《網路和多媒體》讀書筆記

 

多媒體通訊中的關鍵技術：

1、  語音和視訊的編解碼技術。

 音訊主要：抽樣，量化，編碼，其中量化包括有：均勻量化，非均勻量化，自適應量化三種。編碼主要有：

1、差分脈碼調製（DPCM）。

2、自適應差分脈碼調製(ADPCM)，G.711規定了A律和U率。佔用64Kbit/s. G.721規定了32Kbit/s。G.723建議編碼的速率擴充到40Kbit/s和24Kbit/s。G.726編碼為16Kbit/s.這種編碼方式不對訊號頻帶做任何分割。也稱為整帶時域編碼。

3、子帶編碼（SBC），對輸入訊號分割成幾個不同的頻帶分量，然後對各個頻帶分量進行編碼。例如G.72.

4、變換域編碼。也是一種頻域編碼。

VOIP概要：IP電話的核心是語音壓縮，傳統電話是32或者64Kbit/s，而IP電話是CS-ACELP，8Kbit/s。 一般來說，時延不能超過250ms。主要的話音壓縮標準就是G.729和G.723/G.723.1。

迴音消除技術：使用揚聲器和耳麥時候，本地揚聲器的聲音又被耳麥吸收，出現回聲現象，主要採用回聲抑制和回聲抵消。

靜噪抑制主要是指檢測到通話過程中的大量顯著的停頓，通過採用靜噪抑制技術，大量的頻寬節省下來用於其他話音或者資料通訊。一個問題是：背景噪聲問題，一個是前後沿剪下的問題。

處理流程：首先是把模擬訊號變成數字訊號，音效卡對語音訊號8bit或者16bit量化，然後送入緩衝器，首先是抵位元編碼器對語音塊（也稱為幀）編碼。一般是把幾個語音塊變成一個語音包。然後高位元的編碼器把語音包再按順序編碼，然後壓縮送入網路處理器。對方收到以後，解碼器把該包還原稱語音資料流送入解碼緩衝器，最後，緩衝器把語音樣點送入音效卡，通過揚聲器按預定頻率播出。

語音編碼：一般IP/UDP頭要耗去7Kbit/s左右的頻寬，如果壓縮，可以降低為2-3Kbit/s。

有差分脈衝編碼（DPPCM）：直接儲存前一次的輸入取樣值，然後用模擬減法器獲得差值，經量化編碼送出。這是差分編碼的基本思想。

自適應差分脈衝編碼（ADPCM）：根據話音波形的時間相關性確定預測係數，使差分訊號的方差最小。

    編碼標準：G.711  我國主要採用A律的G.711語音編碼

              G.721

              G.722

              G.723/G.723.1採用5.3/6.3kbit/s雙速率語音編碼，但是處理時延比較大。

              G.724

              G.726

              G.727

              G.729．G.729語音壓縮標準，採用8Kbit/s，可是話音質量和G.724 (32Kbit/s  ADPCM)差不多。G.729的演算法稱為CS-ACELP(Conjugate Structured-Algebraic Code Excited linerar Predictive 對生結構代數碼激線形預測)。CS-ACELP主要在標準PCM取樣的基礎上，每10ms生成一個10位元組長的話音幀。

 

 G系列建議為IP電話使用的語音編碼標準。語音編碼的基本指標有：位元率，時延，複雜度和語音質量。

 T系列為IP網中使用的傳真協議。

ITU-T：國際標準化組織及標準的發展

     H.323  （基於分組的多媒體通訊協議）

     H.225 （呼叫信令協議和媒體分組化，用於建立連線）：包括RAS協議和Q。931協議。RAS協議負責裝置之間的管理功能。1、裝置的管理，包括裝置的搜尋，登入和登出。 2、呼叫的管理，包括接入控制序列，拆線序列和地址解析序列 3、資源的管理，包括資訊序列查詢，資源可用性彙報序列，頻寬申請序列和處理進展序列等流程。三種管理都有不同的訊息。閘道器和網守事先設定共享的初始金鑰。Q。931訊息主要用於呼叫的建立，釋放等控制資訊。只是使用了該協議中的部分訊息，對其進行了擴充套件，其中用於管理和維護的訊息在IP電話中並沒有使用。

H.248(MG和MGC通訊協議)

H.235 （終端的安全和保密）

 H.245 （多媒體控制協議） H協議族中關於媒體通道建立，維護，釋放的應用層協議。H。245通道有4種狀態，

獨立的H.245通道，

在H.2250通道中隧道傳輸，

無H.245通道，

獨立的H.245通道通過網守迂迴進行通訊。

通訊能力交換過程（CESE（Capability Exchange Signalling Entity））分為呼入和撥出。

             H.248：基本思想和MGCP很像。　H．248協議是 2000年由 ITU-T第 16工作組提出的媒體閘道器控制協議，它是在早期MGCP協議基礎上改進而成。H.248／ MeGaCo協議是用於連線MGC與MG的閘道器控制協議，應用於媒體閘道器與軟交換之間及軟交換與             H．248／ MeGaCo終端之間，是軟交換應支援的重要協議。H.248協議定義的連線模型包括終端(termination)和上下文(context)兩個主要概念。終端是 MG中的邏輯實體，能傳送和接收一種或多種媒體，在任何時候，一個終端屬於且只能屬於一個上下文，可以表示時隙、模擬線和RTP(real time protocol)流等。終端型別主要有半永久性終端(TDM通道或模擬線等)和臨時性終端(如RTP流，用於承載語音、資料和視訊訊號或各種混合訊號)。用屬性、事件、訊號、統計表示終端特性，為了解決遮蔽終端多樣性問題，在協議中引入了包(package)概念，將終端的各種特性引數組合成包。一個上下文是一些終端間的聯絡，它描述終端之間的拓撲關係及媒體混合／交換的引數。朗訊公司(Lucent)在MGCP協議中首次提出             context概念，使協議具有更好的靈活性和可擴充套件性，H.248／MeGaCo協議延用了這個概念，它可用 Add命令建立，用Subtract或 Move命令刪除。

H.332 （鬆弛耦合會議擴充套件，用於大型會議）

H.450 （補充業務的通用功能）已經有了H.450.1----H.450.12.

IETF：Internet工程任務組

   SIP,

SDP,

RTP,

RTSP(實時流協議 RFC2326)

SCTP（ 流控制傳輸協議 RFC 2960）

PINT （PSTN Internet Interworking ）和SIP基本相同，主要內容也是定義SIP協議在PSTN和IP網路間互通時的作用和工作模式。

MGCP：因為有各種閘道器（例如干線閘道器，使用者閘道器，接入閘道器，ATM閘道器），所以希望有媒體處理和呼叫控制分開，所以誕生了閘道器控制協議。，

 

注意：IP閘道器必須要有與電路交換網連線的標準介面，如數字中繼介面，還要支援電路交換網的信令。閘道器就有模擬語音閘道器和數字語音閘道器。

DTMF訊號Dual Tone Multi-Frequency, There is no baseband multiplexing done on DTMF signals。

RAS（Registration 註冊Admission許可 Status狀態）資訊：閘道器和網守之間的資訊。 閘道器通過電路交換網向使用者送提示音。

兩個閘道器之間採用Q.931訊息進行協商建立話路。在使用者拿起話機正式通話前，閘道器還要採用H.245協議建立邏輯通道，在邏輯通道上傳送語音分組。

Radius協議，每個Radius包都有一個固定長度的包頭，包括Code （主要描述包型別，主要有8種，例如1-AccessRequest2-AccessAccept3-AccessReject等）,1個位元組，標示符IDentifier，一個位元組，訊息長度Length，2個位元組。一個訊息認證欄位Authentication（訊息包採用MD5演算法，以該欄位和共享金鑰為主體進行加密運算，確保使用者資訊保安），16個位元組。接著為三元組形式的訊息內容。三元組包括資料屬性型別Type(1個位元組，一般是標準的63種)，長度Length（1個位元組），和訊息體Value（通常是Integer，Timer，Address，String），但是，如果Type是26（Vendor-Specific）的話，內容就是廠家自己定義。很多對標準的擴充套件就是通過這種方式。VOIP對Radius協議進行了擴充套件，就是採用這種方式在Value域增加了很多三元組。

CTI: 計算機電話整合。

 IVR: 互動式語音應答。

計算機語音整合系統有三種流行的介面：

1、  微軟公司的語音應用程式介面 TAPI.

2、  Novel和AT&T公司的TSAPI。

3、  SUN公司的JAVA語音介面。JTAPI.

IP系統由終端，閘道器，網守，網管，計費等組成。

網守：整個系統得服務平臺。提供撥號方案，安全管理，賬務管理

 

視訊編解碼：主要是H.261, H.263（可視電話），JPEG（靜態影象），MPEG-1（5Mbit/s），MPEG-2（幾兆到幾十兆位元速率）， MPEG-4（低於64Kbit/s）

2、  網路通訊技術。

ISDN：接入網路稱為V.5介面。

ATM: 分為物理層，ATM層，ATM適配層，控制層。

xDSL:對稱HDSL,SDSL，MVL，IDSL 非對稱 ADSL,，VDSL，ADSL能根據距離的遠近提供不同的傳輸速度。主要有CAP和DMT（用的多）兩種方式。

Cable Modem ,採用有線電視線來上網。

LMDS: 寬頻無線接入方式。

對於TAPI的介紹：