通信工程師語(yǔ)音抖動(dòng)處理技術(shù)

1.語(yǔ)音抖動(dòng)處理技術(shù)

IP網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特征就是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)，這可能導(dǎo)致IP電語(yǔ)音質(zhì)下降。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)是指一個(gè)IP包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸平均所需的時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)是指IP包傳輸時(shí)間的長(zhǎng)短變化。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的語(yǔ)音延時(shí)超過(guò)200ms時(shí)，通話雙方一般就傾向采用半雙工的通話方式，一方說(shuō)完后另一方再說(shuō)。另一方面，如果網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)較嚴(yán)重，那么有的語(yǔ)音包因遲到被丟棄，會(huì)產(chǎn)生語(yǔ)音的斷續(xù)及部分失真，嚴(yán)重影響音質(zhì)。為了防止這種抖動(dòng)，人們采用了抖動(dòng)緩沖技術(shù)，即在接收方設(shè)定一個(gè)緩沖池，語(yǔ)音包到達(dá)時(shí)首先進(jìn)入緩沖池暫存，系統(tǒng)以穩(wěn)定平滑的速率將語(yǔ)音包從緩沖池中取出、解壓、播放給受話者。這種緩沖技術(shù)可以在一定限度內(nèi)有效處理語(yǔ)音抖動(dòng)，并提局音質(zhì)。

　　2.語(yǔ)音優(yōu)先技術(shù)

語(yǔ)音通信實(shí)時(shí)性要求較高。為了保證提供高音質(zhì)的IP電話通信，在廣域網(wǎng)帶寬不足（擁擠）的IP網(wǎng)絡(luò)上，一般需要語(yǔ)音優(yōu)先技術(shù)。

當(dāng)WAN寬帶低于512kbit/s時(shí)，一般在IP網(wǎng)絡(luò)路由器中設(shè)定語(yǔ)音包的優(yōu)先級(jí)為較高，這樣，路由器一旦發(fā)現(xiàn)語(yǔ)音包，就會(huì)將它們插入到IP包隊(duì)列的最前面優(yōu)先發(fā)送。這樣，網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)與抖動(dòng)情況對(duì)語(yǔ)音通信的影響均將得到改善。

另一種技術(shù)是采用資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）為語(yǔ)音通信預(yù)留帶寬。只要有語(yǔ)音呼叫請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)就根據(jù)規(guī)則為語(yǔ)音通信預(yù)留出設(shè)定帶寬，直到通信結(jié)束，帶寬才釋放。

但是，在企業(yè)IP網(wǎng)上，人們一般并不使用RSVP,而一般采用優(yōu)先級(jí)技術(shù)，幾乎所有品牌的路由器均支持一些優(yōu)先級(jí)技術(shù)。將語(yǔ)音包的優(yōu)先級(jí)定為較高級(jí)別，任何時(shí)候路由器只要發(fā)現(xiàn)有語(yǔ)音包就將延遲對(duì)數(shù)據(jù)包的發(fā)送。這對(duì)于LAN數(shù)據(jù)包的影響可以忽略，因?yàn)檎Z(yǔ)音的15kbit/s與LAN的10?100Mbit/s帶寬相比是極少的，而且在LAN上沒(méi)有語(yǔ)音包優(yōu)先。

對(duì)于WAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懢涂淳唧w情況了，在低速的WAN鏈路上（28.8?256kbit/s），數(shù)據(jù)一般是非實(shí)時(shí)的，如電子郵件或文件傳輸，數(shù)據(jù)包的延遲并不在意。對(duì)于相對(duì)較高速的WAN鏈路（256kbit/s以上），數(shù)據(jù)可能有實(shí)時(shí)性要求，如通過(guò)WAN進(jìn)行記錄級(jí)的文件操作。但語(yǔ)音通信所占的帶寬僅占整條WAN鏈路的幾個(gè)百分點(diǎn)，語(yǔ)音包的，流量與WAN帶寬相比是可以忽略的。

實(shí)際上，對(duì)IP包采取優(yōu)先級(jí)規(guī)則，在WAN上有機(jī)地結(jié)合數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信，是對(duì)WAN帶寬的更充分有效的利用。在低速鏈路上，數(shù)據(jù)一般是非實(shí)時(shí)的、后臺(tái)的，在較髙速鏈路上，不會(huì)有大量的實(shí)時(shí)語(yǔ)音流量與大量的賣時(shí)數(shù)據(jù)流量相沖突。

今天的技術(shù)已經(jīng)做到：每天平均每條語(yǔ)音中繼線的通信量?jī)H占1?2kbit/s,為64kbit/s廣域網(wǎng)帶寬的3%.這與以前的技術(shù)相比大大不同了。以前，一種傳統(tǒng)語(yǔ)音要占64kbit/s,實(shí)際這也正是為什么IP電話比傳統(tǒng)電話省錢的原因。

3.IP包分割技術(shù)

有時(shí)網(wǎng)絡(luò)上有長(zhǎng)數(shù)據(jù)包，一個(gè)包上千個(gè)字節(jié)，這樣的長(zhǎng)包如果不加限制，在某些情況下也會(huì)影響語(yǔ)音質(zhì)量。

一般根據(jù)WAN鏈路的帶寬，參考以下原則，對(duì)IP包進(jìn)行切割。

如果WAN鏈路為64kbit/s,為更好地保證IP電話的音質(zhì)，應(yīng)將IP包大小限制為不超過(guò)256byte0

4.VoIP前向糾錯(cuò)技術(shù)

有的先進(jìn)VoIP網(wǎng)關(guān)釆用另一項(xiàng)保證音質(zhì)的技術(shù)，就是前向糾錯(cuò)技術(shù)（ForwardErrorCorrection,FEC）。IP包在傳送過(guò)程中有可能損壞或被丟失/丟棄，如果語(yǔ)音包丟失損壞率較低，IP電話的音質(zhì)不會(huì)受到明顯損害。一般企業(yè)網(wǎng)絡(luò)均有較低的丟包率/錯(cuò)包率，因而IP電話網(wǎng)關(guān)僅需將語(yǔ)音包回放為聲音即可。

公共Internet網(wǎng)絡(luò)往往有較高的丟包率，這不足以維護(hù)高質(zhì)量的語(yǔ)音通信。在這種情況下，F(xiàn)EC技術(shù)就能夠發(fā)揮重要作用。FEC技術(shù)有兩級(jí)，第一級(jí)是Intm-Packet,第二級(jí)是Extra-Packet.第一級(jí)是在同一包內(nèi)加冗余數(shù)據(jù)，以便接收方糾錯(cuò)、恢復(fù)、還原語(yǔ)音數(shù)據(jù)，保證音質(zhì)。第二級(jí)是在每一個(gè)語(yǔ)音包中存放后續(xù)包的冗余數(shù)據(jù)，以便接收方從已經(jīng)接收到的包中恢復(fù)出錯(cuò)或丟失的語(yǔ)音包。

FEC可以吸收10%?20%的丟包率，保持高音質(zhì)。但是FBC要多消耗多達(dá)30%的網(wǎng)絡(luò)帶寬，因此在企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部一般不采用FEC。

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