voip基本概念(2)voip的原理及技術(shù)

1、VoIP基本概念基本概念(2):VoIP的原理及技術(shù)的原理及技術(shù)通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通信是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其應(yīng)用面很廣，因此涉及的技術(shù)也特別多，其中最根本的技術(shù)是VoIP(VoiceoverIP)技術(shù)，可以說(shuō)，因特網(wǎng)語(yǔ)音通信是VoIP技術(shù)的一個(gè)最典型的、也是最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。因此在討論用因特網(wǎng)進(jìn)行語(yǔ)音通信之前，有必要首先分析VoIP的基本原理，以及VoIP中的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。一、一、VoIPVoIP的基本傳輸過(guò)程的基本傳輸過(guò)程傳統(tǒng)

2、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64kbits。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模型的基本結(jié)構(gòu)圖如圖218所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)VoIP設(shè)備是如何把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)

3、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。圖218VoIP的模型結(jié)構(gòu)1、語(yǔ)音語(yǔ)音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(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)，道貌岸首先要對(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，

4、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。考慮傳輸過(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ITUTG.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)。二、二、推動(dòng)推動(dòng)VoIP發(fā)展的動(dòng)力由于相關(guān)的硬件、軟件、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)中的許多發(fā)展和

5、技術(shù)突破，發(fā)展的動(dòng)力由于相關(guān)的硬件、軟件、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)中的許多發(fā)展和技術(shù)突破，使得使得VoIP的廣泛使用很快就會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。的廣泛使用很快就會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。這些領(lǐng)域中的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展為創(chuàng)建一個(gè)更有效、功能和互操作性更強(qiáng)的VoIP網(wǎng)絡(luò)起著推波助瀾的作用。表22簡(jiǎn)單列出了這些領(lǐng)域中的主要發(fā)展。從表中可以看出，推動(dòng)VoIP飛速發(fā)展乃至廣泛應(yīng)用的技術(shù)因素可以歸納為如下幾個(gè)方面。1、數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字信號(hào)處理器先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSign

6、alProcessDSP）執(zhí)行語(yǔ)音和數(shù)據(jù)集成所要求的計(jì)算密集的任各。DSP處理數(shù)字信號(hào)主要用于執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算，否則這些計(jì)算可能必須由通用CPU執(zhí)行。它們的專門化的處理能力與低成本的結(jié)合使DSP很好地適合于執(zhí)行VoIP系統(tǒng)中的信號(hào)處理功能。單個(gè)語(yǔ)音流上G.729語(yǔ)音壓縮的計(jì)算開(kāi)銷開(kāi)常大，要求達(dá)到20MIPS，如果要求一個(gè)中央CPU在處理多個(gè)語(yǔ)音流的同時(shí)，還執(zhí)行路由和系統(tǒng)管理功能，這是不現(xiàn)實(shí)的，因此，使用一個(gè)或多個(gè)DSP可以從中央CPU卸載

7、其中的復(fù)雜語(yǔ)音壓縮算法的計(jì)算任務(wù)。另外，DSP還適合于語(yǔ)音的活動(dòng)檢測(cè)和回聲取消這樣的功能，困為它們實(shí)時(shí)處理語(yǔ)音數(shù)據(jù)流，并能快速訪問(wèn)板上內(nèi)存，因此。在本章節(jié)中，比較詳細(xì)地介紹如何在TMS320C6201DSP平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音編碼和回聲抵消的功能。表22推動(dòng)VoIP的主要技術(shù)進(jìn)展協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)軟件硬件H.323加權(quán)公平排隊(duì)法DSPMPLS標(biāo)記交換加權(quán)隨機(jī)早期檢測(cè)高級(jí)ASICRTPRTCP雙漏斗通用信元速率算法DWDMRSVP額定訪問(wèn)速成率SODi

8、ffservCARCisco快速轉(zhuǎn)發(fā)CPU處理功率G.729G.729a:CSACELP擴(kuò)展訪問(wèn)表ADSL，RADSL，SDSLFRF.11FRF.12令牌桶算法MultilinkPPP幀中繼數(shù)據(jù)整流形SIP基于優(yōu)先級(jí)的CoSPacketoverSOIP和ATMQoSCoS的集成協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)軟件硬件H.323加權(quán)公平排隊(duì)法DSPMPLS標(biāo)記交換加權(quán)隨機(jī)早期檢測(cè)高級(jí)ASICRTPRTCP雙漏斗通用信元速率算法DWDMRSVP額定訪問(wèn)速成率S

9、ODiffservCARCisco快速轉(zhuǎn)發(fā)CPU處理功率G.729G.729a:CSACELP擴(kuò)展訪問(wèn)表ADSL，RADSL，SDSLFRF.11FRF.12令牌桶算法MultilinkPPP幀中繼數(shù)據(jù)整流形SIP基于優(yōu)先級(jí)的CoSPacketoverSOIP和ATMQoSCoS的集成2、高級(jí)專用集成電路高級(jí)專用集成電路專用集成電路（ApplicationSpecificIntegratedCircaitASIC）發(fā)展產(chǎn)生了更快、更復(fù)雜