Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Optimization of the packet size to enhance the voice quality of the VOIP system

VOIP 음질 개선을 위한 패킷 크기의 최적화

  • 임강빈 (순천향대학교 정보보호학과) ;
  • 정기현 (아주대학교 전자공학과) ;
  • 최경희 (아주대학교 정보통신전문대학원)
  • Published : 2003.09.01
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Abstract

In this paper we discuss the effect of the delay limit and the packet size related to the quality of service on a VoIP system using the Internet. We also provide a guideline to determining the optimal packet size of the voice data for a given delay limit. Empirical studies are done with two personal computers connected through the packet switched public IP network. The sender encodes the voice signal from the microphone to get PCM and ADPCM data and sends the data to the receiver using UDP packets. The receiver plays the reconstructed voice from the stream with lost and delayed packets. The quality of the reconstructed voice is evaluated offline by the MNB (Measuring Normal Block) method using the data acquired from the both sides. The result shows that under the delay limit of 100ms for 40Kbps, 32Kbps and l6Kbps of ADPCM data, the minimum packet size should be 300bytes, 400bytes and 600bytes respectively and the maximum packet size should be l200bytes commonly for the best quality of voice.

본 논문에서는 다양한 서비스가 복합적으로 운용되고 있는 인터넷 망에서PCM 및 ADPCM으로 압축된 음성 데이터를 전송할 경우, 패킷 크기와 한계 지연시간의 변화가 수신측의 음질에 미치는 영향을 분석하고 주어진 한계 지연시간에 대하여 최고의 음질을 제공하기 위한 전송 패킷의 크기에 대하여 논한다. 결과를 얻기 위한 실험은 공중 인터넷 망을 통하여 연결된 두 대의 PC 상에서 이루어졌다. 송신측은 마이크로부터의 음성신호를 PCM 및 ADPCM으로 부호화하고 이를 UDP 패킷을 이용하여 전송하였으며, 수신 측에서는 망에서 발생하는 전송 지연 및 패킷 손실 등을 거친 패킷이 음성신호로 재생된다. 음질 평가를 위하여 송수신 음성 데이터를 수집하여 오프라인에서 비교하며, 알고리즘으로는 객관성을 유지하기 위하여 MNB 방법을 이용하였다. 실험 결과에 의하면, 40Kbps, 32Kbps, 16Kbps의 ADPCM으로 압축된 음성의 전송에서 한계 전송 지연을 100ms로 하였을 경우 음질 열화를 최소화하기 위하여는 패킷 크기의 하한이 각각 300, 400, 500바이트, 패킷 크기의 상한은 공히 1200바이트인 것이 요구된다.

Keywords

References

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