【正文】 .................. 28 獲取本機 IP 地址 ...................................................................... 29 5 軟件界面及測試 ................................................................................. 30 總結(jié) ......................................................................................................... 33 致謝 ......................................................................................................... 34 參考文獻 ................................................................................................. 35 基于 IP的 語音通信 1 前言 隨著 移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，即時通信技術(shù) 也得到飛速的發(fā)展。這也必將導(dǎo)致利用 IP 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)包括移動電話、家庭電話、尋呼和郵件等業(yè)務(wù)的用戶迅速增加。同時，隨著 IP 技術(shù)框架中匯聚網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展和 IP 語音 技術(shù)的提出，VoIP 技術(shù)為基于 IP 網(wǎng)絡(luò)的語音通信提供了強大而有效的手段，以該技術(shù)為基礎(chǔ)的語音通信必將成為下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展方向之一。 VoIP是一種以 IP 電話為主并推出相應(yīng)的 增值業(yè)務(wù)的技術(shù)。并 且 VoIP 允許一些新的通信方式，能夠提供多媒體的內(nèi)容滿足用戶的需求也是一大趨勢，這些都將成為推動 VoIP 發(fā)展的最終決定因素。自1998 年面世以來，特別是近幾年的迅速發(fā)展，即時通信的功能日益豐富，逐漸集成了電子郵件、博客、音樂、電視、游戲和搜索等多種功能。中國即時通信市場規(guī)模在 2021 年約為 6200 萬美元， 2021 年達到 7700萬美元，到 2021 年將達到 億美元。 語音聊天是 即時通信系統(tǒng)的一個核心子模塊，它采用現(xiàn)代比較流行的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，面 向各類企事業(yè)部門等局域網(wǎng)用戶，利用即時通信協(xié)議以及相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi) 實時語音聊天 ，方便內(nèi)部人員進行實時交流，共同解決工作生活中遇到的困難，為企 業(yè)以及其他的局域網(wǎng)用戶帶來 方便。自 上個世紀八十年代面世以來，加上近幾年的快速發(fā)展，即時通信的功能日趨豐富， 集成了電子郵件、博客、音樂、電視、游戲和搜索等多種功能。 在 2021 年 6 月，中國移動 通信就 已經(jīng)推出了自己的即時通信工具—— Fetion,不久后 中國聯(lián)通也推出 了即時通信工具“超信”，雖然 由于進入市場較晚，其用戶規(guī)模和品牌知名 度還比不上原有的即時通信服務(wù)提供商，但其市場發(fā)展前景仍 然十分樂觀，這也是目前即時通信的焰火持續(xù)燃燒的原因之一。 。 PC 組件來設(shè)計并部署基于 PC 的 PBX，比傳統(tǒng)方式有更大的價格優(yōu)勢。目前各種即時通信除提供了基本的即時互動交流外，還能提供視 頻、語音通信服務(wù)，在短信收發(fā)、文件共享、數(shù)據(jù)傳輸、游戲、娛樂、個性化設(shè)置等方面也都有大的開拓和創(chuàng)新。 實體 移動通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展使得傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)即時通信服務(wù)商將移動用戶作為下 一個市場發(fā)展 的重點，這在移動增值服務(wù)成為即時通信服務(wù)商收入的主要來源之后 尤為突出。隨著企業(yè)信息化建設(shè)步伐的加快，企業(yè)即時通信工具（ EIM）也將作為聯(lián)想和溝通方式被有針對地應(yīng)用在企業(yè)的日常生產(chǎn)中，作為企業(yè)內(nèi)外溝通方式之一。未來即時通信行業(yè)的盈利點在互聯(lián)網(wǎng)增值業(yè)務(wù)、移動及固網(wǎng)增值業(yè)務(wù)、廣告業(yè)務(wù)三個方面。 IP 語音技術(shù)的市場前景 伴隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不斷 擴大和使用領(lǐng)域的 逐步 拓展，基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的 IP 語音通信 呈現(xiàn)出一派 生機蓬勃的景象。Sullivan 關(guān)于 IP 語音的市場數(shù)據(jù)顯示， 自 2021 以來，通過批發(fā)和 零售方式銷售的分組語音通話時間 長 達 60 至 150 億分鐘。目前我國各大電信運營商都已開通 了互聯(lián)網(wǎng)電話服務(wù) ，并推動 IP 語音服務(wù) 向規(guī)?；?集成化的方向發(fā)展，這對于電信運營基于 IP的 語音通信 5 商及眾多設(shè)備廠商來說，無疑是一個巨大的市場良機 。此外，企業(yè)還可以不斷接受各種新的商業(yè)通信應(yīng)用。 IP 語音通信還可以提供一個協(xié)作框架來支持語音和數(shù)據(jù)通信應(yīng)用的無縫共存，從而使用戶可以充分利用融合網(wǎng)絡(luò)，享受語音和數(shù)據(jù)的雙重功能。不管是在家中還是在路上，員工可以 從任何地方通過電話、筆記本電腦、 PDA 或他們選擇的任何設(shè)備撥打或接聽電話。此外，通過將您的語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)融合成一套緊湊的網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的綜合管理將由于實現(xiàn)單點管理而得到簡基于 IP的 語音通信 6 化，移動、添加、和修改系統(tǒng)的成本也隨之減少。對大多數(shù)企業(yè)而言，以多種方式（包括現(xiàn)場電話交談、網(wǎng)上互動和電子郵件）很好地與客戶溝通已經(jīng)成為或即將成為留住客戶和反復(fù)贏得商機的關(guān)鍵所在。然而，實際上 IP 網(wǎng)絡(luò)的性能已得到了大幅的改進，現(xiàn)在可以提供與傳統(tǒng)高性能電話系統(tǒng)不相上下的服務(wù)質(zhì)量。 MFC 是 Win API與 C++的結(jié)合 ， API， 即微軟提供的 Windows 下應(yīng)用程序的 編程語言 接口 ， 是 一種軟件編程的規(guī)范 ， 但不是一種程序開發(fā)語言本身 ， 可以允許用戶使用各種各樣的第三方的編程語言來進行對 Windows 下應(yīng)用程序的開發(fā) ， 使這些被開發(fā)出來的應(yīng)用程序能在Windows 下運行 ， 比如 VB， VC++， Java， Delhpi 編程語言 函數(shù) 其 本質(zhì)上全部源于 API， 因此用它們開發(fā)出來的應(yīng)用程序都能工作在Windows 的 消息機制 和繪 圖里 ， MFC 是微軟對 API 函數(shù)的專用 C++封裝 ,這種結(jié)合一方面讓用戶使用微軟的專業(yè) C++ SDK 來進行 Windows下應(yīng)用程序的開發(fā)變得容易 ， 因為 MFC 是對 API 的封裝 ， 微軟做了大量的工作 ， 隱藏了好多程序開發(fā)人員在 Windows 下用 C++ amp。 WINDOWS 作為一個提供功能強大的應(yīng)用程序接口 編程的操作系統(tǒng)，的確方便了許多 程序員 ，傳統(tǒng)的win32 開發(fā)（直接使用 WINDOWS 的 接口函數(shù) API）對于程序員來說非常的困難，因為， API 函數(shù)實在太多了，而且名稱很亂， 從零構(gòu)架一個窗口動輒就是上百行的代碼。 MFC 的文檔視圖的概念 文檔是給予應(yīng)用程序中與用戶交互的數(shù)據(jù)集合的名稱。程序中的文檔是作為 文檔類的對象定義的，文檔類是從 MFC 庫中的CDocument 類派生的，需要添加數(shù)據(jù)成員來存儲應(yīng)用程序需要的數(shù)據(jù)，還要添加成員函數(shù)來支持對數(shù)據(jù)的處理。視圖定義了在窗口中顯示數(shù)據(jù)的方式以及與用戶的交互的方式。 Socket 原意是 “ 插座 ” 。計算機從網(wǎng)絡(luò)上收到與該Socket 綁定 IP 地址和端口號相關(guān)的數(shù)據(jù)后，由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序交給Socket，應(yīng)用程序便可從該 Socket 中提取接收到得數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序就是這樣通過 Socket 進行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收的?？蛻舳苏埱笫怯煽蛻舳说奶捉幼痔岢鲞B接請求，要連接的目標是服務(wù)器端套接字。 使用套接字進行數(shù)據(jù)處理有兩種基本模式：同步和異步。 2 異步模式： 異步模式的特點是在通過 Socket 進行連接、接收、發(fā)送操作時，客戶機或服務(wù)器不會處于阻塞方式，而是利用 callback 機制進行連接、接收、發(fā)送處理，這樣就可以在調(diào)用發(fā)送或接收的方法后直接返回，并繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。 盡管提高 CPU 的時鐘頻率和增加緩存容量后的確可以改善性能，但這樣的 CPU 性能提高在技術(shù)上存在較大的難度。這些都造成了目前 CPU 的性能沒有得到全部的 發(fā)揮。 WIN32 環(huán)境下多線程編程技術(shù) Windows 系統(tǒng)平臺經(jīng)歷了從 16 位到 32 位的轉(zhuǎn)變后，系統(tǒng)運 行方式和任務(wù)管理方式有了很大的變化。 在 Windows 的一個進程內(nèi)，包含一個或多個線程。在多處理器的機器上，調(diào)度程序可將多個線程放到不同的處理器上去運行，這樣就可使處理器的任務(wù)平衡，也提高了系統(tǒng)的運行效率。在多線程編程模式下，所有活動的線程共享進程的資源。 在 MFC 中，線程分為兩種：用戶 接口線程和輔助線程。而 MFC 則針對不同的用戶的需要作出了分類。正常情況下對這種處理結(jié)果的了解應(yīng)當在其處理任務(wù)完成后進行。 為了確保讀線程讀取到的是經(jīng)過修改的變量，就必須在向變量寫入數(shù)據(jù)時禁止其他線程 對其的任何訪問，直至賦值過程結(jié)束后再解除對其他線程的訪問限制。用戶模式中線程的同步方法主要有原子訪問和臨界區(qū)等方法。 臨界區(qū)（ Critical Section）是一段獨占對某些共享資源訪問的代碼，在任意時刻只允許一個線程對共享資源進行訪問。所用到的 CRITICAL_SECTION 結(jié)構(gòu)對象必須經(jīng)過 InitializeCriticalSection（）的初始化后才能使用，而且必須確保所有線程中的任何試圖訪問此共享資源的代碼都處在此臨界區(qū)的保護之下。但是當前可用計數(shù)減小到 0 時則說明當前占用資源的線程數(shù)已經(jīng)達到了所允許的最大數(shù)目，不能 再 允許其他線程的進入，此時的信號量信號將無法發(fā)出。 IP 協(xié)議 IP 協(xié)議簡介 IP 是英文 Inter Protocol（ 網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議 ）的縮寫，中文簡稱為 “ 網(wǎng)協(xié) ” ，也就是為計算機網(wǎng)絡(luò)相互連接進行通信而設(shè)計的協(xié)議。 IP 協(xié)議 基本原 理 各個廠家生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和設(shè)備，如 以太網(wǎng) 、分組交換網(wǎng)等，它們相互之間不能互通，不能互通的主要原因是因為它們所傳送數(shù)據(jù)的基本單元（技術(shù)上稱之為 “ 幀 ” ）的格式不同。這一特點非常重要，它大大提高了網(wǎng)絡(luò)的堅固性和安全性。 所謂 IP 地址就是給每個連接在 Inter 上的主機分配的一個 32bit地址。例如一個采用二進制形式的 IP 地址是 “ 00001010000000000000000000000001” ，這么長的地址，人們處理起來也太費勁了。 UDP 協(xié)議 UDP 是 OSI參考模型中一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡單不可靠信息傳送服務(wù)。在 OSI 模型中，在第四層 —— 傳基于 IP的 語音通信 16 輸層，處于 IP 協(xié)議的上一層。 UDP 協(xié)議從問世至今已經(jīng)被使用了很 多年，雖然其最初的光彩已經(jīng)被一些類似協(xié)議所掩蓋，但是即使是在今天， UDP 仍然不失為一項非常實用和可行的網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議。 與所熟知的 TCP（ 傳輸控制協(xié)議 ）協(xié)議一樣， UDP 協(xié)議直接位于IP（網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議的頂層。所以，本次畢業(yè)論文以即時通信在現(xiàn)實生活中大量應(yīng)用為良 機，實現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)兩臺主機實時語音聊天。其基本流程為：建立連接→打開麥克風→捕獲音頻→音頻壓縮→音頻傳送→音頻接收→音頻解壓→音頻回放。本地主機捕獲音頻設(shè)備中的音頻數(shù)據(jù)，并經(jīng)過壓縮然后發(fā)送給對方，在對方接收到此音頻數(shù)據(jù)之后經(jīng)解壓回放。其主要步驟有：確定音頻格式，建立音頻捕獲對象，打開錄音 設(shè)備，為設(shè)備分配足夠的內(nèi)存緩存區(qū)，將緩沖區(qū)與設(shè)備相關(guān)聯(lián)，開始捕獲音頻，將 捕獲的音頻壓縮并發(fā)送給遠程主機。 Visual Studio 是一套完整的開發(fā)工具集，用于生成 Web 應(yīng)用程序、 XML Web Services、桌面應(yīng)用程序和移動應(yīng)用程序。相對以前的編程語言來說， C++語言在效率與安全性上得了很大的改善，并且支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)編程新標準，它使程序員快速便捷地創(chuàng)建基于 MFC 平臺的解決方案 快速投入網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，于是筆者選擇 Visual C++語言來進行此次開發(fā)。 typedef struct sockaddr_in { if(_WIN32_WINNT 0x0600) else ADDRESS_FAMILY sin_family endif USHORT sin_port。 2． Hostent 結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于記錄主機的信息，包括主機名、別名、地址類型、地址長度和地址列表。 short h_length。 ULONG in_addr。函數(shù)功能實現(xiàn) 代碼如下： int i=GetLocalIP(amp。 if(i!=0) str=i_ntoa(t)。 =m_RemoteIP。 DWORD dwBufferLength。 DWORD dwLoops。 2． tWAVEFORMATEX 結(jié)構(gòu) 主要為波形音頻流格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)中的 wFormatTag 參數(shù)作為設(shè)置波形聲音格式，參數(shù) nChannels作為設(shè)置聲道格式， nSamplesPerSec 參數(shù)作為設(shè)置每個聲道播放和記錄時的樣本頻率，參數(shù) nAvgBytesPerSec 參數(shù)用于設(shè)置請求的平均數(shù)據(jù)傳輸率，參數(shù) nBlockAlign 以字節(jié)為單位設(shè)置塊對齊，參數(shù)基于 IP的 語音通信 24 wBitsPerSample 根據(jù) wFormatTag 的類型設(shè)置每個樣本的位深（即每次采樣樣本的大小，以 bit 為單位） 。