IP电话(简称VoIP,源自英语Voice over Internet Protocol;又名宽频电话或网络电话)是一种透过互联网或其他使用IP技术的网路,来实现新型的电话通讯。过去IP电话主要应用在大型公司的内联网内,技术人员可以复用同一个网路提供数据及语音服务,除了简化管理,更可提高生产力。随着互联网日渐普及,以及跨境通讯数量大幅飙升,IP电话亦被应用在长途电话业务上。由于世界各主要大城市的通信公司竞争日剧,以及各国电信相关法令松绑,IP电话也开始应用于固网通信,其低通话成本、低建设成本、易扩充性及日渐优良化的通话质量等主要特点,被目前国际电信企业看成是传统电信业务的有力竞争者。
IP电话通过把语音信号经过数字化处理、压缩编码打包、透过网路传输、然后解压、把数字信号还原成声音,让通话对方听到。
话音从源端到达目的端的基本过程是:
1. 声电转换:通过压电陶瓷等类似装置将声波变换为电信号
2. 量化采样:将模拟电信号按照某种采样方法(比如脉冲编码调制,即PCM)转换成数字信号
3. 封包:将一定时长的数字化之后的语音信号组合为一帧,随后,按照国际电联(ITU-T)的标准,这些话音帧被封装到一个RTP(即实时传输协议,Realtime Transport Protocol)报文中,并被进一步封装到UDP报文和IP报文中。
4. 传输:IP报文在IP网络由源端传递到目的端
5. 去抖动:去除因封包在网路中传输速度不均匀所造成的抖动音
6. 拆包
7. 电声转换
VoIP 通讯协定
目前常用的协定如 H.323、SIP、MEGACO 和 MGCP。
H.323是常见的VoIP标准,由ITU-T于1996年提出,原本是用于区域网路(LAN)上的视讯会议,后来被应用于VoIP网路电话上。H.323定义了一个综合性的规范,使网路上的终端设备遵循这些规范,得以顺利进行沟通,包括语音压缩格式(G.711、G.729、G.723.1)、影像压缩格式(H.261、H.263)、呼叫信令(H.225)、控制信令(H.245)、注册与认证等(RAS:Registeration Admission Status)。H.323 架构由4个元件所组成,包括终端设备(Terminal)、闸道器(Gateway)、闸道管理员(Gatekeeper)、多点控制单元(MCU:Multipoint Control Unit),可进行单点对单点或单点对多点的通讯。
对于VoIP的应用而言,H.323的子协定多且复杂性高,在许多技术上的问题受限,不容易针对新的应用作扩展。因此,IETF(Internet Engineering Task Force)分别在1999年8月提出MGCP(Media Gateway Control Protocol)协定与1999年3月的SIP(Session Initiation Protocol)新架构,试图简化H.323的复杂性,且在语音传递功能提供较高的延展性。
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