多媒体技术的应用
发表时间：2015-12-30T16:22:18.933Z 来源：《基层建设》2015年19期供稿作者：韦万书同步永磁电机
[导读] 广州海格通信集团股份有限公司 IP电话这种通信方式的首次出现在1995 年，以列的V ocaltec 公司首次推出了网络电话软件Internet Phone。 韦万书
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摘要：本文借鉴IP软终端的优点，提出了基于SIP的VoIP系统，即在现有的计算机网络架构上，利用VoIP技术，选用SIP协议，采用即插即用的USB接口与PC相连，不需要借助传统的电信终端，即可直接连入Internet。利用USB接口供电，无需蓄电池而实现语音通信。 关键词：SIP协议；网络电话；软件程序设计
一、VOIP发展现状
IP电话这种通信方式的首次出现在1995 年，以列的Vocaltec 公司首次推出了网络电话软件Internet
Phone。这款语音聊天软件可以供用户使用电脑与网络的另一端用户进行通信。但是在当时，IP 电话并没有随之普及，原因林林总总，有很多方面。首先，当时Internet 普及度不高，发展IP电话缺乏必要的市场；其次，当时带宽有限，网络条件不是很好，语音传输延时较大，远不如使用普通电话；最后，在当时并没有针对IP电话的相关软件标准，基本不存在互通性，这也制约了IP电话的发展。但是随着计算机技术和因特网的发展，VoIP相关技术日益成熟。高效的编解码技术、强劲的微处理器、宽带网络的普及，使得VoIP技术从实验室走进寻常百姓家。兼之通信市场巨大的吸引力，VoIP也日益成为电信业和计算机业共同研究的热点。在此背景下VoIP技术自身也经历着巨大的变革。在当今，IP电话以从开发之初的简单电脑之间软件应用而发展到现在电脑到手机以及手机到手机之间的多形式应用。 二、VoIP基本原理和SIP协议
2.1 VoIP基本原理
VoIP的基本原理是通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后把这些语音数据按 TCP/IP 标准进行打包，经过 IP 网络把数据包送至接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。
2.2 SIP协议
SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议。它是一个基于文本的应用层控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。广泛应用于CS（Circuit Switched，电路交换）、NGN（Next Generation Network，下一代网络）以及IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）的网络中，可以支持并应用于语音、视频、数据等多媒体业务，同时也可以应用于Presence（呈现）、Instant Message（即时消息）等特业务。它是一种基于文本的协议，可用来创建、修改以及终结多个参与者的多媒体会话进程。 三、VoIP网络电话硬件平台设计
本文所提出USB网络电话终端硬件平台可用如图1表示：主要分为主控音效芯片CM109、FLASH存储器、FLASH 控制器、USB接口电路、键盘扫描电路、EEPROM、Microphone 电路、Earphone电路及电源电路等部分，其中CM109是整个电路系统的核心。
图1 VoIP电话硬件平台框图
当IP Phone插入PC的USB接口上电后，操作系统自动枚举安装USB设备，并通过USB接口初始化CM109的内部寄存器。然后，CM109开始负责控制网络电话其它电路部分和响应主机上的命令了。此时用户的按键拨号就能通过８个GPIO口被CM109检测到并传给主机。来电后，CM109控制振铃电路，
实现振铃。下面介绍几个主要模块的具体硬件实现。
3.1 主控音效芯片CM109
CM109是一款由C-Media公司设计的专用于VoIP的CM109，它嵌入了一些必不可少的模块，包括DAC、ADC、Earphone Buffer（耳机缓冲器）、Microphone Booster（麦克风增益器）、稳压器、USB收发器，8个GPIO口能构成24键的矩阵按键，它能在没有MCU的情况下直接支持键盘控制功能。另外，通过兼容HID的音量控制引脚，可以很容易地控制和调整音频大小。同时，还可以通过Jumper Pins （跳线插针）或外部EEPROM实现可编程。
3.2 FLASH控制器
本系统采用的是一款由USBest公司开发的U盘控制芯片UT169，内嵌有用于增强功能的8位微控制器8032，免驱动，可自动运行。它有F0和F1两个FLASH 接口，每个接口有8条I/O线，可连接两个FLASH 存储器，在此选用F0接口连接FLASH（K9F1GO8UOA）；同时
UT169的正负USB数据端口又通过两个22Ω电阻（阻抗匹配）连至CM109。具体如图2所示。
图2 UT169电路
3.3 USB接口模块
HP金牌服务本系统采用USB2.0全速模式，向后兼容USB1.1。电路方案如图3所示：这是USB2.0全速连接方式（理论传输带宽高达480Mbps，实际应用速度约10MB/S，1MB/S=8Mbps），即：将DPDN（USB-）上拉一个1.5K电阻R10至3.3V 电压。图3 USB2.0全速电路连接方式
在此要说明，这种USB 接口的网络电话是HID设备，不需要驱动程序。当新添一个USB设备时，该设备就会打开一个中断信号。USB 主机侦察到这个信号后，开始设备枚举。主机同时分配一个唯一的7-bit的地址给设备，即GUID，通过它直接与特定设备进行通信。
四、VoIP网络电话软件程序设计
4.1 IP Phone程序实现流程图
如图4所示，终端设备整个通话的工作流程图：当主叫方讲话时，就会检测到话音，然后进行录音、压缩编码、分组传输；当停止讲话时会检测到静音，最后解压播放缓冲区中对方发送过来的语音数据。这样的过程交替进行直到通话结束。图4 IP Phone程序实现流程图
4.2 FLASH存储器的分区制作饶宗颐书画
使用UT169专用U盘量产工具，把FLASH分区成两部分—其一是只读的USB－ROM，里面存放固化程序；另一个是独立的U盘，用于存放电话号码等资料文件。这样便可把SIP协议及相关程序固化在这个分割出的USB－ROM中，待系统上电，固化程序会自动运行。结语
亲水溶胶综上所述，本文在对SIP这种新的VoIP电话信令协议进行介绍、分析的基础上，设计了一个新的基于SIP协议的VoIP电话系统，并予以实现。在对SIP协议分析的基础上，只要研究基于SIP协议的VoIP系统的设计和实现。
参考文献：人的价值20
[1]熊磊，张思发，黄永峰.基于SIP协议VoIP客户端的设计与实现[J].数据通信.2008（01）
[2]刘洁，刘恒洋.SIP协议及网络电话原理应用[J].重庆工学院学报（自然科学版）.2009（03）
[3]云宝音.基于SIP协议的IP电话实现技术[J].信息通信.2015（05）
[4]赵璐璐，张善从.基于oSIP的嵌入式SIP终端设计[J].计算机应用与软件.2010（03）
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