de hasta 48 kHz.
A pesar de su creciente popularidad, Opus no cuenta con un soporte tan amplio como el G.711 ni tiene un alcance tan amplio como el G.722.
Su principal inconveniente es la complejidad: utiliza técnicas de compresión avanzadas que requieren más potencia de procesamiento. Sin embargo, todavía produce mejor audio que G.711 a velocidades de bits bajas.
En última instancia, Opus es ideal en escenarios que requieren baja latencia en un ancho de banda reducido. También es útil cuando necesitas transmitir música, que opera en un rango de frecuencia mucho más amplio que el habla humana, es decir, de 20 Hz a 20 kHz.
G.729: Calidad moderada en escenarios de alto tráfico de red
A diferencia de Opus, G.729 es un códec VoIP de banda estrecha que funciona con una tasa de bits fija de sólo 8 kbps. Es significativamente menor que los 64 kbps de G.711 y G.722.
Pero tiene una frecuencia de muestreo de 8 kHz, que es la misma que la del G.711.
G.729 utiliza una técnica de compresión agresiva que produce micropaquetes de datos a partir de señales de voz analógicas. Como tal, sólo ofrece una calidad de audio moderada en comparación con los demás.
Su verdadero poder está en entornos de mucho tráfico y poco ancho de banda porque puede admitir un mayor volumen de llamadas simultáneas, muy parecido a lo que vería en un centro de llamadas. G.729 también puede garantizar una buena comunicación de voz en escenarios donde la red está muy limitada.
AMR-WB: Para capturar más que voz
AMR-WB significa Banda Ancha Adaptativa de Velocidad Múltiple. También se conoce como G.722.2, que es una versión más avanzada del códec G.722.
G.722.2 funciona en un rango de frecuencia de 50 Hz a 7 kHz y puede capturar audio HD. También tiene velocidades de bits variables de 6,6 kbps a 23,85 kbps, lo que significa que puede adaptarse a las condiciones cambiantes de la red.
Este códec es ideal tanto para voz como para música, por lo que es muy utilizado en redes de telefonía móvil. Por el contrario, G.711 estaba destinado a ser utilizado en comunicaciones telefónicas tradicionales a través de PSTN.
G.722.2 también goza de un amplio soporte, lo que garantiza la interoperabilidad entre diferentes dispositivos y sistemas VoIP.
Resumen de códecs VoIP de alto nivel
G.711 es un códec confiable para la comunicación de voz tradicional, pero no es su única opción. Otros códecs de alta calidad incluyen:
- G.722: Calidad de audio superior y flexibilidad.
- Opus: Baja latencia cuando se trata de inestabilidad de la red.
- G.729: Calidad aceptable en entornos de alto tráfico.
- AMR-WB: Capture voz y música en alta definición.
