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1、2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,1,高级计算机网络,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,2,内容提要,12.1 IP电话 12.2 VoIP嵌入式软件体系结构 12.3 基于IP的视频业务 12.4 电子商务 12.5 智能信息平台 12.6 基于主体的远程教学系统 12.7 数字图书馆,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,3,12.1 IP电话,IP电话通常被称作Internet电话或网络电话，顾名思义，就是通过Internet打电话，从广义上说，它应被称为Internet电信（Internet Telephony），因为它还包括语音、传真、视频传输等多种电信业务
2、。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,4,12.1 IP电话,IP电话的话音是利用基于路由器/分组交换的IP（Internet/Intranet）数据网进行传输，话音（模拟信号）首先由数字信号处理器（DSP）将其转换为数字信号；然后数字信号被压缩成更便于网络传输的数据包并为每个数据包加上地址，以保证话音及时、准确、同步和高质量地传送到目的地，最后通过Internet将数据包传送到目的地，在目的地以相反的过程解压缩、解包、数/模转换，最后到达对方话筒。由于Internet中采用“存储转发”的方式传递数据包，并不独占电路，并且对语音信号进行了大比例的压缩处理，因此IP电话占用带宽仅为8K
3、10Kbps，还不到模拟电话所需带宽的1/8，再加上因特网上数据传输的计费方式与距离的远近无关，自然大大节省了长途通信费用。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,5,12.1 IP电话,桌面方式 即PCPC(计算机计算机)方式，是指通过在桌面电脑上安装VoIP(Voice over IP数据网语音)软件或硬件，由计算机实现数/模转换、压缩/解压缩等功能，在Internet上可实现端对端实时通话。个人电脑性能灵活，具有许多终端所不具备的优势，是潜在的理想的通信工具，在某些情况下，在桌面电脑上安装摄像机或数码相机，用户甚至可以实现视频电话功能。现在市场上有很多基于PC的VoIP解决方式，如
4、MS NetMeeting，VoxPhone等。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,6,12.1 IP电话,VoIP网关方式 VoIP网关可以为PSTN和Internet架起一座桥梁，在充分利用现有的PSTN网络资源的同时，有效地利用IP网络管理。典型的IP网关一般设置于PSTN和Internet之间，它可以对PSTN线路传来的时分话音信号或传真信息进行分组和压缩，并将分组转换成IP数据包传送到Internet，再通过路由器到达目的地。 基于VoIP网关方式的IP电话端至端连接有两三种方式：电话PC，PC电话和电话电话，由于PSTN和IP之间的协议是现成的，不会成为IP电话发展的技术
5、屏障，所以第三种方式可以看做是前两种形式的复合形式。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,7,12.1 IP电话,要建立一次通话需要完成以下步骤： (1)电话呼叫从PC机开始,PC机配有专用软件，通过Internet将该PC机（呼出终端）在Internet电话服务提供商（ITSP）的网闸注册, 并由PC机将声音转换为数字信息。 (2)转换成数字信息的话音被分组打包, 每个数据包带有目的地址，分组后的数据包通过Internet被发送出去。 (3)数据包根据网闸中的注册信息通过Internet发送到离目的地最近的网关服务器, 并在那里被还原成声音信号。 (4)ITSP通过传统的公用电话网（
6、PSTN）将电话从网关服务器传送到被叫用户的普通电话上, ITSP收取本地电话费和服务费。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,8,IP电话的关键技术,话音压缩技术 2. 静噪抑制技术 3. 回声消除技术 4. 话音抖动处理技术 5. 话音优先技术 6. IP包分割技术 7. VoIP前向纠错技术,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,9,12.2 VoIP嵌入式软件体系结构,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,10,话音包模块,回音消除、 语音压缩、 语音活动检测、 抖动消除、 时钟同步 语音打包。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,11,话音包模块,2019
7、/5/24,史忠植 高级计算机网络,12,电话-信令网关模块,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,13,电话-信令网关模块,1. 电话接口单元软件 它定期监测模块的信令接口，并为该接口提供基本的防振动和旋转数据采集功能。 2. 信令协议单元 它包括了状态机，用以实现不同的电话信令协议，如 EM。 3. 网络控制单元 它将电话信令信息映射成与数据包语音任务建立信令协议项适应的格式。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,14,电话-信令网关模块,4. 地址翻译单元 它将E.164拨号地址映射成一个能被分组交换网使用的地址（如一个IP地址或帧中继网络的数据链路连接标志DLCI） 5.
8、 DSP接口驱动器 它中继主机微处理器与DSP之间的控制信息。 6. DSP下行线LOADER 它负责在初始化、配置升级或模式变化（如当探测到传真信号时从语音模式切换到传真模式）时的下载。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,15,网络协议模块,1. IP信令栈 包括H.323呼叫控制和传输软件，其中包含H.225，H.245，RTP/实时传输协议（RTCP），传输控制协议（TCP），IP，和用户数据报协议（UDP）。 2. ATM信令协议栈 ATM论坛语音封装协议。为建立、保持和清除点到点和点到多点的虚拟交换电路（SVCs），ATM论坛遵循用户网络接口（UNI）信令协议栈。 3. 帧
9、中继协议栈 包括帧中继论坛的语音封装协议，永久虚电路（PVC）和SVC支持，局域管理接口（LMI）、拥塞管理，流量监测等。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,16,网络管理模块,(1)电话端节点的物理接口 (2)语音信道服务： 在一个语音信道上处理信令 在PCM抽样和压缩语音包之间转换 (3)解析所有呼叫控制信息和在电话端节点之间建立呼叫的呼叫控制服务 这种VoIP软件通过使用专用语音服务MIB来配置和保持。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,17,12.3基于IP的视频业务,1.IPTV IPTV的概念是Cisco提出的，也有人称为WebTV。实际上两者的定义和应用范围是
10、有区别的。WebTV是微软推出的一种业务，其代表就是“维纳斯”计划，是通过电视机来浏览网页（Bring the Web to TV），产品主要是基于Windows CE的机顶盒（STB）。而IPTV是采用多播技术在基于IP的网络上（局域网、广域网、因特网）以服务器/客户机的形式向一组用户发送实时的或预先压缩好的视频节目。 IPTV具有三个特征：服务器/客户机模型，基于IP网络，采用多播技术。多播技术在每一个网段上只存在一个流，在网络节点上进行复制，对骨干网资源的利用率很高，有效地减轻了骨干网的负担，平衡了企业网和因特网的带宽实用。使得骨干网能够承载音频和视频业务，并利用RTP和RTCP实现Qo
11、S保证。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,18,12.3基于IP的视频业务,2 Internet视频会议 基于Internet的视频会议系统，在系统结构和实现功能上与IPTV比较接近，在视频会议中多播协议有很重要的意义，在多播协议出现以前，基于Internet会议系统不可能广泛应用。 多播技术有效地利用多方包传送技术替代了传统的路由技术。通过多播协议和实时传播协议，可以降低网络的负担同时提高服务的质量。基于IP网络的电视会议系统的优势还在于能充分利用Internet网络的优势：效率高、成本低、灵活。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,19,12.3基于IP的视频业务,3.
12、 远程教学、购物、医疗 远程教学、购物、医疗等都是潜在的视频业务，其原理与电视会议系统基本类似，但他们的交互方式及上下行的带宽有所区别，在IPv6广泛使用和视频到桌面后，将有很大的发展，并将是增长最快的部分。 4. 监控系统 现在的监控系统是一种专家系统，只有在监控室才能观看。如果把监控的视频信号放在网络上，责任人在任何地方，只要能上网，通过认证和鉴权都可以查看结果。这种应用对于医院而言是很有用的，比如对于垂危病人的监控，主治医生可以随时、随地上网了解病人的病情，做出实时的处理。,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,20,12.3基于IP的视频业务,1. 图像编码压缩技术 2 终端的协议结构 3 多点控制单元（MCU） 4 多播技术（Multicasting） 5 QoS保证,2019/5/24,史忠植 高级计算机网络,21,谢谢! THANK YOU,
