《電子技術(shù)應(yīng)用》
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詳解網(wǎng)絡(luò)電話的VoIP技術(shù)原理
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
摘要: 在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)通信中,Email服務(wù)已經(jīng)不是現(xiàn)在首選的通信方式了,。更多的即時(shí)通信,,語(yǔ)音服務(wù)等,在網(wǎng)絡(luò)上面層出不窮,。那么,現(xiàn)在我們就來(lái)說(shuō)一說(shuō)IP電話的VoIP技術(shù)原理,?!?
Abstract:
Key words :

  在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)通信中,Email服務(wù)已經(jīng)不是現(xiàn)在首選的通信方式了,。更多的即時(shí)通信,,語(yǔ)音服務(wù)等,在網(wǎng)絡(luò)上面層出不窮,。那么,,現(xiàn)在我們就來(lái)說(shuō)一說(shuō)IP電話的VoIP技術(shù)原理。
      基本傳輸過(guò)程
     
  VoIP傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語(yǔ)音,,所要求的傳輸寬帶為64kbit/s,。而所謂的VoIP是以IP分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺(tái),對(duì)模擬的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮,、打包等一系列的特殊處理,,使之可以采用無(wú)連接的UDP協(xié)議進(jìn)行傳輸。
     
  為了在一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸語(yǔ)音信號(hào),,要求幾個(gè)元素和功能,。最簡(jiǎn)單形式的網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)或多個(gè)具有VoIP功能的設(shè)備組成,這一設(shè)備通過(guò)一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)連接,。VoIP設(shè)備是如何把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)流,,并把這些數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到IP目的地,IP目的地又把它們轉(zhuǎn)換回到語(yǔ)音信號(hào),。兩者之音的網(wǎng)絡(luò)必須支持IP傳輸,,且可以是IP路由器和網(wǎng)絡(luò)鏈路的任意組合。因此可以簡(jiǎn)單地將VoIP的傳輸過(guò)程分為下列幾個(gè)階段,。
      VoIP技術(shù)原理1,、語(yǔ)音-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
     
  語(yǔ)音信號(hào)是模擬波形,通過(guò)IP方式來(lái)傳輸語(yǔ)音,,不管是實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù)還是非實(shí)時(shí)應(yīng)用業(yè)務(wù),,首先要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,也就是對(duì)模擬語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行8位或6位的量化,然后送入到緩沖存儲(chǔ)區(qū)中,,緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇,。許多低比特率的編碼器是采取以幀為單位進(jìn)行編碼。典型幀長(zhǎng)為10~30ms,??紤]傳輸過(guò)程中的代價(jià),語(yǔ)間包通常由60,、120或240ms的語(yǔ)音數(shù)據(jù)組成,。數(shù)字化可以使用各種語(yǔ)音編碼方案來(lái)實(shí)現(xiàn),目前采用的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有ITU-T G.711,。源和目的地的語(yǔ)音編碼器必須實(shí)現(xiàn)相同的算法,這樣目的地的語(yǔ)音設(shè)備幫可以還原模擬語(yǔ)音信號(hào),。
      VoIP技術(shù)原理2,、原數(shù)據(jù)到IP轉(zhuǎn)換
     
  一旦語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼,下一步就是對(duì)語(yǔ)音包以特定的幀長(zhǎng)進(jìn)行壓縮編碼,。大部份的編碼器都有特定的幀長(zhǎng),,若一個(gè)編碼器使用15ms的幀,則把從第一來(lái)的60ms的包分成4幀,,并按順序進(jìn)行編碼,。每個(gè)幀合120個(gè)語(yǔ)音樣點(diǎn)(抽樣率為8kHz)。編碼后,,將4個(gè)壓縮的幀合成一個(gè)壓縮的語(yǔ)音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器,。網(wǎng)絡(luò)處理器為語(yǔ)音添加包頭、時(shí)標(biāo)和其它信息后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點(diǎn),。語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單地建立通信端點(diǎn)之間的物理連接(一條線路),,并在端點(diǎn)之間傳輸編碼的信號(hào)。IP網(wǎng)絡(luò)不像電路交換網(wǎng)絡(luò),,它不形成連接,,它要求把數(shù)據(jù)放在可變長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)或分組中,然后給每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)附帶尋址和控制信息,,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送,,一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
      VoIP技術(shù)原理3,、傳送
     
  在這個(gè)通道中,,全部網(wǎng)絡(luò)被看成一個(gè)從輸入端接收語(yǔ)音包,然后在一定時(shí)間(t)內(nèi)將其傳送到網(wǎng)絡(luò)輸出端,。t可以在某全范圍內(nèi)變化,,反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的抖動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)中的同間節(jié)點(diǎn)檢查每個(gè)IP數(shù)據(jù)附帶的尋址信息,并使用這個(gè)信息把該數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上的下一站,。網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是支持IP數(shù)據(jù)流的任何拓結(jié)構(gòu)或訪問(wèn)方法,。
      VoIP技術(shù)原理4、IP包-數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換
     
  目的地VoIP設(shè)備接收這個(gè)IP數(shù)據(jù)并開(kāi)始處理,。網(wǎng)絡(luò)級(jí)提供一個(gè)可變長(zhǎng)度的緩沖器,,用來(lái)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動(dòng)。該緩沖器可容納許多語(yǔ)音包,,用戶可以選擇緩沖器的大小,。小的緩沖器產(chǎn)生延遲較小,但不能調(diào)節(jié)大的抖動(dòng),。其次,,解碼器將經(jīng)編碼的語(yǔ)音包解壓縮后產(chǎn)生新的語(yǔ)音包,這個(gè)模塊也可以按幀進(jìn)行操作,,完全和解碼器的長(zhǎng)度相同,。若幀長(zhǎng)度為15ms,,,是60ms的語(yǔ)音包被分成4幀,,然后它們被解碼還原成60ms的語(yǔ)音數(shù)據(jù)流送入解碼緩沖器。在數(shù)據(jù)報(bào)的處理過(guò)程中,,去掉尋址和控制信息,,保留原始的原數(shù)據(jù),然后把這個(gè)原數(shù)據(jù)提供給解碼器,。
      VoIP技術(shù)原理5,、數(shù)字語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為模擬語(yǔ)音
      播放驅(qū)動(dòng)器將緩沖器中的語(yǔ)音樣點(diǎn)(480個(gè))取出送入聲卡,通過(guò)揚(yáng)聲器按預(yù)定的頻率(例如8kHz)播出,。
  簡(jiǎn)而言之,,語(yǔ)音信號(hào)在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳送要經(jīng)過(guò)從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換、數(shù)字語(yǔ)音封裝成IP分組,、IP分組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的傳送,、IP分組的解包和數(shù)字語(yǔ)音還原到模擬信號(hào)等過(guò)程。

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