【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 計算機科學與技術(shù) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計論文 分組語音傳輸系統(tǒng) 摘要 本文主要論述了“分組語音傳輸系統(tǒng)的簡單實現(xiàn)”的開發(fā)過程。它是基于 C/S模型下的點對點的實時語音通信系統(tǒng)的軟件。該系統(tǒng)主要分為波形音頻的采集回放、音頻數(shù)據(jù)分組及還原、語音傳輸三個模塊。音頻模塊主要由 windows 提供的 wave 系列函數(shù)完成。分組后即使在傳輸時丟包也不會丟失一整段聲音數(shù)據(jù)而只是造成聲音的部分失真，從而保證了聲音可以得到盡可能完整的還原，進一步保證了正常實時的語音通信。傳輸采用了實時性強的無連接的 UDP 協(xié)議。在開發(fā)時使用 Microsoft Visual C++ 開發(fā)工具結(jié)合套接字來實現(xiàn)。本軟件的界面非常簡單，易于操作，用戶可以輕松的和對方進行語音通信。 【關(guān)鍵字】分組語音； UDP ；套接字 Abstract This article mainly describes the developing process of Easy realization of the packet voice transmission system. This system realizes the peerpeer voice munication function which is based on the Client/Server model， and it contains three templates,including collects and plays the wave datums、 packet division and recovery of the wave datums、 transmission of the template is mainly realized with the wave class functions provided by dividing the datums to packets,it can not lose the whole section voice datums even if certain data packet is lost in the process of transmission ,it can only result in part distortion of the voice,therefore this packet division way can assure the recovery of packets as entire as possible ,and assure the nomal realtime voice munication transmission adopt UDP because of its strong realtime capability . This application programme uses Microsoft Visual C++ developing tool and the knowledge of socket . The software’s interface is very easy so that people can operate it to talk with others conveniently. 【 Key Words】 Packet Voice ； User Datagram Protocol ； Socket 計算機科學與技術(shù) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計論文 分組語音傳輸系統(tǒng) 1. 緒論 課題背景 傳統(tǒng)的語音技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了近百年，數(shù)字化語音網(wǎng)絡(luò)的實施也已經(jīng)有近 40 年的歷史。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年的時間中，語音業(yè)務(wù)已經(jīng)可以用數(shù)字信號來承載了。然而，直到最近，數(shù)字語音還從來沒有過真正意義上在分組網(wǎng)絡(luò)中傳輸過，這樣，分組技術(shù)所能帶來的統(tǒng)計增益與成本的降低就無法在電信運營領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。 90年代以來，這種情況發(fā)生了改變。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)實可行的嗎？；分組語音的經(jīng)濟性如何？；分組語音的服務(wù)質(zhì)量如何？；分組語音是否已有標準？；分組語音中有多少可選的技術(shù)等等。技術(shù)的進步改善了傳統(tǒng)的通信方式，同時市場的 需求也極大地推動了電信技術(shù)的發(fā)展，新型的 IP 電話已對傳統(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)的熱點之一。那么，如何把傳統(tǒng)的語音在 IP 中實現(xiàn)呢 ?分組語音技術(shù)就是針對上述問題而產(chǎn)生和發(fā)展的。【 5】 IP 電話的發(fā)展概況 IP電話 被稱為是 下一代電話 ，其 倍受矚目的原因是與通信業(yè)務(wù)經(jīng)營者所傳輸?shù)恼Z音量和 IP 信息量比率有關(guān)。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。由于在全部信息傳輸量中， IP 信息量占極 高的比例，因此整個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)適應(yīng)于IP信息量，少量的語言信息量也應(yīng)搭載在 IP網(wǎng)上，這比起分別建立 IP 網(wǎng)和語音網(wǎng)要經(jīng)濟得多。正因為如此， IP電話技術(shù)將成為未來的電話技術(shù)。 IP 電話產(chǎn)生的背景 IP 電話的產(chǎn)生 Inter 商業(yè)化以后，在全世界特別是發(fā)達國家迅速發(fā)展起來。在一些國家（如美國）本地電話 Inter 接入采用包月制，不限時限量，因此 Inter 是近乎免費的，人們都希望能通過這近乎免費的網(wǎng)絡(luò)進行傳統(tǒng)的電話和傳真服務(wù)。 1995 年 2 月以色列VocalTec 公司研制出可以通過 Inter 網(wǎng)打長途電話的軟件產(chǎn)品 Inter Phone。 用戶只要在多媒體 PC機上安裝該軟件，就可以通過 Inter 和任何地方安裝同樣軟件的聯(lián)機用戶進行通話。這項技術(shù)上的突破引起全世界的矚目，其背后的無限商機也使許多公司進行此項技術(shù)的研究，從而使 IP 電話技術(shù)得到迅速發(fā)展，人們把這種在Inter 上實現(xiàn)電話業(yè)務(wù)稱為 Inter 電話，應(yīng)該說是 IP 電話的雛形。 經(jīng)過五年的發(fā)展， IP 電話成為信息技術(shù)進步帶來的一項新型電話業(yè)務(wù)在全世界開展，并對傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)形成越來越大的威脅。 IP 電話從當初 的 PC 到 PC 發(fā)展到今天的計算機科學與技術(shù) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計論文 分組語音傳輸系統(tǒng) PC到 PC、 PC 到 電話、電話到電話等多種業(yè)務(wù)形式，但不論是現(xiàn)在還是將來，電話到電話的應(yīng)用將擁有最大的市場， IP 電話承載網(wǎng)絡(luò)可以是 Inter ，更多的是遵循 TCP/IP協(xié)議的專用網(wǎng)或 Intra 。因此對我們來說， IP 電話 /傳真就是通過 IP網(wǎng)絡(luò)傳送電話/傳真業(yè)務(wù)。 IP網(wǎng)泛指基 于 TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，包括因特網(wǎng) Inter和企業(yè)網(wǎng) Intra。 IP 電話迅速發(fā)展的背景 從最初的 Inter 聯(lián)機 應(yīng)用到可以 利用 普通電話實現(xiàn)通話， IP電話在短短的幾年間得 到了非常迅速的發(fā)展。 IP電話 之所以 會在 這樣短的時間里引起全球電信界的關(guān)注，除了 IP 電話采用語音壓縮和統(tǒng)計復用技術(shù)節(jié)約帶 寬 從而造成運營成本降低外，還有以下兩個原因： 第一， 電話業(yè)務(wù)歷來都是各國管制最為嚴格的業(yè)務(wù)，但對于 IP 電話各國大多采取寬容甚至是扶植的態(tài)度，如美國將 IP 電話歸類為增值業(yè)務(wù)，從而不必承擔長途電話公司所受的管制規(guī)定，這樣 IP 電話提供長途電話業(yè)務(wù)時，不必向本地電話公司交納占長途電話費 40%左右的接入費。這樣龐大的通信市場潛力，必然吸引眾多傳統(tǒng)和新型的電信公司加入到 IP 電話的研究、開發(fā)和經(jīng)營的隊伍 中。 第二， 各國國際長途電話費存在著嚴重的不平衡性，且國際長途電話業(yè)務(wù)在很多國家都是壟斷經(jīng)營的。這樣，國際話費低的國家電信運營者可以利用各國對 IP 電話的政策優(yōu)惠，通過 IP 電話向國際話費高的國家滲透，直接或間接進入電信市場中尚未開放國家的國際長途業(yè)務(wù)經(jīng)營領(lǐng)域；而資費高的國家可以降低 IP 電話同國際回叫業(yè)務(wù)爭奪用戶，同時開拓新的用戶群；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 )運營者迫切希望進入這一高利潤的壟斷經(jīng)營領(lǐng)域， IP 電話的應(yīng)運而生好正好為其提供了一條有效途徑。 IP 電話 發(fā)展階段 IP電話在技術(shù)上大致經(jīng)歷這樣的幾個階段： 技 術(shù)突破期（ 19951996） IP電話最早是作為 Inter 上的聯(lián)機應(yīng)用出現(xiàn)的，那時只要通放雙方擁有同樣的客戶端應(yīng)用軟件就可以在 Inter 上進行實時通話了，當然語音質(zhì)量存在很多問題。最早推出這種客戶端軟件的是以色列的 VocalTec 公司，他們在 1995 年 2 月宣布推出Inter Phone，可以說是現(xiàn)代 IP 電話的雛形。 自從 VocalTec 推出了軟件 Inter Phone后，不少軟件公司都相繼推出了類似的軟件，比如微軟 的 NetMeeting、 IDT 的 Net2Phone、 NetSpeak 的 WebPhone、英特爾的 Inter Video Phone 等，用戶只需在 PC 機上安裝客戶端軟件，并配合麥克風、聲卡、音響等設(shè)備，就可以在 IP 網(wǎng)上與同樣安裝了這些軟硬件的用戶通話了。由于當時這種應(yīng)用只限于在 Inter 上使用，因此那時人們通常將這種應(yīng)用稱為 Inter 電話。 這一時期，使用者大多數(shù)是 Inter 上的網(wǎng)迷，語音質(zhì)量基本沒有保證，技術(shù)還不完全成熟，人們對它的認識也比較稚嫩，我們也可以把這一時期 IP 電話發(fā) 展的萌芽計算機科學與技術(shù) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計論文 分組語音傳輸系統(tǒng) 期。 發(fā)展期（ 19961999） 逐漸地，電信公司開始認識到利用 Inter 實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的巨大潛在市場，他們開始考慮如何將 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)。于是，用以連接 Inter 和 PSTN 的網(wǎng)關(guān)設(shè)備出現(xiàn)了，由于利用Inter 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的長途電話線路可以大大降低成本，許多產(chǎn)品制造商和業(yè)務(wù)商紛紛看好這一市場并開始制造設(shè)備和提供業(yè)務(wù)?？梢哉f，這時 IP 電話進入快速的發(fā)展階段。 由于利用 Inter 傳輸實時的語音存在很多不足，難 以保證用戶接受的語音質(zhì)量，這對一項業(yè)務(wù)來說顯然是不行的。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)，從而實現(xiàn)較好的語音質(zhì)量，這時的 IP 電話也可以真正地稱為 IP電話了。 成熟期（ 2020～ ） 也許再過幾年， IP 電話將步入成熟期，屆時 IP 電話將具有以下特點： （ 1） 技術(shù)成熟。 （ 2） 統(tǒng)一標準。 （ 3） 全球網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通。 （ 4） 語音質(zhì)量良好。 （ 5） 大部份傳統(tǒng)電信運營公司開始提供 IP電話業(yè)務(wù)。 （ 6） 向 IP 傳輸多媒體業(yè)務(wù)過渡。 目前， IP 電話正處于 成熟期的初級 階段 ，各個設(shè)備制造商紛紛推出 IP 電話 網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，眾多電信運營公司開始經(jīng)營 IP 電話業(yè)務(wù)， IP 電話正以強大的吸引力吸引著傳統(tǒng)和新型的電信公司。 IP 語音技術(shù)（ VoIP） 市場發(fā)展現(xiàn)狀 北美 當前，在北美地區(qū)不單是固定電話運營商使用了 VoIP 技術(shù)，移動電話運營商也在使 用 ， 他 們 廣 泛 提 供 包 括 傳 輸 交 換 及 通 過 IP 包 網(wǎng) 關(guān) 移 動 交 換 中 心（ MobileSwitchCenter）（ GSM 及 IS41）達成的遠距離多媒體可視電話。 美國 2020 年底，美國各大本地及長途電話運營商、有 線電視運營商，以及專門的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商競相吹響了加入 VoIP 市場競爭的號角。 他們 或率先在部分試點地區(qū)推出 VoIP服務(wù)，或高調(diào)宣布 2020 年 VoIP 業(yè)務(wù)的發(fā)展藍圖。一時間， VoIP 業(yè)務(wù)已然成了美國電信市場最炙手可熱的業(yè)務(wù) “ 新寵 ” 。 最早在紐約推出 VoIP 服務(wù)的是一家叫做 Stealth Communications 的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商。通過這項變革性的服務(wù)，用戶們獲得了不必按分鐘付費、隨意撥打本地及長途電話的電信業(yè)務(wù)新體驗。 計算機科學與技術(shù) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計論文 分組語音傳輸系統(tǒng) 然而，由于受到網(wǎng)絡(luò)覆蓋、用戶規(guī)模、市場號召力、經(jīng)濟實力等因素的制約，專門的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商們在推 進 VoIP 業(yè)務(wù)方面進展緩慢。以較早推出 VoIP 服務(wù)的 Vonage 公司為例，該公司用戶數(shù)至今尚不足 10萬戶。 幾大傳統(tǒng)電信運營商的加入為美國 VoIP 市場啟動添加了強勁的推動力。 2020 年 12月，美國老牌電信公司、第一大長途電話運營商 ATamp。T 宣布，面向部分市場企業(yè)用戶推出 VoIP 服務(wù)，并開始針對個人消費者用戶進行小