詳解IP電話的工作流程

從技術(shù)角度看,IP電話的工作過(guò)程包括5個(gè)步驟:

(1) 語(yǔ)音的數(shù)字化

這是IP電話的第一步工作,如果用戶使用的是計(jì)算機(jī),那么數(shù)字化就在計(jì)算機(jī)里進(jìn)行了;如果用戶使用的是模擬電話,那么通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)將語(yǔ)音傳到交換設(shè)備上,然后在利用PCM之類的設(shè)備來(lái)對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行數(shù)字化。

(2) 數(shù)據(jù)壓縮

數(shù)據(jù)壓縮是用來(lái)排除沒(méi)用的信號(hào),并對(duì)數(shù)字化后面的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮(如果使用的是ISDN終端,通過(guò)ISDN作為接入,工作過(guò)程就從這一步開(kāi)始)。這一步又分兩個(gè)階段:a 系統(tǒng)分析數(shù)字化后的信號(hào),判斷信號(hào)里包含的是語(yǔ)音、噪音還是語(yǔ)音空隙,然后丟掉噪音和語(yǔ)音空隙信號(hào),這要求系統(tǒng)具有判斷語(yǔ)音、噪音和語(yǔ)音空隙信號(hào)的能力, 并將噪音和語(yǔ)音空隙信號(hào)丟掉而將語(yǔ)音發(fā)送出去。b 用復(fù)雜的算法將去掉沒(méi)有信號(hào)后的語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮,CODEC(編解碼器)是這一過(guò)程的關(guān)鍵部件。

(3) 數(shù)據(jù)打包

信號(hào)(也可稱之為數(shù)據(jù))被壓縮后,就需要對(duì)它進(jìn)行打包,加進(jìn)一些協(xié)議信息。在收集語(yǔ)音數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中需要一些存儲(chǔ)時(shí)間(也稱時(shí)間延遲),因?yàn)閷⒄Z(yǔ)音數(shù)據(jù)發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)之前必須先收到一定數(shù)量的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。在對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼及壓縮過(guò)程中,也需要一定的時(shí)間來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),從而也產(chǎn)生了一定的時(shí)間延遲。協(xié)議信息被加入包中是為了更好地保障完成數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程。例如,每個(gè)包需要包含一個(gè)目的地的地址信息,一個(gè)以防各個(gè)包不按序到達(dá)目的地而加上的包的順序號(hào),以及數(shù)據(jù)校驗(yàn)信息。由于IP協(xié)議是為各種不同的網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)而設(shè)計(jì)的,與專用網(wǎng)相比它含有許多復(fù)雜的處理過(guò)程,它要求將一個(gè)包封裝到另外一個(gè)包中,而且數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中還要經(jīng)過(guò)再打包、重尋址和重新封裝等過(guò)程。

(4) 解包及解壓縮

當(dāng)每個(gè)包到達(dá)目的地主機(jī)(網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器或用戶計(jì)算機(jī)終端)時(shí),要檢查該包的序號(hào)并將其放到正確的位置,然后用一個(gè)解壓縮算法來(lái)盡量恢復(fù)原始信號(hào)數(shù)據(jù),這時(shí)通過(guò)利用時(shí)鐘同步及時(shí)延處理技術(shù)來(lái)填充由發(fā)送端處理過(guò)程中而導(dǎo)致的空缺。由于各個(gè)包在傳輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)了不同的路由,所以它們到達(dá)目的地的順序有很大差別,因此接收端要將先達(dá)到的包放到抖動(dòng)存儲(chǔ)器里一段時(shí)間以后等待后達(dá)到的包,等待時(shí)間的長(zhǎng)短要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況而定。

(5) 語(yǔ)音恢復(fù)

目前,IP電話主要應(yīng)用于Internet上,是Internet上的一個(gè)增值業(yè)務(wù)。由于Internet是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò),再者由于它的帶寬還不夠?qū),尤其在網(wǎng)絡(luò)惡化的情況下,在傳輸過(guò)程中很大一部分包會(huì)被丟失或被延遲傳送,這些丟棄、延遲和被破壞的包是導(dǎo)致語(yǔ)音質(zhì)量下降的根本原因。按Internet傳統(tǒng)糾錯(cuò)機(jī)制,接收端如果收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包就將其丟棄并請(qǐng)求重傳,因此用戶最終收到的數(shù)據(jù)跟原始發(fā)送的數(shù)據(jù)是完全一樣的。由于IP電話業(yè)務(wù)是一種對(duì)時(shí)間敏感的業(yè)務(wù),即實(shí)時(shí)行業(yè)務(wù),不能使用重傳機(jī)制,需要專用的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)再造聲音和填補(bǔ)空隙,這就需要接收端存儲(chǔ)接收到的一定數(shù)量的語(yǔ)音數(shù)據(jù),然后使用一種復(fù)雜的算法來(lái)"猜測(cè)"丟失包的內(nèi)容,產(chǎn)生新的語(yǔ)音信息,從而提高了通信的質(zhì)量。因此,接收端聽(tīng)到的語(yǔ)音并不與發(fā)送端講的語(yǔ)音完全一樣,其中一部分信息是由IP電話系統(tǒng)“再造”的。

來(lái)源:全球IP通信聯(lián)盟


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