VOIP基本原理与技术
voip工作原理
voip工作原理
VOIP（Voice over Internet Protocol）是一种将语音信息通过互联网传输的技术。
它通过将语音信号转换为数字信号，并使用互联网协议（IP）将数字信号分组进行传输。
VOIP的工作原理如下：
1. 数字化：传统的语音信号是模拟信号，VOIP需要将其转换为数字信号。
这一过程称为信号编码或数字化。
编码算法将语音信号转换为数字表示形式，通常使用压缩技术来减少数据传输量。
2. 数据分组：数字化的语音信号被转换为一系列数据包，每个数据包包含一个特定的数据量。
每个数据包都有一个唯一的标识符，用于将其与其他数据包区分开来。
3. 网络传输：数据包通过互联网传输。
它们使用IP地址确定其路由路径，并且可能通过多个网络节点进行传输。
通过互联网传输数据包意味着可以使用任何支持IP协议的网络连接进行 VOIP通信。
4. 数据包重组：接收方的VOIP设备接收到传输的数据包并将它们重新组合。
这一过程需要按照原始语音信号的顺序将数据包进行排序。
5. 数据解码：重新组合后的数据包被解码为数字信号，并转换回模拟语音信号。
解码过程与编码过程相反。
6. 语音输出：解码后的模拟信号通过扬声器或耳机输出给用户，完成了整个VOIP通话过程。
VOIP的工作原理基于将语音信号转换为数字信号并通过互联
网进行传输，逐步重建原始语音信号并输出给用户。
这种技术可以降低通信成本，并且可以与其他互联网应用集成，提供更多的功能和灵活性。
voip解决方案
voip解决方案随着科技的不断发展，基于互联网的通信技术也在不断革新。
其中，Voice over Internet Protocol（VoIP）通过将音频转换为数字信号，利用互联网来传输语音通信，成为一种越来越受欢迎的通信方式。
本文将介绍VoIP解决方案，涵盖其基本原理、应用领域以及优势等内容。
一、基本原理VoIP解决方案的基本原理是将语音信号转换为数字信号，并通过网络进行传输。
在VoIP系统中，用户的声音会被数字化处理，转化为数字音频流。
这些数字音频流可以通过网络传输到接收方，在接收方处，数字信号再次转化为模拟语音信号，使用户能够听到清晰的语音。
二、应用领域1. 企业通信VoIP解决方案在企业通信中具有广泛的应用。
它可以用于企业内部的办公电话系统，实现员工之间的免费通话。
此外，借助VoIP技术，企业可以轻松搭建统一的通信平台，包括语音通话、视频会议、即时消息等功能，提高办公效率。
2. 跨地域通信VoIP解决方案的另一个应用领域是跨地域通信。
对于跨国或跨地区的企业来说，传统电话通信费用昂贵且管理复杂，而VoIP可以通过互联网实现低成本、高效率的通信。
无论是语音通话还是视频会议，VoIP解决方案为企业提供了跨越地域的便利。
3. 个人用户通信随着VoIP技术的普及，个人用户也开始使用VoIP解决方案进行通信。
通过使用VoIP应用程序或VoIP电话，用户可以在任何有互联网连接的地方轻松进行语音通话。
此外，用户还可以享受更多增值服务，如语音信箱、来电显示等。
三、VoIP解决方案的优势1. 成本效益相比传统电话系统，VoIP解决方案具有明显的成本优势。
传统电话通信需要建立专线连接，而VoIP利用现有的互联网基础设施进行通信，无需额外的线路费用。
此外，VoIP还可以实现跨国通信的长途费用节省。
2. 便捷性VoIP解决方案的便捷性是它的重要优势之一。
用户只需拥有互联网连接和VoIP设备（如软电话、VoIP电话），即可实现全球范围内的低成本通信。
voip 原理
voip 原理
VoIP（Voice over Internet Protocol）, 或称为IP电话，是一种
通过互联网进行电话通信的技术。
它将音频信号转换为数字数据，并通过网络传输，然后再将数字数据转换回音频信号以供对方听到。
VoIP的工作原理如下：
1. 音频转换：将通话中的声音信号通过麦克风转换为模拟电信号。
2. 数字编码：将模拟电信号转换为数字数据，通常是使用数字信号处理算法将音频信号进行压缩和编码。
3. 封包：将数字数据进行分段，每个分段称为一个数据包（packet），并为每个数据包添加必要的控制信息，如源地址、目标地址等。
4. 路由选择：通过使用路由协议，选择一个最佳的路径将数据包从发送方传递到接收方。
5. 数据传输：将数据包通过互联网传输到目标地址。
在传输过程中，可能会使用协议如TCP / IP进行分组传输，确保数据的顺序和完整性。
6. 数字解码：接收方接收到数据包后，将数据包进行解码，还原为原始的数字数据。
7. 数字信号转换：将数字数据转换为模拟电信号。
8. 音频还原：将模拟电信号转换为声音信号，以供接收方听到。
整个过程中，需要使用一定的网络带宽和处理能力来处理和传输数据。
VoIP的优势在于它可以通过互联网进行通信，避免
了传统电话网络的长途费用，并且可以整合各种多媒体功能，如视频通话和文件共享。
VOIP的基本原理与实现形式
VOIP的基本原理与实现形式基本原理VOIP是建立在 IP 技术上的分组化、数字化传输技术，其基本原理是：（1）通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理（2）把这些语音数据按 IP 等相关协议进行打包（3）经过ＩＰ网络把数据包传输到接收地（4）再把这些语音数据包串起来（5）经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号从而达到由 IP 网络传送语音的目的。
IP 电话系统就是把普通电话的模拟信号转换成可在因特网上传送的 IP 数据包，同时也将收到的 IP 数据包转换成声音的模拟电信号。
经过ＩＰ电话系统的转换及压缩处理，每个普通电话传输速率约占８～１１ｋｂｉｔ／ｓ带宽，而普通电信网使用传输速率为６４ｋｂｉｔ／ｓ的带宽，所以 IP 电话数是原来的５～８倍。
VOIP的核心与关键设备是 IP 电话网关。
IP 电话网关具有路由管理功能，它把各地区电话区号映射为相应的地区网关 IP 地址。
这些信息存放在一个数据库中，有关处理软件完成呼叫处理、数字语音打包、路由管理等功能?/span>?/p>在用户拨打 IP 电话时，IP 电话网关根据电话区号数据库资料，确定相应网关的 IP 地址，并将此 IP 地址加入 IP 数据包中，同时选择最佳路由，以减少传输时延， IP 数据包经因特网到达目的地 IP 电话网关。
对于因特网未延伸到或暂时未设立网关的地区，可设置路由，由最近的网关通过长途电话网转接，实现通信业务。
目前 VOIP 系统一般由 IP 电话终端、网关（Gateway）、网（关）守（Gatekeeper）、网管系统、计费系统等几部分组成。
IP 电话终端包括传统的语音电话机、PC、IP电话机，也可以是集语音、数据和图像于一体的多媒体业务终端。
由于不同种类的终端产生的数据源结构是不同的，要在同一个网络上传输，这就要由网关或者是通过一个适配器进行数据转换，形成统一的 IP 数据包。
IP电话网关提供 IP 网络和电话网之间的接口，用户通过 PSTN 本地环路连接到 IP 网络的网关，网关负责把模拟信号转换为数字信号并压缩打包，成为可以在因特网上传输的 IP 分组语音信号，然后通过因特网传送到被叫用户的网关端，由被叫端的网关对 IP 数据包进行解包、解压和解码，还原为可被识别的模拟语音信号，再通过 PSTN 传到被叫方的终端。
voip 原理
voip 原理
VoIP (Voice over Internet Protocol) 是一种通过互联网传输语音
通信的技术。
它将语音信号数字化，并使用互联网协议（IP）将数据包传输到接收端。
VoIP 的工作原理如下：
1. 数字化语音信号：VoIP 首先将模拟语音信号转换为数字信号。
这通常通过采样和量化来实现，将连续的语音信号转换为离散的数字数据。
2. 数据编码：数字化的语音信号经过编码，将其压缩以减少数据量。
常见的编码算法有 G.711、G.729 等。
编码旨在保持语
音的质量，同时减少传输所需的带宽。
3. 包装：编码后的语音数据被分割成较小的数据包，每个包通常包含一小段语音数据以及必要的控制信息，如源和目标地址。
4. 网络传输：数据包通过互联网传输到接收端。
在传输过程中，数据包会以 IP 协议作为传输协议，并使用 TCP 或 UDP 作为
传输层协议。
VoIP 使用网络中的路由器和交换机将数据包从
发送端路由到接收端。
5. 数据解包和解码：接收端接收到数据包后，将其解包，并进行解码还原为数字化的语音信号。
6. 数字信号转模拟信号：经过解码后的数字信号经过数字模拟转换，将其转换为模拟语音信号。
7. 语音重建：模拟语音信号通过扬声器或电话等设备进行放大和放音，使用户能够听到在发送端传输的语音。
总的来说，VoIP 技术通过数字化、编码、包装、网络传输和解码等过程，实现了语音的实时传输和通信。
这种基于IP的语音传输方式相较于传统的电话通信，具有更低的成本、更丰富的功能和更广阔的通信范围。
VoIP网络电话的工作原理
V oIP网络电话的工作原理如果您从未听说过V oIP网络电话，那么请准备好，本文会转变您对长途电话的认识。
V oIP(V oice over Internet Protocol)系统能够采集模拟音频信号（如在电话中听到的语音信号），并将这些信号转换为可在互联网上传输的数字数据。
这种转换有何用处？V oIP使标准的互联网连接具有拨打免费电话的功能。
实际结果是，使用一些可拨打网络电话的免费V oIP软件，即可完全绕过电话公司进行通话（自然也不必交纳电话费了）。
V oIP是一项革命性的技术，有望使全世界的电话系统发生翻天覆地的变化。
现在已经有了一些V oIP提供商（如V onage），它们虽然出现不久，但正在稳步成长。
包括A T&T 在内的一些主要电信运营商已经开始在美国若干市场筹划V oIP电话业务，FCC（美国联邦通信委员会）也在密切关注V oIP服务的潜在发展方向。
最重要的是，从根本上说，V oIP是一项富于智慧的全新技术。
本文将探讨V oIP的基本原理、应用，以及这项新技术的发展前景。
有朝一日它很可能完全取代传统电话系统。
有意思的是，拨打V oIP电话的方法不止一种。
现在常用的V oIP服务有三种类型：A TA――最简单也最常用的方法，使用A TA（模拟电话适配器）设备。
通过A TA可将标准电话连接到计算机或互联网上，以便使用V oIP。
A TA是一种模数转换器。
它从传统电话中采集模拟信号，然后将其转换为数字数据，以便在互联网上传输。
V onage和A T&T CallV antage等提供商在其服务中附赠了A TA。
您只需从盒子中取出A TA，将原本接入墙上插座的电话线接入A TA，就可以拨打V oIP电话了。
有些A TA可能另外附带软件，您需要将这些软件安装到主机进行配置；当然，安装过程是非常简单的。
IP电话――这些专用电话看起来与普通电话没什么两样，也有听筒、托架和按键。
VoIP技术的基本原理与应用
ＶｏＩＰ技术的基本原理与应用摘要：VoIP技术也就是因特网语音技术，它代表了因特网通信的发展潮流。
本文首先从VoIP的模型结构出发分析了它的基本传输过程，其次阐述了VoIP中用到的五个关键技术，然后简单说明了VoIP技术在四个方面的应用，最后对VoIP技术在企业中的应用给出了建议。
关键词：因特网语音通信原理与应用1、引言通过因特网进行语音通信是一个非常复杂的系统工程，其应用面很广，因此涉及的技术也特别多，其中最根本的技术是VoIP (Voice over Internet Protocol，因特网语音)技术，可以说因特网语音通信是VoIP技术的一个最典型的、也是最有前景的应用领域。
传统的电话网是以电路交换方式传输语音，所要求的传输带宽为64kbit/s。
而VoIP技术则是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议（用户数据报协议）进行传输。
由于VoIP采用了先进的数字信号处理技术，可以将64kbit/s的语音信号压缩成8kbit/s或更低码速率的数据流，能够在同一条线路上传输比传统电话网更多的呼叫，大大提高了效率。
同时，VoIP采用了分组交换技术，可以实现信道的统计复用，使得网络资源的利用率更好，大大降低了运营商的投入成本。
所以VoIP的最大优势就是价廉，通过因特网打长途电话的成本仅相当于传统电话的1/5，最多不到1/2，其发展前景看好得到共识，未来的商机促使越来越多的研究机构、国际标准化组织、产品制造公司对此项技术的研究。
2、VoIP的基本传输过程为了在一个IP网络上传输语音信号，VoIP模型的基本结构由两个或多个具有VoIP功能的设备组成，而且这些设备通过一个IP网络进行连接，如图1所示。
从图1中可以发现VoIP设备是如何把语音信号转换为IP 数据流，并把这些数据流转发到IP目的地，IP目的地又把它们转换到语音信号。
通信各方的网络必须支持IP传输，而且可以是IP路由器和网络链路的任意组合。
voip 原理
voip 原理
VoIP（Voice over Internet Protocol）是一种通过互联网传输音频、视频和其他通信数据的技术。
它将语音信号数字化并分割成小数据包，然后通过网络传输，最后在接收端进行解码并恢复成原始语音信号。
以下是VoIP的基本原理：
1. 数字化：VoIP将语音信号转换为数字信号。
这通常涉及使用模拟-数字转换器（ADC）将语音信号转换为数字格式，以便可以将其分割成小数据包进行传输。
2. 数据分割：数字化的语音信号被划分为小数据包，每个数据包通常包含一小段声音，配有头部包含有关音频内容和发送者的信息。
3. 数据传输：数据包使用网络协议（如TCP/IP）通过互联网传输。
传输可能通过有线网络（如以太网）或无线网络（如Wi-Fi或4G/5G）进行。
4. 路由和中继：数据包经过互联网的各种节点和路由器，通过适当的路径到达目的地。
中继器可能是私人或公共服务器，它们将数据包从一个网络转发到另一个网络。
5. 解码和恢复：接收端接收到数据包后，将其解码并恢复为原始语音信号。
这通常涉及使用数字-模拟转换器（DAC）将数字信号转换回模拟声音。
6. 控制和协议：VoIP也包括用于建立和管理会话的控制和协议。
例如，SIP（Session Initiation Protocol）用于建立、修改和终止VoIP会话。
通过使用VoIP技术，用户可以通过互联网进行语音通话，而无需使用传统的电话网络。
这使得通信成本更低、便捷，并且可以与其他多媒体内容（如视频和文件共享）结合使用。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第19页
和传统电信的比较 VoIP 实现方法 成本 控制协议 功能性 占用空间 融合性 互联网 低，新技术 开放标准 易扩展 无 促进网络融合 传统电话 “铜芯线” 高，旧技术 私有 难扩展 有 单一网络
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VoIP的基本结构
第21页
VoIP 协议栈
第22页
VoIP网络的基本组成
Collaboration Intelligent ICM Contact Manager Voice Mail, UMS IP IVR, IP AA Apps Engine Video Voice Portal
MGC 媒体服务器
GW
软终端
MGC网关
MGCP终端
MGCP终端
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VoIP在中国科技网
第28页
中国科技网VoIP系统情况
第29页
VOIP系统实现图
E-phone 公 共 电 话 网
二号VOIP试验系统
外部网络连接
集线器
可视话机
一号VOIP试验系统
IAD 普通电话机 SIP手机
第30页
成熟的用户界面
VoIP的基本原理与技术
山凌云 shanlingyun@
提纲
• 电话网和IP网的基本概念 • VoIP的基本原理 • VoIP的基本结构 • VoIP在中国科技网
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电话网和IP网的基本概念
第3页
电话网的简单回顾
最早的点对点电话
点对点电话的问题－扩展性差
第4页
电话网的简单回顾
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常见客户端
802.11 Phone
PDA with Softphone
802.11 Voice Client
Laptop with Softphone
Desktop IP Phone with 802.11 Ethernet Client
Data Collection Device with Softphone
Applications Call Processing
Call Processing PSTN
GK
Directory
Infrastructure
IP Network
• PSTN gateways • Analog phone support • DSP farms
Clients
IP SoftPhone
公司二 国内办事处
宾馆远程 办公室
PC/ softphone/ POTS/ video phone
第34页
第35页
第32页
主要功能
视频通讯：点对点视频通信和视频会议。 语音通讯：电话会议和语音通讯，与传统电话的互联互通。 即时消息：实时文字交流。 数据共享：可以共同进行动态文件修改。 文件传输：用户之间进行文件点对点传输。 电子白板：通过电子白板进行工程技术、学术交流。 协同浏览：同步浏览多个文件、网页，同步点播视频等等。 统一消息：整合Email、电话留言、语音邮件、传真等服务，方便 用户使用，提高办公效率。 全球漫游：用户在世界的任何地方通过网络连接，可以进行网络 多媒体通信，全世界任意漫游。 用户自服务系统：用户可以对所有业务功能进行个性化设置。
VoIP的优点 节省费用 地理无关和号码漫游 将语音网络和数据网络有机结合 更多的功能，如视频通话、多方通话、视频会 议、统一消息 • 交互式电子商务、呼叫中心、企业传真、多媒 体视讯会议、智能代理等应用及服务 • • • •
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VoIP语音质量的问题
a) “包丢失”（packet loss） b) 延时（Delay） c) 抖动（Jitter ，delay variation)
模拟传输的问题
衰减
噪声
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数字化
+127
10101111…01101101
+0
数字传输的优点
-127
便宜 质量高
缺点
延迟
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VOIP的实现原理
A
压缩语音 数据编码
TCP/IP
IP网络
解压恢复 语音信号
B
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常用的编码格式
Codec算法
G.711 G.723.1 G.726 G.728 G.729(A) PCM ACELP MP-MLQ ADPCM LD-CELP CS-ACELP
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电话网和IP网络的比较
• 电话网像铁路交通
– 线路专用 – 有保证 – 可能效率低 – 面向连接
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电话网和IP网络的比较
• IP像公路交通
– 线路公用 – 没有保证 – 效率高一些 – 不面向连接
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VoIP的基本原理
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模拟传输的问题
300－3400 Hz
模拟电话
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典型企业应用
公司一国外总部
VoIP
远程注册
PSTN/ PLMN
公司二国外总部
本地注册、远程注册， 短号互拨，快速便捷 内部通讯，大大节省市 话、长话、国际长途费用 多种用户互通，IP、 PSTN、移动电话 计费码，授权码有效呼 叫权限和计费帐户管理 移动办公，一号通 视频会议
公司一 国内办事处
引入交换 — 接线员
自动交换 — 电话交换机
电路交换
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电话网的简单回顾
汇接局
端局
端局
电话交换的一个例子
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分组交换
Packet 分组
分组交换
IP = Internet Protocal 是指网络间的互连 基于IP技术的网络是应用最广泛的分组网络
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分组交换
4 5 2 1
3
分组网
Internet 是最大的IP网络 IP的最大特点是“尽力而为”（Best Effort）
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VoIP系统的主要分类
• H.323系统 • SIP系统 • MGCP的系统 • 其他专用系统：如Skype
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H.323系统组成
Gatekeeper MCU
GW
软终端
网关
终端
终端
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SIP系统组成
重定向服务器
媒体服务器
代理服务器
GW
软终端
网关
SIP终端
SIP终端
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MGCP系统组成
带宽
64kbps 5.6kbps 6.4kbps 32kbps 16kbps 8kbps
IP带宽占用
80kbps 16.27kbps 17.07kbps 48kbps 32kbps 24kbps
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VoIP基本原理 • 就是在IP分组上承载话音
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