Was ist ein Codec und welche unterschiedlichen Formen von Codecs gibt es?

Als Codecs bezeichnet man einen Encoder/Decoder, welcher Daten oder Signale digital kodieren und dekodieren, um sie über ein Datennetzwerk zu verschicken. In der VoIP-Telefonie spielen diese eine besonders wichtige Rolle, da sie bestimmen, wie und in welcher Qualität Audiodaten und Videodaten innerhalb eines Netzwerks transportiert werden.

Generell unterscheidet man zwischen komprimierenden und nicht-komprimierenden Codecs. Bei den komprimierenden Codecs differenziert man zusätzlich zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Komprimierung der Daten. Mit einem Codec geht sowohl bei der Video- als auch Audioübertragung immer ein Kompromiss zwischen der zur Verfügung stehenden Bandbreite, der Rechenleistung zur Komprimierung der Daten und der Sprachqualität einher. Wideband-Codecs ermöglichen Sprachübertragung in sehr hoher Qualität. Narrowband-Codecs ermöglichen Sprachübertragung bei geringer Bandbreite, jedoch leidet die Gesprächsqualität merklich. Generell ist eine Bandbreite von mindestens 100 kBit/s in beide Richtungen sehr zu empfehlen.

Bei verlustfreien Codecs bleiben alle in den Ursprungsdaten enthaltenen Audio- oder Videoinformationen in ihrer ursprünglichen Qualität erhalten. Mit verlustbehafteten Codecs, die oft Qualitätseinbußen zur Folge haben, lässt sich eine höhere Komprimierung erzielen, um bei der Übertragung eine geringere Bandbreite zu beanspruchen.

Wenn beispielsweise die Audioqualität zu niedrig ist oder es während des Gesprächs zu Rucklern und Ausetzern kommt, kann es sinnvoll sein den Codec zu wechseln. Eine häufige Quelle für schlechte Audioqualität bei Voice over IP ist, dass die benötigte Bandbreite für den Codec von der Internetverbindung nicht zur Verfügung steht. Folgende Codecs werden aktuell verwendet:

Audio:

  • GSM – 13 KBit/s Sprachdatenrate (Full-Rate-Verfahren), 20-ms-Frames
  • iLBC – 15 KBit/s, 20 ms-Sprachrahmen: 13.3 KBit/s, 30-ms-Frames
  • ITU G.711 – 64 KBit/s, Sample-basierend. Wird auch als A-law/µ-law-Verfahren bezeichnet.
  • ITU G.722 – 48/56/64 KBit/s
  • ITU G.723.1 – 5,3/6,3 KBit/s, 30-ms-Frames
  • ITU G.726 – 16/24/32/40 KBit/s
  • ITU G.728 – 16 KBit/s
  • ITU G.729 – 8 KBit/s, 10-ms-Frames
  • Speex – 2,15 bis 44,2 KBit/s
  • LPC10 – 2,5 KBit/s
  • DoD CELP – 4,8 KBit/s

Mean Opinion Score (MOS) ist ein Messverfahren, das die Sprachqualität von verschiedenen Codecs miteinander vergleichbar macht. Eine Gruppe bestimmt, wie nah ein Codec der menschlichen Sprache im Original kommt. Die Skala reicht von 1 (mangelhaft) bis 5 (ausgezeichnet). Werte die größer als 4 sind, entsprechen der Sprachqualität im ISDN-Netz.

Video:

  • VP8 – kostenloser Codec zur Komprimierung von HD-Video (auch zum Streamen)
  • H.264/MPEG-4 Part 10 oder AVC (Advanced Video Coding) – sehr beliebter, kostenpflichtiger Codec zur Komprimierung von HD-Video

Alle Standards sind für niedrige Datenübertragungsraten und wenige Bewegungen im Video optimiert. Es sind keine Datenübertragungsraten definiert.

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