Calcul du MOS VoIP : comprendre la qualité de la voix

Calcul du MOS VoIP : comprendre la qualité de la voix

Aujourd’hui on va voir comment le MOS VoIP est calculé, un indicateur essentiel pour mesurer la qualité perçue des communications vocales sur IP. Le MOS, ou Mean Opinion Score, est une métrique largement utilisée dans les réseaux VoIP pour évaluer la satisfaction utilisateur. Son calcul repose sur plusieurs facteurs techniques complexes, intégrant des mesures objectives et subjectives. Ce guide vous propose une plongée détaillée dans la méthodologie de calcul du MOS, les paramètres qui influencent cette valeur, ainsi que les outils et modèles utilisés dans le domaine.

Qu’est-ce que le MOS VoIP ?

Le MOS, acronyme de Mean Opinion Score, est une échelle numérique qui qualifie la qualité perçue d’un appel vocal. Historiquement, il s’agissait d’une note attribuée par un panel d’auditeurs humains, allant de 1 (qualité très mauvaise) à 5 (qualité excellente). En VoIP, où la qualité peut être affectée par des facteurs comme la latence, la perte de paquets, et la gigue, le MOS est devenu un indicateur clé pour estimer la performance du service.

Le MOS est un indice synthétique qui sert à résumer l’ensemble des dégradations et améliorations de la voix en une seule valeur compréhensible. Cette note est utilisée par les ingénieurs réseau pour surveiller et optimiser les performances, ainsi que pour comparer différents codecs et configurations.

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Les bases du calcul du MOS VoIP

Le calcul du MOS en VoIP peut se faire de deux manières principales :

• MOS subjectif : Basé sur des tests d’auditeurs humains qui évaluent la qualité d’un échantillon audio. Ce type est le plus précis mais coûteux et long à réaliser.
• MOS objectif : Estimation automatique à partir de modèles mathématiques prenant en compte les paramètres techniques mesurables du réseau et du codec. Ce calcul est largement utilisé dans les systèmes VoIP.

Dans les réseaux VoIP, c’est principalement la méthode objective qui est utilisée grâce aux modèles de calcul comme E-model (modèle ITU-T G.107), qui permet de prédire la qualité perçue sans avoir à effectuer des tests d’écoute.

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Le modèle E-model et son rôle dans le MOS

Le modèle E-model est un outil de calcul standardisé par l’UIT-T qui combine plusieurs paramètres pour estimer la qualité de la voix. Il fournit un indice appelé R-value, qui est ensuite converti en MOS. Ce modèle intègre notamment :

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1. La qualité intrinsèque du codec : certains codecs compressent plus la voix et peuvent générer plus de distorsions.
2. La perte de paquets : affecte directement la continuité et la clarté de la communication.
3. La latence (retard) : impacte la fluidité de la conversation.
4. La gigue : variation de délai entre paquets, qui perturbe le décodage audio.
5. Le bruit de fond et autres dégradations sonores.

Le modèle calcule un score R qui varie généralement de 0 à 100. Ensuite, ce score est converti en MOS via une formule empirique. Par exemple :

Les paramètres clés influençant le MOS

Plusieurs éléments techniques agissent sur la qualité de la voix et par conséquent sur la note MOS :

• Codec utilisé : Les codecs comme G.711, G.729, OPUS ont des performances différentes en termes de compression et de qualité audio.
• Latence (retard) : Un retard supérieur à 150 ms peut dégrader fortement la conversation, provoquant des interruptions et une mauvaise synchronisation.
• Perte de paquets : Le réseau IP ne garantit pas toujours la livraison des paquets. Une perte de plus de 1% peut dégrader la qualité perceptible.
• Gigue : Les variations de délai entre paquets obligent le système à bufferiser les données, ce qui peut entraîner des coupures ou distorsions.
• Echo : Une mauvaise suppression d’écho génère une gêne audible et impacte négativement le MOS.
• Bruit de fond et interférences : affectent la clarté vocale et la compréhension.

Ces paramètres sont mesurés par des sondes réseau ou estimés par des algorithmes dans les équipements VoIP pour alimenter le calcul du MOS.

Comment calculer précisément le MOS en pratique ?

Le calcul se fait en plusieurs étapes :

1. Collecte des métriques réseau : Mesure de la latence, perte de paquets, gigue et autres indicateurs via des outils de monitoring réseau ou des sondes dédiées.
2. Identification du codec et ses caractéristiques : Chaque codec a un facteur de dégradation propre.
3. Application du modèle E-model : Calcul du score R à partir des métriques collectées et paramètres codec.
4. Conversion du score R en MOS : Le score R est transformé en note MOS grâce à une formule standardisée.

Un exemple simplifié de conversion R vers MOS est la formule :

MOS = 1 + 0.035 R + 7 × 10⁻⁶ × R × (R – 60) × (100 – R)

Cette formule traduit l’impact combiné des dégradations techniques en une note compréhensible.

Les outils et solutions pour mesurer le MOS

Pour obtenir un MOS fiable en temps réel ou en analyse post-mortem, plusieurs outils et plateformes existent :

• Logiciels de test VoIP : Wireshark, PRTG Network Monitor, SolarWinds VoIP & Network Quality Manager.
• Équipements dédiés : Sonde matérielle capable d’injecter des appels test et d’évaluer la qualité.
• Applications intégrées aux softphones : Mesure locale de la qualité d’appel.
• Services cloud : Plateformes de monitoring VoIP en ligne avec reporting détaillé.

Ces outils collectent les métriques réseau, les analysent selon des modèles standard et affichent le MOS ainsi que d’autres KPI liés à la qualité.

Pourquoi le MOS est-il crucial pour la VoIP ?

Le MOS est un outil indispensable pour garantir la satisfaction des utilisateurs finaux, anticiper les problèmes et optimiser les ressources réseau. Une bonne note MOS est souvent synonyme de bonne expérience utilisateur, ce qui est vital dans un contexte professionnel où la VoIP remplace progressivement les lignes classiques.

La mesure continue du MOS permet de :

• Détecter rapidement les anomalies réseau.
• Comparer l’efficacité des différents codecs et infrastructures.
• Optimiser la configuration des équipements VoIP.
• Justifier les investissements dans la qualité du réseau.

En résumé, le MOS est une métrique synthétique et puissante pour piloter la qualité vocale dans les environnements IP.

Si vous souhaitez approfondir la gestion de la qualité VoIP, n’hésitez pas à consulter notre article sur les méthodes de réduction de la latence en réseau IP.