MAYAH Communications

Technische Highlights

SIP zur KompatibilitÄt verschiedener IP Audio Codecs

Überblick

Obwohl man bereits 1988 das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) gegründet hatte und dieses bereits ein Jahr später den DSS1-Standard (auch Euro-ISDN genannt) ins Leben rief, war das für Audioübertragungen über ISDN erst der Anfang eines langen Prozesses. Übertragungen von Audiodaten über ISDN in professionell nutzbarer Qualität mit Geräten verschiedener Hersteller, deren Standorte sich womöglich auch noch in verschiedenen Ländern befanden, waren erst nach langen Verhandlungen zwischen Herstellern und Standardisierungsgremien und etlichen Nachbesserungen der Standards möglich.

Um dies bei der Etablierung der IP-basierten Verbindungen im Rundfunkbereich zu vermeiden wurde die N/ACIP Arbeitsgruppe der EBU gegründet, deren Empfehlungen es bereits als Entwürfe gibt. Basierend auf den Standards und den Entwürfen der EBU hat MAYAH die neuesten Entwicklungen für Audio-via-IP in ihren Produkten implementiert.

Eine der wichtigsten Technologien, mit deren Hilfe die Probleme wie sie bei ISDN zu beobachten waren vermieden werden sollen, ist das Session Initiation Protocol (SIP). Mittels diesem von der Internet Engineering Taskforce (IETF) standardisierten Protokoll soll der Verbindungsaufbau über IP Strecken problemlos zwischen Geräten verschiedener Hersteller ablaufen. Das Protokoll hat im Telefoniebereich bereits bewiesen, dass es einer solchen Aufgabe gewachsen ist.

Da im Rundfunkbereich andere Algorithmen zum Einsatz kommen als bei reiner Telefonie, ist es wichtig sicherzustellen, dass die anzuwendenden Algorithmen samt Parametern in standardisierter Form verhandelt werden. Hierzu hat die N/ACIP Arbeitsgruppe bereits die wichtigsten Rahmenbedingungen geschaffen, und wird diese voraussichtlich diesen Herbst veröffentlichen.

Hersteller, die diese Rahmenbedingungen berücksichtigen ermöglichen mit ihren Geräten problemfreie Verbindungen - auch zu Codecs anderer Hersteller oder zu IP-Telefonen. Bereits heute können die Codecs der Mitglieder der Audio-via-IP Experts Arbeitsgruppe (siehe auch www.audio-via-ip.com) miteinander mit Hilfe von SIP kommunizieren.

Einblick

Heute sieht ein Verbindungsaufbau mit SIP folgendermaßen aus:

1.	Codec 1 (z.B. CENTAURI II) schlägt lineares Audio mit 16 Bit und einer Abtastrate von 48kHz oder alternativ MPEG Layer2 mit 48 kHz Abtastrate und 384 Kbit/s Bitrate vor.
2.	Codec 2 (z.B. ein anderer SIP-fähiger Codec) ist nicht in der Lage mit linearem Audio zu arbeiten und wählt die Alternative aus.
3.	Codec 1 bestätigt (ACKnowledge) das ausgewählte Codierverfahren.
4.	Die Mediadatenverbindung wird mit MPEG Layer 2, 48 kHz, 384 Kbit/s ausgeführt.

Gewöhnlich schlägt Codec 1 mehr als ein alternatives Format vor, so dass Codec 2 mehr Auswahlmöglichkeiten hat. Die Liste der Formate befindet sich innerhalb des SDP-Teils einer SIP-Nachricht und ist nach der von Codec 1 gewünschten Priorität geordnet.

Hier ist ein Beispiel solcher Liste (Auszug aus einer SIP-Nachricht):

m=audio 5004 RTP/AVP 96 97 9 8 0
a=rtpmap:96 L16/48000/2
a=rtpmap:97 MPA/90000
a=fmtp:97 layer=2; samplerate=48000; bitrate=384000; mode=Stereo
a=rtpmap:9 G722/8000/1
a=rtpmap:8 PCMA/8000/1
a=rtpmap:0 PCMU/8000/1

Hier werden vom Codec 1 folgende Formate, sortiert nach ihrer Priorität, vorgeschlagen:

-  Lineares Audio mit 16 Bit, 48kHz, 2 Kanäle
-  MPEG Layer 2, 48 kHz, 384 Kbit/s, Stereo
-  G.722 mono
-  G.711 alaw; mono
-  G.711 ulaw; mono

Ausblick

Bei einem normalen SIP Verbindungsaufbau kann eine Beschreibung der aufzubauenden Verbindung gesendet werden – zweimal vom Anrufer und einmal vom Angerufenen. Für die klassische Telefonieanwendung, für die SIP geschaffen wurde, ist dies sicher ausreichend, denn hier kommen vorwiegend Algorithmen mit wenigen oder gar keinen Parametern (G.711, G.722, G.723, G.728, G.729a,...) zum Einsatz.

In dieser sehr knappen Verhandlung müssen die Kommunikationspartner für hochqualitative Medialinks sich jedoch nicht nur auf den zu verwendenden Algorithmus einigen, sondern auch unter anderem auf die Anzahl der Kanäle, die Sample- und Datenraten und ob die Verbindungen bi- oder unidirektional aufgebaut werden sollen.

Abhilfe könnte man hier beispielsweise schaffen indem man die Anzahl und Parameter der über SIP verhandelbaren Audio- und Video-Codecs limitiert und festlegt. Eine andere Möglichkeit wäre die Ausdehnung der Verhandlungsphase auf mehr als drei Schritte. Hier wird sicher die von der EBU ins Leben gerufene Arbeitsgruppe N/ACIP eine normative Rolle spielen.

siehe auch - "Mobilität mit SIP"  »