实现Internet上传话音的两种方法----贺晓虹
摘要 论述了实现Internet上传话音的两种方法:利用基于PC的IP电话软件和利用
IP电话网关。分别介绍了其实现原理和各自功能,并比较这两种方法的优缺点。
关键词 Internet电话 IP电话网关 Winsock
自Internet趋向成熟、实用,走进千家万户以来,人们就探讨在Internet上传话音
的方法。Internet电话便宜的费用吸引着人们。Internet电话发展的第一阶段利用基于
PC的IP电话软件,是用户端的解决方案。象微软公司的NetMeeting、VocalTec公司的Ip-
hone、台湾的Geni Talk均属于这类软件。摆脱PC平台,让普通电话也能利用Internet传
话音的要求,促使Internet电话发展进入第二阶段:利用IP网关。
1 IP电话软件
基于PC的IP电话需要声卡(或IP电话软件附带的语音采集压缩卡)、耳机、送话器
和相应的IP电话软件。这类软件的体系结构如图1所示。
基于PC的IP电话软件不用实现TCP/IP协议,而是直接利用支持网络的操作系统例如
Win95、WinNT等所附带的TCP/IP协议。IP电话软件只要处理应用层及应用层与传输控制
层的接口。一般用Winsock进行应用层与传输控制层间的接口编程。信令部份遵循ITU-T
建议H.323中呼叫建立的最简单流程。此外,信令部分还要负责确定目的PC的IP地址。时
拨号上网的用户,其PC的IP地址是动态分配的,每次连上Internet的IP地址都有可能不
同。为了能呼叫到别的用户,必须先登记到该软件的目录服务器上。建立双方通话的通
道后,通过声卡或替代声卡的语音采集卡来采集话音,经软件或硬件压缩后将语音数据
传给对方。
这类软件实现Internet电话的重点:(1)语音采集、编解码部分;(2)应用层与
传输控制层的接口部分;(3)呼叫信令部分。应用层上易扩展其他功能,除了传输语音
外,还可传输图像和数据。NetMeeting就是一个功能强大的IP电话软件,有普通电话软
件的功能,配上摄像头,可传输图像,而且电子白板。文本传输和应用程序共享的功能
可让用户更直观方便地进行交流。
这类软件基本上使人们实现了Internet上传话音的愿望。然而,用户要借助这类软
件,利用Internet打国际长途,就必须事先和对方约好,只有当双方都在网上时才能进
行通话。拨号上网的用户还要登记上某一目录服务器,才能显示在用户列表中,被对方
所见,进而顺利接通,进行交流。可见,这种基于PC的Internet电话远没有普通电话那
么方便实用。于是,研究重点从用户端移到网络端,开发出一些基本组件,构成IP网关,
摆脱了PC平台,使普通电话也能利用Internet传话音,实现了真正意义上的Internet电
话。在这方面,Dialogic公司走在前列。
2 IP电话网关
普通电话之间和普通电话与PC机之间通过IP电话网关在Internet上传话音的原理图
如图2所示。
由图2可知,用户使用普通电话,通过本地公用电话交换网(PSTN)拨特服号,接到
本地IP电话网关,再键人被叫方号码,由本地IP电话网关通过Internet找到被叫方所在
地的IP电话同关,再由它通过当地的PSTN,接通被叫方,双方即能通话。用户只需花本
地市话费用就能打长途电话,Internet上传话音的优点体现无疑。同样,原来基于PC的
Internet电话也可以通过IP电话网关接通普通电话。
为了实现在Internet上通话,IP电话网关所需组件的体系结构如图3所示。
IP网关由三部分组成:PSTN网络接口、语音处理及网络传输模块、Internet接口。
其中,PSTN网络接口实现与公用电话网的连接,建立PSTN呼叫。考虑到Internet上各网
段的带宽有限,且由多种业务(WWW浏览、电子邮件和文件传输等)共享,所以要将64kb
/s的PCM数据流压缩。依据H.323协议,一般采用ITU-T建议G.723进行压缩。G.723采用
代数编码激励线性预测算法(ACELP)和多脉冲最大近似量化算法(MPMLQ),将数据压
缩到6.3kb/s或5.3kb/s。为了与同类其他产品兼容,好的网关应支持多种编码,例如
G.729、G.728、G.722等。网络传输模块遵循H.323进行呼叫建立和通道控制,并进行IP
选路。IP网络接口则实现与Internet的连接。
Dialogic公司去年推出了DM 3 IP Link卡,实现了语音处理和网络传输模块与IP网
络接口的功能,再配以PSTN接口卡,即可实现IP网关。今年初又将三部分功能结合在一
起,推出了DM 3 IP Link版本3卡。
通过连接传统的电话交换网络和Internet,IP电话网关把Internet电话的优点提供
给世界上应用最广泛、流动性最大的终端:普通电话机。网关还克服了IP电话软件的寻
址问题。在IP电话软件中,要确定一个多媒体PC用户的地址,必须知道他的IP地址。对
于有固定IP地址的用户,可让呼叫方直接键人其IP地址,即能传到。而对拨号上网的用
户,要被主叫方呼叫到,必须先登记到目录服务器上。目录服务数据库记下该用户当前
连在Internet上的IP地址。这个庞大的动态更新数据库是实现中的一个难点。使用IP电
话网关避开了这个问题,要确定一个远端用户的地址,只需知道他的电话号码。
ITU-T建议H.323系列协议是目前普遍采用的Internet电话标准。它规定了局域网上
多媒体通信的终端、设备和业务。其中语音编码的规定和呼叫过程的建立及数据通道的
控制也适用于Internet电话。VoIP论坛还提出IA1.0协议,它在H.323的基础上,规定了
其他一些Internet电话技术,如DTMF数据传输和再现、目录服务、动态IP地址解析机制
等。
3 结论
Internet电话迅猛发展,从根本上改变了人们传统的通信方式,提供了一种新的经
济有效方式。虽然它还有一些缺点,如通话时延长和语音传输质量差等,但逐年增长的
Internet电话用户说明了Internet电话的巨大潜力。随着语音编码和图象编码的进一步
发展,Internet网络结构的优化,我们期待着基于Internet的可视电话出现。