【正文】 s 的 TCP/IP 編程 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 【 3】 （美） Behrouz 、 Sophia Chung Fegan 著，謝希仁譯 .TCP/IP 協(xié)議族（第二版） .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 【 4】 王文東、白剛 .IP 網(wǎng)絡(luò)語音技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1999 【 5】 趙慧玲、梁勇、吳江 .分組語音技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案 .北京：人民郵電出版社， 1999 【 6】 桂海源 .IP 電話技術(shù)與 軟交換 .北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2020 【 7】 余雪麗、陳俊杰等 .多媒體技術(shù)與應(yīng)用 .北京：科學(xué)出版社， 2020 【 8】 舒華英、賴平漳等 .IP 電話技術(shù)及其應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社， 1999 【 9】 （美） Uyless Black 著，溫斌、李亦農(nóng)等譯 .VoIP： IP 語音技術(shù) ,北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 【 10】 （美） Uyless Black 著 ，宋建平、張軼謙、劉毅等譯 .因特網(wǎng)高級(jí)技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 摘要 本文主要論述了“分組語音傳輸系統(tǒng)的簡單實(shí)現(xiàn)”的開發(fā)過程。 五、開發(fā)環(huán) 境和工具 ： 本系統(tǒng)的開發(fā)使用 Microsoft Visual C++ 。由于聲音的輸入要裝滿事先設(shè)定好大小的緩沖區(qū)后才會(huì)被處理及發(fā)送，緩 沖區(qū)的大小就是問題的關(guān)鍵，而且經(jīng)過計(jì)算，要想使得單向時(shí)延低于 150ms，緩沖區(qū)的大小應(yīng)該在 1024 個(gè)字節(jié)以下，將該值設(shè)為 1024 后問題得到了解決。 ： 在實(shí)現(xiàn)傳輸過程測(cè)試語音通信效果時(shí)，產(chǎn)生了 2～ 3 秒的時(shí)延，語音的實(shí)時(shí)性產(chǎn)生了很大的影響。因此，涉及到的知識(shí)點(diǎn)包括：套接字（ Socket）、傳輸協(xié)議的選取（本設(shè)計(jì)采用 UDP協(xié)議）、數(shù)據(jù)分組及還原、聲音課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 的采集和回放等。本設(shè)計(jì)的題目是《分組語音傳輸系統(tǒng)的簡單實(shí)現(xiàn)》，該設(shè)計(jì)應(yīng)具備在廣域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行分組語音實(shí)時(shí)通信的功能，而且實(shí)現(xiàn)的過程全部由軟件設(shè)計(jì)方案來完成。 我國從 2020年已經(jīng)開始陸續(xù)在廣州、北京、青島、蘇州等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市安裝了多媒體信息公話，這是一種集語音通話、網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)、廣告發(fā)布于一體的新一代公用數(shù)字通信終端設(shè)備。 當(dāng)前，在北美地區(qū)不單是固定電話運(yùn)營商使用了 VoIP技術(shù)，移動(dòng)電話運(yùn)營商也在使用，他們廣泛提供包括傳輸交換及通過 IP包網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心（ GSM及 IS41）達(dá)成的遠(yuǎn)距離多媒體可視電話。 4） 語音質(zhì)量良好。因此很多業(yè)務(wù)商建立了專用的 IP網(wǎng)或在 Inter 上構(gòu)建 VPN 來提供語音業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)較好的語音質(zhì)量，這時(shí)的 IP 電話也可以真正地稱為 IP電話了。1995 年 2月， 以色列的 VocalTec 公司推出 了 Inter Phone，可以說是現(xiàn)代 IP 電話的雛形。越來越多的廠商投入到這一領(lǐng)域的研發(fā)工作中來，各種硬件軟件技術(shù)得到了一定的升級(jí)和發(fā)展，隨之也出 現(xiàn)了一系列的疑問，比如有：分組語音是現(xiàn)實(shí)可行的嗎？；分組語音的經(jīng)濟(jì)性如何？；分組語音的服務(wù)質(zhì)量如何？；分組語音是否已有標(biāo)準(zhǔn)？；分組語音中有多少可選的技術(shù)等等。從歷史發(fā)展上來看， 60年代之前，語音業(yè)務(wù)都是基于模擬技術(shù)的。在過去的近 40年的時(shí)間中，語音業(yè)務(wù)已經(jīng)可以用數(shù)字信號(hào)來承載了。技術(shù)的進(jìn)步改善了傳統(tǒng)的通信方式，同時(shí)市場(chǎng)的需求也極大地推動(dòng)了電信技術(shù)的發(fā)展，新型的 IP電話已對(duì)傳統(tǒng)的電話語音業(yè)務(wù)產(chǎn)生了極大的挑戰(zhàn)， VoIP（ Voice over Inter Protoco1）已成為目前 IP業(yè)務(wù)的熱點(diǎn)之一。 （ 2） 發(fā)展期（ 19961999） 逐漸地，電信公司開始認(rèn)識(shí)到利用 Inter 實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的巨大潛在市場(chǎng)，他們開始將 Inter 和已有的 PSTN（公共電話網(wǎng)） 結(jié)合起來，從而更加廣泛的普通電話用戶提供業(yè)務(wù)。 （ 3） 成熟期（ 2020～ ） 步入成熟期的 IP 電話將具有以下特點(diǎn)： 1） 技術(shù)成熟。 5） 大部份傳統(tǒng)電信運(yùn)營 公司開始提供 IP 電話業(yè)務(wù)。 許多歐洲國家的運(yùn)營商正在考慮用 IP代替 TDM轉(zhuǎn)化交換，一些國家的 固定電話運(yùn)營商開始大規(guī)模的更新網(wǎng)絡(luò)。中國電信、網(wǎng)通、鐵通及廣電的運(yùn)營商，對(duì) VoIP給予高度重視，我國許多設(shè)備制造商已經(jīng)開發(fā)出相應(yīng)產(chǎn)品，投入市場(chǎng)。 三、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內(nèi)容 分組語音的理論依據(jù)主要有以下三個(gè)方面： （ 1） 數(shù)字化語音（即采用 PCM方式的模 /數(shù)轉(zhuǎn)化語音） （ 2） 分組語音的特點(diǎn)及其原理 （ 3） 傳輸協(xié)議的選取。 四、關(guān)鍵問題及其解決辦法 ： 在發(fā)送端如何從內(nèi)存中直接獲取采集到的聲音數(shù)據(jù)，在接收端又是如何將聲音回放出來。 解決方法：產(chǎn)生時(shí)延的原因主要有：網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和算法時(shí)延。 計(jì)算公式：時(shí)延＝內(nèi)存大?。ㄗ止?jié)） 8/64000（ ms） ： 如何實(shí)現(xiàn)分組與分組還原 解決方法：考慮到語音傳輸對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，所以數(shù)據(jù)的處理速度要快，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)采用匯編語言，分組的過程相當(dāng)于是對(duì)一個(gè)行列矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置，分組的還原相當(dāng)于是矩陣的再次轉(zhuǎn)置。 ： 服務(wù)器端 / 客戶端可以運(yùn)行在 Windows2020/Windows XP 操作系統(tǒng)下。它是基于 C/S 模型下的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的實(shí)時(shí)語音通信系統(tǒng)的軟件。傳輸采用了實(shí)時(shí)性強(qiáng)的無連接的 UDP 協(xié)議。從歷史發(fā)展上來看， 60 年代之前，語音業(yè)務(wù)都是基于模擬技術(shù)的。越來越多的廠商投入到這一領(lǐng)域的研發(fā)工作中來，各種硬件軟件技術(shù)得到了一定的升級(jí)和發(fā)展，隨之也出現(xiàn)了一系列的疑問，比如有：分組語音是現(xiàn)實(shí)可行的嗎？；分組語音的經(jīng)濟(jì)性如何？；分組語音的服務(wù)質(zhì)量如何？；分組語音是否已有標(biāo)準(zhǔn)？；分組語音中有多少可選的技術(shù)等等。以因特網(wǎng)為代表的 IP 通信的信息量，現(xiàn)在以指數(shù)函數(shù)的方式增加。在一些國家（如美國）本地電話 Inter 接入采用包月制，不限時(shí)限量，因此 Inter 是近乎免費(fèi)的，人們都希望能通過這近乎免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳統(tǒng)的電話和傳真服務(wù)。 經(jīng)過五年的發(fā)展， IP 電話成為信息技術(shù)進(jìn)步帶來的一項(xiàng)新型電話業(yè)務(wù)在全世界開展，并對(duì)傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)形成越來越大的威脅。 IP 電話迅速發(fā)展的背景 從最初的 Inter 聯(lián)機(jī) 應(yīng)用到可以 利用 普通電話實(shí)現(xiàn)通話， IP 電話在短短的幾年間得 到了非常迅速的發(fā)展。這樣，國際話費(fèi)低的國家電信運(yùn)營者可以利用各國對(duì) IP 電話的政策優(yōu)惠，通過 IP 電話向國際話費(fèi)高的國家滲透，直接或間接進(jìn)入電信市場(chǎng)中尚未開放國家的國際長途業(yè)務(wù)經(jīng)營領(lǐng)域；而資費(fèi)高的國家可以降低 IP 電話同國際回叫業(yè)務(wù)爭(zhēng)奪用戶，同時(shí)開拓新的用戶群；在國際電信業(yè)務(wù)壟斷經(jīng)營國家，新的電信或 ISP(因特網(wǎng)服務(wù)提供商 )運(yùn)營者迫切希望進(jìn)入這一高利潤的壟斷經(jīng)營領(lǐng)域， IP 電話的應(yīng)運(yùn)而生好正好為其提供了一條有效途徑。由于當(dāng)時(shí)這種應(yīng)用只限于在 Inter 上使用，因此那時(shí)人們通常將這種應(yīng)用稱為 Inter 電話?？梢哉f，這時(shí) IP電話進(jìn)入快速的發(fā)展階段。 （ 2） 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 （ 6） 向 IP 傳輸多媒體業(yè)務(wù)過渡。 他們 或率先在部分試點(diǎn)地區(qū)推出 VoIP服務(wù)，或高調(diào)宣布 2020 年 VoIP 業(yè)務(wù)的發(fā)展藍(lán)圖。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 然而，由于受到網(wǎng)絡(luò)覆蓋、用戶規(guī)模、市場(chǎng)號(hào)召力、經(jīng)濟(jì)實(shí)力等因素的制約，專門的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商們?cè)谕?進(jìn) VoIP 業(yè)務(wù)方面進(jìn)展緩慢。T 宣布，面向部分市場(chǎng)企業(yè)用戶推出 VoIP 服務(wù)，并開始針對(duì)個(gè)人消費(fèi)者用戶進(jìn)行小范圍試驗(yàn)。 覬覦電信業(yè)務(wù)市場(chǎng)已久的有線電視運(yùn)營商們也不甘落后，對(duì)于它們來說，這也許是殺入電信服務(wù)市場(chǎng)、與傳統(tǒng)電信運(yùn)營商分 “ 一杯羹 ” 的最佳契機(jī)。 歐洲 當(dāng)前，許多歐洲國家的運(yùn)營商正在考慮用 IP 代替 TDM（時(shí)分多路復(fù)用） 轉(zhuǎn)化交換，一些國家的固定電話運(yùn)營商開始大規(guī)模的更新網(wǎng)絡(luò)，在 2020 年中推出與最新手機(jī)功能同步的新款家用多媒體固定電話機(jī)；英國電信 2020 年 4 月推出彩顯家用固定電話機(jī)，用戶可以插入有聯(lián)系信息的手機(jī)智能卡，將這些信息輸入到家用固定電話機(jī)上使用；法國電信公司在巴黎、里昂、圖盧茲三城市正在進(jìn)行彩屏手機(jī)和固定電話機(jī)間的圖像通信試驗(yàn)，計(jì)劃推出能與最新款式的 3G 手機(jī)實(shí)現(xiàn)完全交互的可視固定 電話機(jī)，法國 VoIP 提供商 Free 擁有 33 萬個(gè)用戶，該公司以免費(fèi)的寬頻網(wǎng)絡(luò)、 TV 和電話等服務(wù)來與 VoIP 搭配銷售以提升用戶數(shù)。 2020年底， 中國的 IP 業(yè)務(wù)也已經(jīng)超過了通信業(yè)務(wù)量的 50％。處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過數(shù) /模轉(zhuǎn)換，變回到模擬信號(hào)，經(jīng)放大輸出到音箱或者耳機(jī)，變成波形音頻。 與采樣量化相關(guān)的主要技術(shù)參數(shù) 采樣頻率：將模擬聲音波形數(shù)字化時(shí)，每秒鐘所抽取聲波幅度樣本的次數(shù)，采樣頻率的計(jì)算單位是 kHz（千赫茲）。量化級(jí)的大小決定了聲音的動(dòng)態(tài)范圍，即 被記錄和重放的聲音最高與最低之間的差值。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 套接字以及 Visual C++編程基礎(chǔ) 套接字（ Socket） 通常，在我們?yōu)橥ㄐ烹p方開發(fā)應(yīng)用程序的情況下，需要使用到套接字。套接字存在于通信域中。用戶目前可以使用兩種套接字，即流式套接字（ Stream Socket）和數(shù)據(jù)報(bào)套接字（ Datagram Socket）。數(shù)據(jù)報(bào)套接字使用UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。它們分別是 CAsynsSocket 類和 CSocket 類。CSocket 對(duì)象提供阻塞模式，因?yàn)樽枞δ軐?duì)于 CArchive 的同步操作是至關(guān)重要的。微軟建議盡量使用非阻塞模式，通過網(wǎng)絡(luò)事件的發(fā)生而通知應(yīng)用程序進(jìn)行相應(yīng)的處理。 Visual C++編程基礎(chǔ) 由微軟公司開發(fā)的 Visual C++是 Windows 平臺(tái)下一個(gè)強(qiáng)有力的可視化開發(fā)工具。 VC++ 保留并進(jìn)一步完善了 Microsoft C++的代碼優(yōu)化技術(shù)，使得用 VC++ 開發(fā)的應(yīng)用程序運(yùn)行更快。 (4) 最快的集成數(shù)據(jù)庫訪問 。因?yàn)榭傮w上， MFC 框架定義了應(yīng)用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí) 現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預(yù)定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個(gè)輪廓。這些類或者封裝了 Win32 應(yīng)用程序編程接口，或者封裝了應(yīng)用程序的概念，或者封裝了 OLE 特性，或 者封裝了 ODBC和 DAO數(shù)據(jù)訪問的功能，等等，分述如下。 MFC 把許多類似的處理封裝起來，替程序員完成這些工作。 MFC 的 OLE類封裝了 OLE API 大量的復(fù)雜工作，這些類提供了實(shí)現(xiàn) OLE的更高級(jí)接口。 CObject 是 MFC 的根類，絕大多數(shù) MFC類是其派生的，包括 CCmdTarget。 MFC 中，任何可以處理消息的類都從 CCmdTarget 派生。 虛 擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束 MFC 以 “C++” 為基礎(chǔ)，自然支持虛擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束。 MFC 編程框架將在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候、適當(dāng)?shù)牡胤絹碚{(diào)用程序的代碼?？蚣芑蛘哂善浔旧硖幚硎录?，不依賴程序員的代碼；或者調(diào)用程序員的代碼來處理應(yīng)用程序特定的事件。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 3. 系統(tǒng)分析 問題定義 IP 網(wǎng)絡(luò)電話已經(jīng)成為 Inter 業(yè)務(wù)的一個(gè)熱點(diǎn)。 語音包處理模塊 一般而言，語音包處理模塊主要是在數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP）芯片上運(yùn)行。 （ 3） 回音抵消器 基于 ITU－ T ，以改善語音的通訊質(zhì)量。當(dāng)然，它同時(shí)必須支持“內(nèi)插”算法，即當(dāng)語音包在傳輸過程中丟失時(shí)，能夠利用“內(nèi)插”技術(shù)進(jìn)行恢復(fù)。這些信令包含如：掛機(jī) 、摘機(jī)、呼入保持、來電顯示等。一般而言，國際上目前比較通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是： 協(xié)議， MGCP 協(xié)議和 SIP協(xié)議等。 為了在一個(gè) IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音信號(hào)，要求幾個(gè)元素和功能。 VoIP 傳輸過程可分為語音數(shù)字化、信號(hào)編碼分組、信號(hào)打包傳送、解包及 解壓縮過程及數(shù)字語音模擬化五個(gè)過程。編碼后，壓縮的幀合成一個(gè)壓縮的語音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器。 信號(hào)打包傳送 信號(hào)（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。由于 IP 協(xié)議是 為各種不同的網(wǎng)絡(luò)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^程中還要經(jīng)過再打包、重尋址和重新封裝等過程。由于Inter 是一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)，另外，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)致語音質(zhì)量下降的根本原因。 分組語音的基本原理 傳統(tǒng)的電話網(wǎng)以電路交換的方式傳輸語音，基本帶寬為 64kbit/s。這些設(shè)備的任務(wù)是將語音信息從傳統(tǒng)的電話格式轉(zhuǎn)換為適用于分組傳輸?shù)母袷?。PCM 操作包含三個(gè)過程：采樣、量化和編碼。即將幅度上連續(xù)的采樣值變換為幅度上離散的量化值。對(duì)于語音信號(hào)的 PCM 編碼來說，由于采樣頻率為 8000Hz/s，每個(gè)采樣值編碼為 8為二進(jìn)制碼， 所以其傳輸速率為 64kbit/s