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互联网实时语音通信技术的研究

互联网实时语音通信技术的研究

  1.引言
  
  Internet在全世界范围内的快速发展和语音信号处理技术的进步,促进了vP(IP网络下的语音技术)业务的兴起。由于VIP务以传统的Iternet为基本平台,具有不可比拟的价格优势,因此发展前景十分广阔。
  我门通过设计的两台计算机间的语音通信软件,实现了全双上语音通信信。P-P的语音传输,需要麦克风、音响。声卡本文由论文联盟.LL.收集整理等设备就可以通过IP网实现这种应用。这种VIP方案的显著优点就是可以支持多媒体通信,主要适用于计算机用户。其原理是利用电话软件把送入话筒的声音进行编码压缩、分组,变成IP数据报,经Inteet网络传送;接收端利用软件进行解码,还原成原来的信号后送到扬声器中。由于软件所需要的设备较为简单,尤其是随着计算机的日益普及、各种硬件设备不断发展;局域网不断增加;通信信道容量不断增加;计算机PU处理能力不断增强;具有人工智能的可即插即用软件代码技术的出现等等,这些郡为VIP的发展提供了强有力的技术支持。
  在以上处理过程中,要用到一系列的网络接口以及缓冲区来处理数据,但是当前还没有一种固定的和通用的策略能够完全解决VlP应用中的QS问题。本文就存在的问题进行了分析,并给出了一组解决问题的策略。
  
  2.问题的提出
  
  (1)时延、抖动和丢包三者之间的关系
  从网络的角度来看,时廷、抖动和丢包三省同时制约于网络的运行状况,当网络的服务质量下降时,三者均迅速恶化,从终端处理的角度来看,时延。抖动和丢包三者之间又相互影响,比如:在终端处理中,为/减小抖动带来的影响,就要采用抗抖动缓冲区,这就引入了额外的时延;为了减小迟到的语音包数量,可以延迟语音的回放,但也会引入额外的时延;为了采用丢包恢复技术,往往需要利用后续帧信息,这样也就引入了一定的时延;如果抖动效应加强,势必会引起迟到的语音包数量增多。为了解决好话音质量出问题,就必须在这三者当中效虾权衡。
  
  (2)缓冲区机制对语音实时传输性能的影响
  缓冲区机制对语音实时传输性能的影响也就是对语音从采样到回放这一时间延迟的影响,特别是当为了满足内存分配的需求而移动全局内存块和抛弃可抛弃的内存块时,消耗的系统时间将对一些实时性操作产生严重影响,
  在语音实时通信中,用扩大内存的有效的页面技术和磁盘交换技术将不再适用,因为这些语音数据块不能放在真正的主存中以满足实时性要求,需要通过设计数据结构和信息列表实现优化的缓冲机制。
  同时缓冲机制对语音的连续性也有很大影响,如果定制的录音缓冲区过小,就会使录制的语音帧过小,从而使语音蛮得不连贯。对内存资源的过度占用将导致系统资源的不足。因此需要一种既高效利用内存,又尽量减少语音传输时延的缓冲区管理机制。
  
  (3)网络分组信息的丢失
  分组丢失对语音质量有非常大的不良影响。当语音经过‐个使用分组丢失作为手段来管理数据网络阻塞的略由器的,这是很麻烦的。对于TP的数据,端站简单地重新发送丢失的数据并降低它们的通信速率,缓解阻塞,保证数据正确性,而对于UDP协议的语音,没有时间进行重新发送,所以VlP系统只能适应这种丢失。除了由于中间网络部件引起的分组丢失外,语音网络中由于超出抖动缓冲区的可忍耐的到达延时也引起分组丢失。
  在分组被丢失的情况下,如果语音分组丢失是随机的、不相关的,当前的语音编码器的声码器在分组丢失率小于10%的情况下,简单的办法是在丢失包的间隔处插入最后接收到的包,仍能恢复出质量可接受的语音信号。当然,也可以设计出优化的缓冲区,从而前向纠错以减少对语音质量的影响。
  
  3.网络协议的选择策略

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互联网实时语音通信技术的研究

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