VoIP实现过程简介

在IP网络上传输语音信号，需要多个功能单元综合。最简单形式的网络由两个或多个具有VoIP功能的设备组成，这些设备通过IP网络相互连接。图11-5描述了VoIP基本模型。

VoIP通信原理：设备首先把语音信号转换为IP数据流，然后将该数据流转发到IP目的地，IP目的地又将其转换回语音信号。其两者之间的网络必须支持IP传输。实现过程如下。

1.语音到数据的转换

语音信号是模拟波形，若想通过IP方式传输语音信号，首先必须对语音信号进行模—数转换，也就是对模拟语音信号进行8位或16位量化，然后送入缓冲存储区中，缓冲器的大小可根据延迟与编码的要求选择。比特率较低的编码器通常采取以帧为单位编码。典型帧长为10～30ms，语音包通常由60、120或240ms语音数据组成。有多种语音编码方法实现模拟语音信号数字化，目前采用的语音编码标准主要有G.711、G.722、G.729和G.723。

图11-5 VoIP基本模型

2.数字信号到IP的转换

模拟信号被转换为数字信号后，接下来是对数字语音包以特定的帧长进行压缩编码。大部分编码器都有特定帧长，若一个编码器使用15ms的帧，则把从第一个到达的60ms的包分成4帧，并按顺序进行编码。编码后，将4个压缩的帧合成一个压缩的语音包送入网络处理器。网络处理器为语音添加包头、时标和其他信息后通过网络传送到另一端点。语音网络简单地建立通信端点之间的物理连接（一条线路），并在端点之间传输编码的信号。(www.xing528.com)

3.传送

当从一个输入端口接收到语音包后，该语音包将会在网络上被传送，在一定时间t内送到一个输出端口。t可在某范围内变化，反映网络传输中的抖动。网络中的结点检查每个IP数据流附带的寻址信息，并使用该信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。网络链路可为支持IP数据流的任何拓扑结构或访问方法。

4.IP包到数据的转换

目的地VoIP设备接收这个IP数据流并处理。通过一个可变长度的缓冲器来调节网络产生的抖动。该缓冲器可容纳多个语音包，用户可选择缓冲器大小。小的缓冲器产生延迟较小，但不能调节大抖动。其次，解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，这个模块也可按帧操作.完全和解码器的长度相同。若帧长度为15ms，则60ms的语音包被分成4帧，然后它们被解码还原成60ms的语音数据流送入解码缓冲器。

在数据报处理过程中，去掉寻址和控制信息，保留原始的原数据，然后把这个原数据提供给解码器处理。

5.数字语音到模拟语音的转换

播放驱动器将缓冲器中的语音样点取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率（如8kHz）播出。简言之，语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络传送、IP分组解包和数字语音还原到模拟信号等过程。