VoIP最大的優(yōu)勢(shì)是能廣泛地采用Internet和全球IP互連的環(huán)境,提供比傳統(tǒng)業(yè)務(wù)更多、更好的服務(wù)。
VoIP可以在IP網(wǎng)絡(luò)上便宜的傳送語(yǔ)音、傳真、視頻、和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),如統(tǒng)一消息、虛擬電話、虛擬語(yǔ)音/傳真郵箱、查號(hào)業(yè)務(wù)、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、電視會(huì)議、電子商務(wù)、傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和各種信息的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)等。
通過因特網(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 (Voice over IP)技術(shù),可以說,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)問題。
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)備通過一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)連接。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)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的傳輸過程分為下列幾個(gè)階段。
1、 語(yǔ)音-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
語(yǔ)音信號(hào)是模擬波形,通過IP方式來傳輸語(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)。
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,并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送,一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
3、 傳送