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VoIP

VoIP. 電機四 沈志聰. 演講綱要. 什麼是 VoIP? VoIP 如何運作 ? VoIP 的規格 VoIP 的特點 強化 VoIP 品質的 DSP 方法 參考文獻. 什麼是 VoIP?. VoIP 是 V oice o ver I nternet P rotocol 的簡寫 - 先將類比語音數位化 - 再將數位化的資料封包 , 利用網際網路傳遞訊息. VoIP 如何運作 ?. 1. 先利用 ADC 將類比聲音轉為數位訊號 2. 將數位訊號壓縮 , 以更好的格式傳送 3. 將聲音資料加入 RTP(real-time

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Presentation Transcript

  1. VoIP 電機四 沈志聰

  2. 演講綱要 • 什麼是VoIP? • VoIP如何運作? • VoIP的規格 • VoIP的特點 • 強化VoIP品質的DSP方法 • 參考文獻

  3. 什麼是VoIP? • VoIP是Voice over Internet Protocol 的簡寫 -先將類比語音數位化 -再將數位化的資料封包, 利用網際網路傳遞訊息

  4. VoIP如何運作? • 1.先利用ADC將類比聲音轉為數位訊號 • 2.將數位訊號壓縮,以更好的格式傳送 • 3.將聲音資料加入RTP(real-time protocol)之中 • 4.利用訊號協定去聯絡接收者,如 ITU-T H.323 , IETF SIP

  5. VoIP如何運作? (conti.) • 5.在接收端,再解開封包讀取數位的聲音 資料 • 6.利用DAC將數位的聲音資料轉成 類比聲音

  6. VoIP如何運作?

  7. VoIP如何運作? • 而VoIP的資料封包是在應用層,在UDP及RTP所處的傳輸層之上

  8. VoIP如何運作? • RTP為一套及時傳遞的機制,而其建立在UDP上,但仍同屬於 傳輸層

  9. VoIP如何運作? • UDP為不可依賴型的傳輸協定 • UDP多用在即時傳遞上,而這種即時傳遞 容許些許的錯誤,比方傳影片檔等等,人們 不會考量些許的資料遺失 • 而網路通訊屬於對資料遺失是可容忍的, 因此使用UDP(也因建立在RTP上)

  10. VoIP如何運作? • UDP無法處理封包遺失及封包先傳後到的問題 • RTP可以重新排序封包的次序

  11. VoIP的規格 • 在應用層,用何傳輸? -H.323 -SIP

  12. VoIP的規格—H.323 • 現在通用的規格以SIP及H.323為主 • H.323為ITU所發表,為一完整性高的多媒體傳送 • H.323包括了許多的協定 -H.245為控制協定 -Q.931為信號頻道(signal channel) -RAS為在gatekeeper登記的協定

  13. VoIP的規格—H.323 • 但H.323過於繁雜,架構也較大, 所以現在傾向使用簡單的SIP通信協定 • SIP協定,遵守著KISS原則 --Keep It Simple, Stupid.

  14. VoIP的規格—SIP • SIP為IETF所發表, • 非常適合於用LAN的高速內部網路, 例如學校及公司企業 • 可以用固定的網址傳遞, 也可以用電子信箱位址當位址

  15. VoIP的規格—SIP

  16. VoIP的特點 • VoIP的通話品質(QoS)隨著頻寬的上昇, 有明顯的改善 • 通話費用可以降低(LAN內部通話費~0) • 因為為傳封包的型式(pkt-switching), 可以節省頻寬,利用效率較高 • 可傳送聲音影像

  17. 強化VoIP品質的DSP方法

  18. 強化VoIP品質的DSP方法 • 利用語音訊號的特性來做DSP處理 1.語音的能量大小 2.語音資料在固定長度的 Zero-Crossing次數 3.在頻譜上的平坦程度 • DSP處理速度要快,才會有Real-time 的意義

  19. 強化VoIP品質的DSP方法1 • 語音的能量大小 能量超過Noise Threshod的才當作語音來傳 • 小於Noise Threshold當作Noise,處理將其消去

  20. 強化VoIP品質的DSP方法2 • Noise的Zero-Crossing較語音的為高,可經測試後定義語音 Zero-Crossing 數的範圍,進而消去Noise

  21. 強化VoIP品質的DSP方法3 • 基本上,Noise在頻譜上是十分平坦的,可利用此特性分別Noise, 進而消去

  22. 強化VoIP品質的DSP方法 • 整合以上數種方法,可得一完整演算法

  23. 強化VoIP品質的DSP方法

  24. 參考文獻 • (1)Computer Networking 2nd Edition --James F. Kurose, Keith W. Ross • (2) Comparison of Voice Activity Detection Algorithms for VoIP -- Abhijeet Sangwan, Chiranth M.C., H.S. Jamadagni, Rahul Sah, R. Venkatesha Prasad, Vishal Gaurav (3)Articles on www.tldp.org

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