實(shí)現(xiàn)Internet上傳話音的兩種方法----賀曉虹
摘要 論述了實(shí)現(xiàn)Internet上傳話音的兩種方法:利用基于PC的IP電話軟件和利用
IP電話網(wǎng)關(guān)。分別介紹了其實(shí)現(xiàn)原理和各自功能,并比較這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 Internet電話 IP電話網(wǎng)關(guān) Winsock
自Internet趨向成熟、實(shí)用,走進(jìn)千家萬戶以來,人們就探討在Internet上傳話音
的方法。Internet電話便宜的費(fèi)用吸引著人們。Internet電話發(fā)展的第一階段利用基于
PC的IP電話軟件,是用戶端的解決方案。象微軟公司的NetMeeting、VocalTec公司的Ip-
hone、臺(tái)灣的Geni Talk均屬于這類軟件。擺脫P(yáng)C平臺(tái),讓普通電話也能利用Internet傳
話音的要求,促使Internet電話發(fā)展進(jìn)入第二階段:利用IP網(wǎng)關(guān)。
1 IP電話軟件
基于PC的IP電話需要聲卡(或IP電話軟件附帶的語音采集壓縮卡)、耳機(jī)、送話器
和相應(yīng)的IP電話軟件。這類軟件的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
基于PC的IP電話軟件不用實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議,而是直接利用支持網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)例如
Win95、WinNT等所附帶的TCP/IP協(xié)議。IP電話軟件只要處理應(yīng)用層及應(yīng)用層與傳輸控制
層的接口。一般用Winsock進(jìn)行應(yīng)用層與傳輸控制層間的接口編程。信令部份遵循ITU-T
建議H.323中呼叫建立的最簡(jiǎn)單流程。此外,信令部分還要負(fù)責(zé)確定目的PC的IP地址。時(shí)
撥號(hào)上網(wǎng)的用戶,其PC的IP地址是動(dòng)態(tài)分配的,每次連上Internet的IP地址都有可能不
同。為了能呼叫到別的用戶,必須先登記到該軟件的目錄服務(wù)器上。建立雙方通話的通
道后,通過聲卡或替代聲卡的語音采集卡來采集話音,經(jīng)軟件或硬件壓縮后將語音數(shù)據(jù)
傳給對(duì)方。
這類軟件實(shí)現(xiàn)Internet電話的重點(diǎn):(1)語音采集、編解碼部分;(2)應(yīng)用層與
傳輸控制層的接口部分;(3)呼叫信令部分。應(yīng)用層上易擴(kuò)展其他功能,除了傳輸語音
外,還可傳輸圖像和數(shù)據(jù)。NetMeeting就是一個(gè)功能強(qiáng)大的IP電話軟件,有普通電話軟
件的功能,配上攝像頭,可傳輸圖像,而且電子白板。文本傳輸和應(yīng)用程序共享的功能
可讓用戶更直觀方便地進(jìn)行交流。
這類軟件基本上使人們實(shí)現(xiàn)了Internet上傳話音的愿望。然而,用戶要借助這類軟
件,利用Internet打國(guó)際長(zhǎng)途,就必須事先和對(duì)方約好,只有當(dāng)雙方都在網(wǎng)上時(shí)才能進(jìn)
行通話。撥號(hào)上網(wǎng)的用戶還要登記上某一目錄服務(wù)器,才能顯示在用戶列表中,被對(duì)方
所見,進(jìn)而順利接通,進(jìn)行交流?梢姡@種基于PC的Internet電話遠(yuǎn)沒有普通電話那
么方便實(shí)用。于是,研究重點(diǎn)從用戶端移到網(wǎng)絡(luò)端,開發(fā)出一些基本組件,構(gòu)成IP網(wǎng)關(guān),
擺脫了PC平臺(tái),使普通電話也能利用Internet傳話音,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的Internet電
話。在這方面,Dialogic公司走在前列。
2 IP電話網(wǎng)關(guān)
普通電話之間和普通電話與PC機(jī)之間通過IP電話網(wǎng)關(guān)在Internet上傳話音的原理圖
如圖2所示。
由圖2可知,用戶使用普通電話,通過本地公用電話交換網(wǎng)(PSTN)撥特服號(hào),接到
本地IP電話網(wǎng)關(guān),再鍵人被叫方號(hào)碼,由本地IP電話網(wǎng)關(guān)通過Internet找到被叫方所在
地的IP電話同關(guān),再由它通過當(dāng)?shù)氐腜STN,接通被叫方,雙方即能通話。用戶只需花本
地市話費(fèi)用就能打長(zhǎng)途電話,Internet上傳話音的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)無疑。同樣,原來基于PC的
Internet電話也可以通過IP電話網(wǎng)關(guān)接通普通電話。
為了實(shí)現(xiàn)在Internet上通話,IP電話網(wǎng)關(guān)所需組件的體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。
IP網(wǎng)關(guān)由三部分組成:PSTN網(wǎng)絡(luò)接口、語音處理及網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、Internet接口。
其中,PSTN網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)與公用電話網(wǎng)的連接,建立PSTN呼叫?紤]到Internet上各網(wǎng)
段的帶寬有限,且由多種業(yè)務(wù)(WWW瀏覽、電子郵件和文件傳輸?shù)龋┕蚕恚砸獙?4kb
/s的PCM數(shù)據(jù)流壓縮。依據(jù)H.323協(xié)議,一般采用ITU-T建議G.723進(jìn)行壓縮。G.723采用
代數(shù)編碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)算法(ACELP)和多脈沖最大近似量化算法(MPMLQ),將數(shù)據(jù)壓
縮到6.3kb/s或5.3kb/s。為了與同類其他產(chǎn)品兼容,好的網(wǎng)關(guān)應(yīng)支持多種編碼,例如
G.729、G.728、G.722等。網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊遵循H.323進(jìn)行呼叫建立和通道控制,并進(jìn)行IP
選路。IP網(wǎng)絡(luò)接口則實(shí)現(xiàn)與Internet的連接。
Dialogic公司去年推出了DM 3 IP Link卡,實(shí)現(xiàn)了語音處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與IP網(wǎng)
絡(luò)接口的功能,再配以PSTN接口卡,即可實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)關(guān)。今年初又將三部分功能結(jié)合在一
起,推出了DM 3 IP Link版本3卡。
通過連接傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)絡(luò)和Internet,IP電話網(wǎng)關(guān)把Internet電話的優(yōu)點(diǎn)提供
給世界上應(yīng)用最廣泛、流動(dòng)性最大的終端:普通電話機(jī)。網(wǎng)關(guān)還克服了IP電話軟件的尋
址問題。在IP電話軟件中,要確定一個(gè)多媒體PC用戶的地址,必須知道他的IP地址。對(duì)
于有固定IP地址的用戶,可讓呼叫方直接鍵人其IP地址,即能傳到。而對(duì)撥號(hào)上網(wǎng)的用
戶,要被主叫方呼叫到,必須先登記到目錄服務(wù)器上。目錄服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)記下該用戶當(dāng)前
連在Internet上的IP地址。這個(gè)龐大的動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)難點(diǎn)。使用IP電
話網(wǎng)關(guān)避開了這個(gè)問題,要確定一個(gè)遠(yuǎn)端用戶的地址,只需知道他的電話號(hào)碼。
ITU-T建議H.323系列協(xié)議是目前普遍采用的Internet電話標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了局域網(wǎng)上
多媒體通信的終端、設(shè)備和業(yè)務(wù)。其中語音編碼的規(guī)定和呼叫過程的建立及數(shù)據(jù)通道的
控制也適用于Internet電話。VoIP論壇還提出IA1.0協(xié)議,它在H.323的基礎(chǔ)上,規(guī)定了
其他一些Internet電話技術(shù),如DTMF數(shù)據(jù)傳輸和再現(xiàn)、目錄服務(wù)、動(dòng)態(tài)IP地址解析機(jī)制
等。
3 結(jié)論
Internet電話迅猛發(fā)展,從根本上改變了人們傳統(tǒng)的通信方式,提供了一種新的經(jīng)
濟(jì)有效方式。雖然它還有一些缺點(diǎn),如通話時(shí)延長(zhǎng)和語音傳輸質(zhì)量差等,但逐年增長(zhǎng)的
Internet電話用戶說明了Internet電話的巨大潛力。隨著語音編碼和圖象編碼的進(jìn)一步
發(fā)展,Internet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,我們期待著基于Internet的可視電話出現(xiàn)。