Una manera muy sencilla de comprender como se convierte el audio a una señal digital.

Intercambio de Paquetes en la Telefonía IP

Mientras que la conmutación de paquetes mantiene la conexión abierta y constante, el intercambio de paquetes que utilizan la telefonía IP solo abre una pequeña conexión, suficientemente extensa para enviar una pequeña porción de información llamada paquete, de un sistema a otro, esto funciona así:

•          La computadora que envía divide la información en pequeños paquetes, con una dirección en cada un indicando a los dispositivos de red donde enviar los mismos.

•          Adentro de cada paquete hay una porción de la información que se esta enviando, la voz.

•          La computadora emisora envía un paquete al router más cercano y se olvida del mismo. El router cercano envía el paquete a otro router que se encuentre mas cerca del destino, ese router se lo envía a otro que se encuentra todavía mas cerca del destino, ese a otro mas cerca, y así..

•          Cuando la computadora receptora finalmente recibe los paquetes (que pueden haber tomado caminos completamente diferentes para haber llegado ahi). Usa las instrucciones contenidas en los paquetes para rearmar los datos en su estado original.

•          El intercambio de paquetes es muy eficiente. Deja a la red enviar los paquetes a lo largo de las rutas menos congestionadas. También libera a las computadoras de forma que estas pueden también aceptar información proveniente de otras computadoras.

Telefonía IP vs. Telefonía Convencional

	Telefonía convencional	Telefonía IP
1	Al levantar el teléfono se escucha un tono de marcado, indicando que existe una conexión con el operador local telefónico.	Al levantar el teléfono, se envía una señal al conversor analógico-digital (conocido como ATA: Analog Telephone Adapters). ATA regresa el tono de marcado, indicando que hay una conexión a Internet. Nótese que no necesitas ATA si estás usando una computadora en lugar de un teléfono.
2	Se marca el número de teléfono.	Se marca el número de teléfono. ATA los convierte y guarda.
3	La llamada se transmite a través del conmutador del operador, apuntando hacia el teléfono marcado.	El número telefónico es enviado al proveedor de VoIP, donde se revisa su formato y se determina una dirección IPcorrespondiente.
4	Se crea una conexión entre los dos teléfonos, usando uno o varios conmutadores para lograr establecer comunicación.	El proveedor conecta los dos dispositivos involucrados en la llamada. En la punta receptora, una señal es enviada al ATApara hacer que el teléfono timbre.
5	Se contesta la llamada y la conexión abre el circuito.	Al contestar la llamada se establece una comunicación entre los dos dispositivos. La infraestructura de internet transmite la voz digitalizada tal como transmite cualquier otro tipo de información. Se implementan dos canales, uno en cada dirección.
6	Al terminar la llamada, se cuelga el teléfono.	Al terminar la llamada, se cuelga el teléfono.
7	Se cierra inmediatamente el circuito, liberando la línea y todas las líneas involucradas.	Se cierra el circuito, y el ATA le envía una señal al proveedor para indicar que se concluyó la llamada.

  

Codecs en la Telefonía IP, Codecs VoIP

Un Codec, que viene del ingles coder-decoder, convierte una señal de audio analógico en un formato de audio digital para transmitirlo y luego convertirlo nuevamente a un formato descomprimido de señal de audio para poder reproducirlo. Esta es la esencia del VoIP, la conversión de señales entre analógico-digital.

Tipos de codecs en la Telefonía IP

Los codecs realizan esta tarea de conversión tomando muestras de la señal de audio miles de veces por segundo. Por ejemplo, el codec G.711 toma 64,000 muestras por segundo. Convierte cada pequeña muestra en información digital y lo comprime para su transmisión. Cuando las 64,000 muestras son reconstruidas, los pedacitos de audio que se pierden entre medio de estas son tan pequeños que es imposible para el oído humano notar esta perdida, esta suena como una sucesión continua de audio. Existen diferentes frecuencias de muestre de la señal en VOIP, esto depende del codec que se este usando.

•          64,000 veces por segundo

•          32,000 veces por segundo

•          8,000 veces por segundo

Un codec G728A tiene una frecuencia de muestreo de 8,000 veces por segundo y esta el codec mayormente usado en VoIP. Tiene el balance justo entre calidad de sonido y eficiencia en el uso de ancho de banda.

Como Funcionan los Codecs VoIP

Los codecs operan usando algoritmos avanzados que les permiten tomar las muestras, ordenas, comprimir y empaquetar los datos. El algoritmo CS-ACELP (conjugate-structure algebraic-code-excited linear prediction) es uno de los algoritmos mas comunes en VoIP. CS-ACELP ayuda a organizar el ancho de banda disponible.

El anexo B de este algoritmo CS-ACELP es el que crea la regla que dice "si ninguno esta transmitiendo, no mandar ninguna información". Como aprendimos anteriormente la eficiencia creada por esta regla es una de las cosas mas importantes en las que el intercambio de paquetes es superior a la conmutación de circuitos. Es el Anexo B en este algoritmo CS-ACEPL que es responsable de este regla en las llamadas VoIP.

VoIP

VoIP es la abreviación en inglés de Voice over IP (en español, voz sobre IP o voz sobre protocolo de Internet), y se usa para identificar la tecnología (nótese que no es un servicio) detrás de comunicaciones usando voz y vídeo a través de Internet. En telefonía específicamente, usa Internet como medio de comunicación, en lugar de la red telefónica básica (conmutación de circuitos), o en otras palabras, si estás usando un servicio telefónico VoIP (telefonía IP), el proveedor establece tus comunicaciones mediante Internet, en lugar de las líneas telefónicas tradicionales.

Por supuesto, la calidad de la comunicación está directamente relacionada a la velocidad de la conexión a Internet.

A MODO DE REFERENCIA LES MOSTRAMOS ESTE VÍDEO