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 IP電話(huà)是指在IP網(wǎng)上**TCP/IP協(xié)議實(shí)時(shí)傳送語(yǔ)音信息的應(yīng)用。比起傳統(tǒng)的模擬電話(huà)來(lái)，IP電話(huà)是將語(yǔ)音信號(hào)在傳送之前**行數(shù)字量化處理，并壓縮、打包轉(zhuǎn)換成8kbit/s或更小帶寬的數(shù)據(jù)流，然后再送到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳送。而傳統(tǒng)的模擬電話(huà)是以**粹的音頻信號(hào)在線(xiàn)路上進(jìn)行傳送。與傳統(tǒng)電話(huà)不僅存在著較大的資費(fèi)差，而且存在著明顯的技術(shù)差異，我們可以從簡(jiǎn)單物理模型來(lái)比較一下兩者之間的編碼差異,從編碼差異上分析兩者網(wǎng)路利用率。

    從技術(shù)角度分析，IP-phone技術(shù)一是采用了壓縮編碼及基于TCP/IP的包交換技術(shù)，二是利用了具有統(tǒng)計(jì)復(fù)用的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，三是充分利用了現(xiàn)有的光纖傳輸技術(shù)，因此在資源占用率上來(lái)講明顯高于僅僅采用PCM語(yǔ)音編碼技術(shù)的傳統(tǒng)模擬交換技術(shù)。在IP-phone剛剛面世不久，人們從H.323系列的語(yǔ)音編碼**中，如G.723.1編解碼器（輸出碼流速率為6.3kbit/s或5.3kbit/s）或者G.729編解碼器（速率為8kbit/s）推出結(jié)論，IP電話(huà)與基于64kbit/s的PCM交換相比，編碼處理后利用率提高了8倍甚至更高。其實(shí)，這種結(jié)論是不確切的。

    我們知道，IP電話(huà)與傳統(tǒng)電話(huà)**大的不同在于語(yǔ)音模擬信息以分組數(shù)據(jù)的形式在數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳輸，因此，在語(yǔ)音終端和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)之間需要一個(gè)信源編碼器（通常叫網(wǎng)關(guān)），將連續(xù)的語(yǔ)音模擬信號(hào)分割成一定長(zhǎng)度的多個(gè)語(yǔ)音數(shù)據(jù)分組，并對(duì)其進(jìn)行壓縮處理，減小信源語(yǔ)音消息的多余度，降低傳輸碼率，提高傳輸消息的有效性。又因?yàn)椴捎没�于TCP/IP協(xié)議的包交換技術(shù)，所以在**傳輸信道傳送前，將壓縮后得到的數(shù)據(jù)封裝到IP數(shù)據(jù)包中實(shí)現(xiàn)在IP交換網(wǎng)的傳輸，由于網(wǎng)絡(luò)上實(shí)際傳送的碼流并不是編碼后輸出凈菏碼流（語(yǔ)音包）如5.3kbit/s（G.723.1）或8kbit/s（G.729），而是經(jīng)過(guò)封裝后的碼流。它的一般封裝形式為：在語(yǔ)音包前加上IP包頭、UDP包頭和RTP包頭。IP包頭為20字節(jié)，UDP包頭為8字節(jié)，RTP包頭12字節(jié)，總包頭長(zhǎng)度為40字節(jié)。**增加這部分多余字節(jié)，達(dá)到尋址、提高可靠性等功能。封裝的效率取決于一個(gè)RTP包中打多少數(shù)量的語(yǔ)音包。RTP包頭所打的語(yǔ)音包越多，封裝效率就越高，單位流量也就越小，電路利用率就越高，但同時(shí)，由于RTP包頭所攜帶的語(yǔ)音包個(gè)數(shù)增加，單個(gè)IP數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延在一個(gè)話(huà)音來(lái)回的歷時(shí)加長(zhǎng)，**時(shí)延就加大，給消費(fèi)者**直接的感覺(jué)就是“對(duì)方反應(yīng)遲鈍”，反之亦然。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，運(yùn)營(yíng)商需要在提高電路利用率和減少時(shí)延中做出選擇，兩者是難以?xún)扇�的�?

     一般地，在全程時(shí)延（包括編碼時(shí)延、打包時(shí)延、處理時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、緩沖排隊(duì)時(shí)延等）中分配給編碼的時(shí)延為30ms左右，這種時(shí)延要求也是普通電信業(yè)務(wù)的時(shí)延**低要求。要滿(mǎn)足這個(gè)時(shí)延要求，取決于一個(gè)RTP的包打進(jìn)多少壓縮后的語(yǔ)音包。IP電話(huà)的實(shí)際碼流可估算如下：實(shí)際傳送碼流=壓縮后的語(yǔ)音包/封裝效率。封裝效率的估算公式為：
封裝效率=（壓縮后的語(yǔ)音包× n × 幀長(zhǎng)/ 8）/[（壓縮后的語(yǔ)音包× n× 幀長(zhǎng)/ 8 ）＋40] 。n表示打進(jìn)n個(gè)語(yǔ)音包。以G.729信源編碼為例，如一個(gè)RTP包打進(jìn)一個(gè)語(yǔ)音包，則實(shí)際傳送碼流為40kbit/s，時(shí)延約為 10 ms；如打兩個(gè)語(yǔ)音包，則實(shí)際傳送碼流為24kbit/s，時(shí)延約為 20 ms；如打四個(gè)語(yǔ)音包，實(shí)際傳送碼流為16kbit/s，時(shí)延為40ms。為保證編碼打包的時(shí)延，若將缺省語(yǔ)音包的數(shù)量定為兩個(gè)，實(shí)際傳送碼流即為24kbit/s，而不是8kbit/s。因此對(duì)于語(yǔ)音業(yè)務(wù)這類(lèi)實(shí)時(shí)性要求非常高的業(yè)務(wù)，要保證語(yǔ)音的質(zhì)量，根據(jù)ITU-T**語(yǔ)音的全程往返時(shí)延應(yīng)當(dāng)控制在450ms為宜，編碼打包后形成的單位碼流通常是在20kbit/s。從這一點(diǎn)可以看出帶寬壓縮與普通電話(huà)相比僅為3倍左右，而不是8倍或**。

     當(dāng)然，我們采用不同的信源編碼器和采用不同的封裝形式所產(chǎn)生的實(shí)際傳送碼流差異是很大的。我們只有**信源編碼和信道編碼來(lái)提高信道傳輸消息的有效性和可靠性。我們分別從信源編碼和信道編碼兩方面來(lái)改善IP-phone的傳輸效率，以及時(shí)下談得較多的QoS問(wèn)題。
采用某種語(yǔ)音編碼方式可以提高編碼效率，但沒(méi)有提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，僅僅是將大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬節(jié)省下來(lái)。從目前中國(guó)電信的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，隨著傳輸技術(shù)的不斷提高，傳輸速率越來(lái)越快，帶寬也將越來(lái)越高，屆時(shí)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源可能無(wú)須那樣節(jié)約，這種壓縮編碼方式是否適用還很難說(shuō)，但從目前使用來(lái)看，這種技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該是有其優(yōu)越性。
在消費(fèi)者使用電話(huà)進(jìn)行交流時(shí)，有一個(gè)較為突出的**點(diǎn)，即交互式。當(dāng)對(duì)端說(shuō)話(huà)時(shí)，本端一般保持沉默；而本端說(shuō)話(huà)時(shí)，對(duì)端保持沉默。而語(yǔ)音沖突的現(xiàn)象并不多見(jiàn)，正如圖1所示。
目前所采用的IP語(yǔ)音編碼壓縮技術(shù)是ITU-T于1995年11月批準(zhǔn)的被稱(chēng)為G.729的新的語(yǔ)音壓縮**，正如前面所說(shuō)，G.729**采用的算法，可以?xún)H用8kbit/s帶寬傳輸話(huà)音，而話(huà)音質(zhì)量與32kbit/sADPCM相同。而這種語(yǔ)音編碼技術(shù)并沒(méi)有充分利用圖1的這種交互式，也就是說(shuō)編碼時(shí)將許多無(wú)用的**消息進(jìn)行了編碼。從某些資料顯示：大量的研究表明，在一個(gè)全雙工電話(huà)交談中，只有36%-40%的信號(hào)是有效的。這一數(shù)據(jù)與圖二的表示有異曲同工之意。在對(duì)對(duì)端語(yǔ)音進(jìn)行編碼時(shí)，開(kāi)始由于沒(méi)有語(yǔ)音信號(hào)，所以不進(jìn)行語(yǔ)音編碼，默認(rèn)值為零，當(dāng)x1時(shí)刻到來(lái)時(shí)，**到語(yǔ)音信號(hào)，此時(shí)再進(jìn)行采樣、量化、編碼，當(dāng)x2時(shí)刻到來(lái)時(shí)，**到語(yǔ)音信號(hào)的漸漸衰落而進(jìn)入抑制編碼階段，即編碼間隔進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，當(dāng)語(yǔ)音信號(hào)消失時(shí)，編碼間隔趨于無(wú)窮大，從而提高了編碼效率。
    
     從圖1的語(yǔ)音曲線(xiàn)來(lái)看，似乎是沒(méi)有規(guī)律的。但我們知道中國(guó)語(yǔ)言中詞、慣用語(yǔ)較多，單個(gè)的字很少，尤其是口語(yǔ)的交流，有很多連續(xù)的詞句。正如計(jì)算機(jī)漢字編碼一樣，常用詞匯只有5000多條。我們?cè)诰幋a時(shí)充分利用這一規(guī)律，可以在語(yǔ)音識(shí)別的基礎(chǔ)上進(jìn)行語(yǔ)音預(yù)編碼。我們可以將語(yǔ)音看作一個(gè)馬爾可夫信源。例如：我們?cè)诮与娫?huà)時(shí)，習(xí)慣用語(yǔ)是：“喂，你好！找哪位？”如果我們?cè)诰幋a中已經(jīng)將這段話(huà)進(jìn)行了預(yù)編碼，當(dāng)收到語(yǔ)音信號(hào)“喂”時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)移概率P（你！喂）發(fā)出“你”，再根據(jù)轉(zhuǎn)移概率P（好！你）發(fā)出“好”字等等，這就好比，你還沒(méi)說(shuō)，我這兒就預(yù)測(cè)到你下面要說(shuō)的話(huà)。這將大大緩解現(xiàn)有IP-phone語(yǔ)音延遲大的現(xiàn)象。

     我們?cè)購(gòu)男诺谰幋a入手。在通信信道傳輸中包含了很多技術(shù)，也經(jīng)過(guò)了許多傳輸信道，因此，片面地去改變現(xiàn)有的信道編碼技術(shù)或者籠統(tǒng)地去改變某一信道編碼技術(shù)來(lái)追求資源利用率是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)樾诺谰幋a是在信源編碼的基礎(chǔ)上，有目的的增加某些碼元，使之具有糾錯(cuò)或檢錯(cuò)功能，在IP通信中，就是在信源編碼的基礎(chǔ)上，在語(yǔ)音包前封裝某些信息，例如尋址信息，使之能有目的的進(jìn)行傳輸。由于IP是基于TCP/IP協(xié)議的包交換技術(shù)，因此它在進(jìn)行語(yǔ)音包交換時(shí)，每一個(gè)語(yǔ)音包前必須加上IP包頭、UDP包頭和RTP包頭，這些包頭如果采用某些壓縮技術(shù)是可以達(dá)到提高網(wǎng)路利用率的目的，但隨之產(chǎn)生的誤碼也將會(huì)增加。因此，從個(gè)人觀點(diǎn)出發(fā)，從信道編碼角度來(lái)提高網(wǎng)路利用率是**取的。

     IP技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，尤其是信源編碼技術(shù)的更新，對(duì)IP-phone 來(lái)講是具有重大意義的，可以想象，將來(lái)IP-phone無(wú)論從質(zhì)量還是效率來(lái)講應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通電話(huà)。