CN108881182B - 基于ios的移动终端的网络电话实现方法及系统 - Google Patents

基于ios的移动终端的网络电话实现方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于IOS的移动终端的网络电话实现方法及系统，所述网络电话实现系统包括组件模块；组件模块包括PJSIP封装单元和OPUS音频编码单元；PJSIP封装单元用于提供SIP协议栈；OPUS音频编码单元用于根据SIP协议栈对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取第二语音信息。本发明优化了现有的语音信息的编码处理方式，提供了超低延迟、抗丢包、抗抖动的语音信息的编码处理手段；同时，结合噪声消除算法，从而保证网络通话过程具有较好的通话效果；同时，优化了现有技术中网络通话过程的通话流量，支持多种话务功能，并实现了对每通电话进行实时跟踪，降低了语音信息的监控成本，提升了用户体验。

Description

基于IOS的移动终端的网络电话实现方法及系统
技术领域
本发明涉及语音通信技术领域，特别涉及一种基于IOS的移动终端的网络电话实现方法及系统。
背景技术
目前，随着电商平台的发展，电商平台的用户越来越多，几乎遍布全球。伴随移动互联网的普及和网络的环境的提高，使得大部分的用户选择使用手机app(Application，应用程序)来使用电商平台的服务。当在电商平台使用过程中有拨打电话的需求时，传统电话在电话费用以及便捷性上使得用户的使用方便。为了解决该问题，出现了VoIP(Voice overInternet Protocol，网络电话)技术。
VoIP技术通过对语音信号分别进行编码数字化、压缩处理成压缩帧，然后将其转换为IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)数据包在IP网络上进行传输，从而达到了在IP网络上进行语音通信的目的。VoIP技术极大地改进了网络带宽的利用率，大大降低了通信的费用，因此，广泛地应用在宽带多媒体领域，同时也有效地促进了宽带多媒体应用的发展。
但是，有移动环境普遍存在着稳定性差、带宽波动剧烈、信号覆盖不均衡导致网络频繁切换等问题，加之外部环境的复杂性与多样性，目前的VoIP电话在通话过程的通话延迟、卡顿、中断、回声与噪音问题难以避免，通话流程耗费大，在较差的网络环境中通话效果较差；且目前的VoIP电话一旦上线，由于监控成本高和技术复杂等原因，很难对每通电话进行实时跟踪，排查问题，造成用户体验差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中的VoIP电话在通话过程中的语音质量差、通话流程耗费大、在较差的网络环境中通话效果较差等缺陷，目的在于提供一种基于IOS的移动终端的网络电话实现方法及系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种基于IOS的移动终端的网络电话实现系统，所述网络电话实现系统包括组件模块；
所述组件模块包括PJSIP(一个开放源代码的协议栈)单元和OPUS(一种声音编码格式)音频编码单元；
所述PJSIP封装单元用于提供SIP协议栈；
所述OPUS音频编码单元用于在网络电话处于通话状态时，根据所述SIP(SessionInitiation Protocol，会话初始协议)协议对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取编码处理后的第二语音信息；
其中，所述第二语音信息的语音质量高于所述第一语音信息的语音质量。
较佳地，所述组件模块还包括噪声消除单元；
所述噪声消除单元用于在网络电话处于通话状态时，对所述第二语音信息进行降噪处理，获取降噪处理后的第三语音信息；
其中，所述第三语音信息的语音质量高于所述第二语音信息的语音质量。
较佳地，所述移动终端包括网络监测单元、NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)单元、数据采集单元、http(Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议)封装单元、Runtime(运行时刻)反射单元和数据缓存单元；
所述网络监测单元用于在所述网络电话处于通话状态时，检测移动终端的网络IP地址是否变化，并根据所述移动终端的网络IP地址发生变化后的网络质量调整网络电话参数；
所述NTP单元用于计算移动终端对应的时间与服务端对应的时间之间的时间差值；
所述数据采集单元用于采集用户行为数据和语音质量信息；
其中，所述用户行为数据包括登录行为、登出行为、电话拨打行为、电话转移行为、电话会议行为、电话挂断行为、应答行为、电话语音质量检测行为、在弱网环境下动态改变比特率的行为，和多区域连接行为中的至少一种；
所述http封装单元用于动态获取所述服务端连接地址；
所述Runtime反射单元用于关联对象；
所述数据缓存单元用于存储所述用户行为数据和所述语音质量信息。
较佳地，所述网络电话实现系统包括业务管理模块；
所述业务管理模块包括通话质量监听单元和电话信息统计单元；
所述通话质量监听单元用于在所述网络电话处于通话状态时，通过所述PJSIP封装单元发送所述第三语音信息对应的RTP语音媒体包来获取所述网络电话在通话过程中的所述语音质量信息；
所述电话信息统计单元用于在所述网络电话处于挂断状态时，通过所述数据采集单元采集所述网络电话在上一次整个通话过程对应的所述语音质量信息。
较佳地，所述业务管理模块还包括IDC(互联网数据中心)分配模块、登录状态管理模块和状态机逻辑控制模块；
所述IDC分配模块用于通过所述网络监测单元实时获取移动终端的地理位置和网络状态信息，获取可网络连接的服务端列表，并在所述可网络连接的服务端列表中选择一服务端；
所述登录状态管理模块用于在接收到用户层发送的登录网络请求时，与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述登录状态管理模块还用于在移动终端登录成功后，若所述网络监测单元监测到网络连接失败时，则判断当前移动终端是否处于通话状态，若处于通话状态，则在上一次成功登录的可网络连接的服务端列表中选择地理位置距离当前用户最近的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
若没有处于通话状态，则与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述状态机逻辑控制模块用于通过所述Runtime反射单元控制所述网络电话的不同工作状态；
其中，所述不同工作状态包括登录状态、登出状态、电话拨打状态、电话转移状态、电话会议状态、电话挂断状态、应答状态、电话语音质量检测状态、在弱网环境下动态改变比特率的状态，和多区域连接状态中的至少一种。
本发明还提供一种移动终端的网络电话实现方法，所述网络电话方法利用上述的移动终端的网络电话实现系统实现，所述网络电话实现方法包括：
S1、所述PJSIP封装单元提供SIP协议栈；
S2、所述OPUS音频编码单元在网络电话处于通话状态时，根据所述SIP协议栈对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取编码处理后的第二语音信息；
其中，所述第二语音信息的语音质量高于所述第一语音信息的语音质量。
较佳地，所述网络电话方法还包括：
S3、在网络电话处于通话状态时，对所述第二语音信息进行降噪处理，获取降噪处理后的第三语音信息；
其中，所述第三语音信息的语音质量高于所述第二语音信息的语音质量。
较佳地，所述移动终端包括网络监测单元、NTP单元、数据采集单元、http封装单元、Runtime反射单元和数据缓存单元；
所述网络监测单元在所述网络电话处于通话状态时，检测移动终端的网络IP地址是否变化，并根据所述移动终端的网络IP地址发生变化后的网络质量调整网络电话参数；
所述NTP单元计算移动终端对应的时间与服务端对应的时间之间的时间差值；
所述数据采集单元采集用户行为数据和语音质量信息；
其中，所述用户行为数据包括登录行为、登出行为、电话拨打行为、电话转移行为、电话会议行为、电话挂断行为、应答行为、电话语音质量检测行为、在弱网环境下动态改变比特率的行为，和多区域连接行为中的至少一种；
所述http封装单元动态获取所述服务端连接地址；
所述Runtime反射单元关联对象；
所述数据缓存单元存储所述用户行为数据和所述语音质量信息。
较佳地，所述网络电话实现系统包括业务管理模块；
所述业务管理模块包括通话质量监听单元和电话信息统计单元；
所述网络电话实现方法还包括：
所述通话质量监听单元在所述网络电话处于通话状态时，通过所述PJSIP封装单元发送所述第三语音信息对应的RTP语音媒体包来获取所述网络电话在通话过程中的所述语音质量信息；
所述电话信息统计单元在所述网络电话处于挂断状态时，通过所述数据采集单元采集所述网络电话在上一次整个通话过程对应的所述语音质量信息。
较佳地，所述业务管理模块还包括IDC分配模块、登录状态管理模块和状态机逻辑控制模块；
所述网络电话实现方法还包括：
所述IDC分配模块通过所述网络监测单元实时获取移动终端的地理位置和网络状态信息，获取可网络连接的服务端列表，并在所述可网络连接的服务端列表中选择一服务端；
所述登录状态管理模块在接收到用户层发送的登录网络请求时，与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述登录状态管理模块在移动终端登录成功后，若所述网络监测单元监测到网络连接失败时，则判断当前移动终端是否处于通话状态，若处于通话状态，则在上一次成功登录的可网络连接的服务端列表中选择地理位置距离当前用户最近的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
若没有处于通话状态，则与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述状态机逻辑控制模块通过所述Runtime反射单元控制所述网络电话的不同工作状态；
其中，所述不同工作状态包括登录状态、登出状态、电话拨打状态、电话转移状态、电话会议状态、电话挂断状态、应答状态、电话语音质量检测状态、在弱网环境下动态改变带宽和编码的状态，和多区域连接状态中的至少一种。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，通过移动终端的网络电话实现系统中的组件模块的PJSIP封装单元和OPUS音频编码单元，优化了现有协议栈拓展功能，把传统VoIP电话复杂的信令交互状态进行封装，提供给用户可靠的结果，让接入更方便，且提供了超低延迟、抗丢包、抗抖动的语音信息的编码处理手段；同时，结合噪声消除算法，从而有效地实现在较差的网络环境中仍能保证网络通话过程具有较好的通话效果；同时，优化了现有技术中网络通话过程的通话流量，支持多种话务功能，并实现了对每通电话进行实时跟踪，降低了语音信息的监控成本，提升了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例1中的基于IOS的移动终端的网络电话实现系统的模块示意图；
图2为本发明实施例2中的基于IOS的移动终端的网络电话实现方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例的基于IOS的移动终端的网络电话实现系统包括组件模块1、业务管理模块2和数据传输接口模块3。
组件模块1包括PJSIP封装单元11、OPUS音频编码单元12和噪声消除单元13。
移动终端包括网络监测单元、NTP单元、数据采集单元、http封装单元、Runtime反射单元和数据缓存单元。
PJSIP封装单元11用于提供SIP协议栈，及实现拓展话务功能，通过对回调状态进行管理，保证调用方无需过多关注各个状态及复杂的信令交互，返回可靠的结果。
其中，PJSIP是一个开源的SIP协议库，实现了SIP、SDP、RTP、STUN、TUN和ICE(SIP、SDP、RTP、STUN、TUN和ICE均为一种通信协议)，基于SIP协议的一个多媒体通讯框架，提供了非常清晰的API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)，以及NAT(Network Address Translation，网络地址转换)穿越功能。PJSIP的基础架构包括由下到上：IO层(输入输出层)、传输层、Endpoint节点(端点)、事务层、应用模块。PJSIP提供各种功能接口，并将处理结果通过事件进行回调。
OPUS音频编码单元12用于在网络电话处于通话状态时，根据SIP协议栈对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取编码处理后的第二语音信息。
其中，第二语音信息的语音质量高于第一语音信息的语音质量。
具体地，在实际验证中，相比传统的语音编码PCMU(一种语音编码)支持最低带宽66kbps(kbps，比特率)，而本实施例中所采用的SIP协议与OPUS编码相结合的语音编码支持最低带宽20kbps；同时，语音编码PCMU在丢包超过10％的情况下，语音质量难以令人接受；而本实施例中所采用的语音编码支持语音延迟300ms，抖动20ms，保证丢包在25％的情况下，语音质量仍在可接受范围内。
另外，目前市面上基于传统的语音编码PCMU的通话一分钟平均消耗流量850KB/min左右，而本实施例中所采用的语音编码能够使得通话一分钟平均消耗流量在275KB/min，从而有效地优化了现有技术中网络通话过程的通话流量。
噪声消除单元13用于在网络电话处于通话状态时，对第二语音信息进行降噪处理，获取降噪处理后的第三语音信息；
其中，第三语音信息的语音质量高于第二语音信息的语音质量。
网络监测单元用于在网络电话处于通话状态时，检测移动终端的网络IP地址是否变化，并根据移动终端的网络IP地址发生变化后的网络质量调整网络电话参数，以便达到最优的体验。
其中，当检测到移动终端的网络IP地址发生变化时，需要调用PJSIP封装单元11对应的API进行媒体端口的刷新，并且作为该网络电话显示系统对当前网络的判断依据。
NTP单元用于计算移动终端对应的时间与服务端对应的时间之间的时间差值，便于后续分析日志排查问题。
数据采集单元用于采集用户行为数据和语音质量信息，方便后期分析用户行为、通话质量、问题排查等。
其中，用户行为数据包括登录行为、登出行为、电话拨打行为、电话转移行为、电话会议行为、电话挂断行为、应答行为、电话语音质量检测行为、在弱网环境下动态改变比特率的行为，和多区域连接行为中的至少一种。电话语音质量检测行为包括静音行为、保持恢复行为和发送DTMF(Dual Tone Multi Frequency，双音多频)按键行为。
http封装单元用于动态获取服务端连接地址，以便用最好的服务来供当前用户使用，达到最优的通话质量。
其中，http封装单元用于动态获取可网络连接的服务端列表，同时也轻量化了网络电话实现系统，避免与app的网络层引入的http第三方数据库发生冲突，降低了网络电话实现系统的耦合性。
Runtime反射单元用于关联对象，即给分类增加属性和方法。其中，添加和替换通过结合KVO(一种回调机制)来实现。例如，当想使用一个类方法时，通过Runtime反射单元查询到该类对应的方法，然后通过Objective-C(一种面向对象编程语言)发送消息传递，进行调用，这样就不需要导入该类对应的头文件，从而降低了调用的耦合性。也同样通过Runtime反射单元寻找到上层的类属性，然后获取到属性并进行修改，实现状态机的状态切换。
数据缓存单元用于存储用户行为数据和语音质量信息。
具体地，数据缓存单元还用于缓存登录信息、服务端列表等内容。当http的服务出现异常的时候，可以从上一次成功缓存的数据里读取保底数据，避免引发后续流程失败，保证了网络电话实现系统的可靠性和健壮性。
业务管理模块2包括通话质量监听单元21、电话信息统计单元22、IDC分配模块23、登录状态管理模块24和状态机逻辑控制模块25。
通话质量监听单元21用于在网络电话处于通话状态时，通过PJSIP封装单元发送第三语音信息对应的RTP语音媒体包来获取网络电话在通话过程中的语音质量信息；
电话信息统计单元22用于在网络电话处于挂断状态时，通过数据采集单元采集网络电话在上一次整个通话过程对应的语音质量信息。
具体地，当电话处于通话状态后，通过PJSIP封装单元的UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)发送RTP语音媒体包，通过统计和计算移动终端发送的数据包数、包大小、失败数、速度、丢包率等，来反应通话过程的实时语音质量；当电话挂断时，汇总统计整通电话的信息，并通过接口回调给用户层。
IDC分配模块23用于通过网络监测单元实时获取移动终端的地理位置和网络状态信息，获取可网络连接的服务端列表，并在可网络连接的服务端列表中选择一服务端。
其中，如果动态获取可网络连接的服务端列表失败，则使用最近一次成功登录(即上一次成功登录)的服务端列表。
另外，在可网络连接的服务端列表中选择一服务端，具体地过程包括：
选择最优的服务端(地理位置就近原则)，即选择距离移动终端最近的服务端作为最优选的服务端，并进行登录连接；当最优的服务端登录失败后，则选择除最优的服务端外，距离移动终端最近的服务端进行登录连接，以此类推，直至选择服务端列表中的最后一个服务端。
登录状态管理模块24用于在接收到用户层发送的登录网络请求时，与IDC分配模23块选择的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
登录状态管理模块24还用于在移动终端登录成功后，若网络监测单元监测到网络连接失败时，则判断当前移动终端是否处于通话状态，若处于通话状态，则在上一次成功登录的可网络连接的服务端列表中选择地理位置距离当前用户最近的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作。
具体地，当移动终端登录成功后，由于移动网络的不稳定性，有可能会心跳失败(即网络连接失败)，此时需要进行重连。若当前移动终端处于通话状态，为了不影响当前电话语音，则会选择上一次成功登录的服务端进行重连；若当前移动终端没有处于通话状态，则动态获取可网络连接的服务端列表，在可网络连接的服务端列表中选择一服务端。其中，在可网络连接的服务端列表中选择一服务端，具体地过程包括：选择最优的服务端(地理位置就近原则)，即选择距离移动终端最近的服务端作为最优选的服务端，并进行登录连接；当最优的服务端登录失败后，则选择除最优的服务端外，距离移动终端最近的服务端进行登录连接，以此类推，直至选择服务端列表中的最后一个服务端。
另外，根据网络情况和手机电量，按照一定的业务逻辑向服务端发送空数据包，保持TCP链路，当发送数据包失败后，动态获取可网络连接的服务端列表，在可网络连接的服务端列表中选择最优的服务端，然后按照一定的时间策略进行重连。
若没有处于通话状态，则与IDC分配模块23选择的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作。
状态机逻辑控制模块25用于通过Runtime反射单元控制网络电话的不同工作状态。同时，防止app任意调用网络电话实现系统的接口，规范接口的调用流程；管理网络电话的各个状态，便于网络电话实现系统的功能扩展。
其中，不同工作状态包括登录状态、登出状态、电话拨打状态、电话转移状态、电话会议状态、电话挂断状态、应答状态、电话语音质量检测状态、在弱网环境下动态改变带宽和编码的状态，和多区域连接状态中的至少一种。
移动终端的网络电话实现系统还包括日志模块，app通过自定义初始化日志对象，设置所需要关注的日志级别，可以根据用户自定义设置，过滤用户不需要关注的日志内容，然后通过虚函数的形式回调给用户层。日志分为5个级别：致命问题日志、错误日志、警告日志、信令日志、调试日志。
数据传输接口模块3用于获取用户层发送的第一语音信息，并将语音质量信息传输至用户层。
具体地，数据传输接口模块主要用于app(application，应用程序)引入网络电话实现系统来实现VoIP功能时进行调用，能够实现的功能有：登录功能、登出功能、电话拨打功能、电话转移功能、电话会议功能、电话挂断功能、应答功能、电话语音质量检测功能、在弱网环境下动态改变带宽和编码功能、多区域智能连接功能等。
另外，网络电话实现系统还包括API接口模块，为基础的平台语言接口，给程序开发人员提供编程接口。
本实施例的网络电话实现系统可以兼容多个使用平台，包括IOS(一种移动操作系统)平台或安卓平台等。当兼容IOS平台时，数据传输接口模块为IOS平台支持的接口，API接口模块为IOS平台支持的接口；当兼容安卓平台时，数据传输接口模块为安卓平台支持的接口，API接口模块为安卓平台支持的接口。
本实施例的工作流程包括：数据传输接口模块通过调用业务管理模块2中各种业务单元，最终实现调用PJSIP的功能接口，PJSIP对处理结果进行封装后，通过事件进行回调给用户层。
本实施例的网络电话实现系统能够实现的网络通话的流程包括：
判断网络电话是否处于登录网络状态时，若否，则确定处于未登录网络状态；否则，确定该网络电话处于登录网络状态；
在该网络电话确定处于登录网络状态时，继续判断电话是否处于外呼状态，若处于外呼状态，则继续判断对方是否处于振铃状态；当对方处于振铃状态，若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
另外，在该网络电话确定处于登录网络状态时，判断是否有来电事件，若有，则电话处于振铃状态，若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
继续判断该网络电话是否处于接通状态，若处于接通状态，若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
同时，当该网络电话进入通话状态后，判断是否已设置呼叫保持功能，若已设置，则开启呼叫保持功能；若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
当该网络电话进入通话状态后，继续判断当前接入的电话数量是否大于1，若是，则确定该网络电话处于多路通话状态，继续判断是否有会议请求；此时，除当前接入的电话外，若有其他接入的电话主动挂断，则继续保持当前通话状态，同时，其他未挂断的电话继续保持呼叫状态；
若有会议请求，则进入电话会议状态，此时，若该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态。
本实施例中，通过移动终端的网络电话实现系统中的组件模块的PJSIP封装单元和OPUS音频编码单元，优化了现有的语音信息的编码处理方式，提供了超低延迟、抗丢包、抗抖动的语音信息的编码处理手段；同时，结合噪声消除算法，从而有效地实现在较差的网络环境中仍能保证网络通话过程具有较好的通话效果；同时，优化了现有技术中网络通话过程的通话流量，支持多种话务功能，并实现了对每通电话进行实时跟踪，降低了语音信息的监控成本，兼容多个使用平台，从而提升了用户体验。
实施例2
如图2所示，本实施例的移动终端的网络电话实现方法利用实施例1中的的网络电话实现系统实现，网络电话实现方法包括：
S101、PJSIP封装单元提供SIP协议栈；
其中，PJSIP是一个开源的SIP协议库，实现了SIP、SDP、RTP、STUN、TUN和ICE(SIP、SDP、RTP、STUN、TUN和ICE均为一种通信协议)，基于SIP协议的一个多媒体通讯框架，提供了非常清晰的API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)，以及NAT(Network Address Translation，网络地址转换)穿越功能。PJSIP的基础架构包括由下到上：IO层(输入输出层)、传输层、Endpoint节点(端点)、事务层、应用模块。PJSIP提供各种功能接口，并将处理结果通过事件进行回调。
S102、OPUS音频编码单元在网络电话处于通话状态时，根据SIP协议栈对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取编码处理后的第二语音信息；
其中，第二语音信息的语音质量高于第一语音信息的语音质量。
具体地，在实际验证中，相比传统的语音编码PCMU(一种语音编码)支持最低带宽66kbps(kbps，比特率)，而本实施例中所采用的SIP协议与OPUS编码相结合的语音编码支持最低带宽20kbps；同时，语音编码PCMU在丢包超过10％的情况下，语音质量难以令人接受；而本实施例中所采用的语音编码支持语音延迟300ms，抖动20ms，保证丢包在25％的情况下，语音质量仍在可接受范围内。
另外，目前市面上基于传统的语音编码PCMU的通话一分钟平均消耗流量850KB/min左右，而本实施例中所采用的语音编码能够使得通话一分钟平均消耗流量在275KB/min，从而有效地优化了现有技术中网络通话过程的通话流量。
S103、在网络电话处于通话状态时，对第二语音信息进行降噪处理，获取降噪处理后的第三语音信息；
其中，第三语音信息的语音质量高于第二语音信息的语音质量。
移动终端包括网络监测单元、NTP单元、数据采集单元、http封装单元、Runtime反射单元和数据缓存单元；
网络监测单元在网络电话处于通话状态时，检测移动终端的网络IP地址是否变化，并根据移动终端的网络IP地址发生变化后的网络质量调整网络电话参数；
其中，当检测到移动终端的网络IP地址发生变化时，需要调用PJSIP封装单元11对应的API进行媒体端口的刷新，并且作为该网络电话显示系统对当前网络的判断依据。
NTP单元计算移动终端对应的时间与服务端对应的时间之间的时间差值；
数据采集单元采集用户行为数据和语音质量信息，方便后期分析用户行为、通话质量、问题排查等。
其中，用户行为数据包括登录行为、登出行为、电话拨打行为、电话转移行为、电话会议行为、电话挂断行为、应答行为、电话语音质量检测行为、在弱网环境下动态改变比特率的行为，和多区域连接行为中的至少一种；
http封装单元动态获取服务端连接地址，动态获取可网络连接的服务端列表，同时也轻量化了网络电话实现系统，避免与app的网络层引入的http第三方数据库发生冲突，降低了网络电话实现系统的耦合性。
Runtime反射单元关联对象，即给分类增加属性和方法。其中，添加和替换通过结合KVO(一种回调机制)来实现。例如，当想使用一个类方法时，通过Runtime反射单元查询到该类对应的方法，然后通过Objective-C(一种面向对象编程语言)发送消息传递，进行调用，这样就不需要导入该类对应的头文件，从而降低了调用的耦合性。也同样通过Runtime反射单元寻找到上层的类属性，然后获取到属性并进行修改，实现状态机的状态切换。数据缓存单元存储用户行为数据和语音质量信息。
具体地，数据缓存单元还用于缓存登录信息、服务端列表等内容。当http的服务出现异常的时候，可以从上一次成功缓存的数据里读取保底数据，避免引发后续流程失败，保证了网络电话实现系统的可靠性和健壮性。
其中，网络电话实现系统包括业务管理模块；
业务管理模块包括通话质量监听单元和电话信息统计单元；
网络电话实现方法还包括：
通话质量监听单元在网络电话处于通话状态时，通过PJSIP封装单元发送第三语音信息对应的RTP语音媒体包来获取网络电话在通话过程中的语音质量信息；
电话信息统计单元在网络电话处于挂断状态时，通过数据采集单元采集网络电话在上一次整个通话过程对应的语音质量信息。
具体地，当电话处于通话状态后，通过PJSIP封装单元的UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)发送RTP语音媒体包，通过统计和计算移动终端发送的数据包数、包大小、失败数、速度、丢包率等，来反应通话过程的实时语音质量；当电话挂断时，汇总统计整通电话的信息，并通过接口回调给用户层。
其中，业务管理模块还包括IDC分配模块、登录状态管理模块和状态机逻辑控制模块；
网络电话实现方法还包括：
IDC分配模块通过网络监测单元实时获取移动终端的地理位置和网络状态信息，获取可网络连接的服务端列表，并在可网络连接的服务端列表中选择一服务端；
其中，如果动态获取可网络连接的服务端列表失败，则使用最近一次成功登录(即上一次成功登录)的服务端列表。
另外，在可网络连接的服务端列表中选择一服务端，具体地过程包括：
选择最优的服务端(地理位置就近原则)，即选择距离移动终端最近的服务端作为最优选的服务端，并进行登录连接；当最优的服务端登录失败后，则选择除最优的服务端外，距离移动终端最近的服务端进行登录连接，以此类推，直至选择服务端列表中的最后一个服务端。
登录状态管理模块在接收到用户层发送的登录网络请求时，与IDC分配模块选择的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
登录状态管理模块在移动终端登录成功后，若网络监测单元监测到网络连接失败时，则判断当前移动终端是否处于通话状态，若处于通话状态，则在上一次成功登录的可网络连接的服务端列表中选择地理位置距离当前用户最近的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
具体地，当移动终端登录成功后，由于移动网络的不稳定性，有可能会心跳失败(即网络连接失败)，此时需要进行重连。若当前移动终端处于通话状态，为了不影响当前电话语音，则会选择上一次成功登录的服务端进行重连；若当前移动终端没有处于通话状态，则动态获取可网络连接的服务端列表，在可网络连接的服务端列表中选择一服务端。其中，在可网络连接的服务端列表中选择一服务端，具体地过程包括：选择最优的服务端(地理位置就近原则)，即选择距离移动终端最近的服务端作为最优选的服务端，并进行登录连接；当最优的服务端登录失败后，则选择除最优的服务端外，距离移动终端最近的服务端进行登录连接，以此类推，直至选择服务端列表中的最后一个服务端。
另外，根据网络情况和手机电量，按照一定的业务逻辑向服务端发送空数据包，保持TCP链路，当发送数据包失败后，动态获取可网络连接的服务端列表，在可网络连接的服务端列表中选择最优的服务端，然后按照一定的时间策略进行重连。
若没有处于通话状态，则与IDC分配模块选择的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
状态机逻辑控制模块通过Runtime反射单元控制网络电话的不同工作状态，通过Runtime反射单元控制网络电话的不同工作状态。同时，防止app任意调用网络电话实现系统的接口，规范接口的调用流程；管理网络电话的各个状态，便于网络电话实现系统的功能扩展。
其中，不同工作状态包括登录状态、登出状态、电话拨打状态、电话转移状态、电话会议状态、电话挂断状态、应答状态、电话语音质量检测状态、在弱网环境下动态改变比特率的状态，和多区域连接状态中的至少一种。
移动终端的网络电话实现系统还包括日志模块，app通过自定义初始化日志对象，设置所需要关注的日志级别，可以根据用户自定义设置，过滤用户不需要关注的日志内容，然后通过虚函数的形式回调给用户层。日志分为5个级别：致命问题日志、错误日志、警告日志、信令日志、调试日志。
其中，网络电话实现系统还包括数据传输接口模块；
网络电话实现方法还包括：
数据传输接口模块获取用户层发送的第一语音信息，并将语音质量信息传输至用户层。
具体地，数据传输接口模块主要用于app(application，应用程序)引入网络电话实现系统来实现VoIP功能时进行调用，能够实现的功能有：登录功能、登出功能、电话拨打功能、电话转移功能、电话会议功能、电话挂断功能、应答功能、电话语音质量检测功能、在弱网环境下动态改变带宽和编码功能、多区域智能连接功能等。
另外，网络电话实现系统还包括API接口模块，为基础的平台语言接口，给程序开发人员提供编程接口。
本实施例的网络电话实现系统可以兼容多个使用平台，包括IOS(一种移动操作系统)平台或安卓平台等。当兼容IOS平台时，数据传输接口模块为IOS平台支持的接口，API接口模块为IOS平台支持的接口；当兼容安卓平台时，数据传输接口模块为安卓平台支持的接口，API接口模块为安卓平台支持的接口。
本实施例的工作流程包括：数据传输接口模块通过调用业务管理模块2中各种业务单元，最终实现调用PJSIP封装单元的功能接口，PJSIP封装单元对处理结果进行封装后，通过事件进行回调给用户层。
本实施例的网络电话实现系统能够实现的网络通话的流程包括：
判断网络电话是否处于登录网络状态时，若否，则确定处于未登录网络状态；否则，确定该网络电话处于登录网络状态；
在该网络电话确定处于登录网络状态时，继续判断电话是否处于外呼状态，若处于外呼状态，则继续判断对方是否处于振铃状态；当对方处于振铃状态，若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
另外，在该网络电话确定处于登录网络状态时，判断是否有来电事件，若有，则电话处于振铃状态，若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
继续判断该网络电话是否处于接通状态，若处于接通状态，若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
同时，当该网络电话进入通话状态后，判断是否已设置呼叫保持功能，若已设置，则开启呼叫保持功能；若此时该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态；
当该网络电话进入通话状态后，继续判断当前接入的电话数量是否大于1，若是，则确定该网络电话处于多路通话状态，继续判断是否有会议请求；此时，除当前接入的电话外，若有其他接入的电话主动挂断，则继续保持当前通话状态，同时，其他未挂断的电话继续保持呼叫状态；
若有会议请求，则进入电话会议状态，此时，若该网络电话主动挂断，则该网络电话继续保持登录网络状态。
本实施例中，通过移动终端的网络电话实现系统中的组件模块的PJSIP封装单元和OPUS音频编码单元，优化了现有的语音信息的编码处理方式，提供了超低延迟、抗丢包、抗抖动的语音信息的编码处理手段；同时，结合噪声消除算法，从而有效地实现在较差的网络环境中仍能保证网络通话过程具有较好的通话效果；同时，优化了现有技术中网络通话过程的通话流量，支持多种话务功能，并实现了对每通电话进行实时跟踪，降低了语音信息的监控成本，兼容多个使用平台(如IOS系统、安卓系统等)，从而提升了用户体验。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于IOS的移动终端的网络电话实现系统，其特征在于，所述网络电话实现系统包括组件模块；
所述组件模块包括PJSIP封装单元和OPUS音频编码单元；
所述PJSIP封装单元用于提供SIP协议栈；
所述OPUS音频编码单元用于在网络电话处于通话状态时，根据所述SIP协议栈对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取编码处理后的第二语音信息；
其中，所述第二语音信息的语音质量高于所述第一语音信息的语音质量；
所述组件模块还包括噪声消除单元；
所述噪声消除单元用于在网络电话处于通话状态时，对所述第二语音信息进行降噪处理，获取降噪处理后的第三语音信息；
其中，所述第三语音信息的语音质量高于所述第二语音信息的语音质量；
所述移动终端包括网络监测单元、NTP单元、数据采集单元、http封装单元、Runtime反射单元和数据缓存单元；
所述网络监测单元用于在所述网络电话处于通话状态时，检测移动终端的网络IP地址是否变化，并根据所述移动终端的网络IP地址发生变化后的网络质量调整网络电话参数；
所述NTP单元用于计算移动终端对应的时间与服务端对应的时间之间的时间差值；
所述数据采集单元用于采集用户行为数据和语音质量信息；
其中，所述用户行为数据包括登录行为、登出行为、电话拨打行为、电话转移行为、电话会议行为、电话挂断行为、应答行为、电话语音质量检测行为、在弱网环境下动态改变比特率的行为，和多区域连接行为中的至少一种；
所述http封装单元用于动态获取所述服务端连接地址；
所述Runtime反射单元用于关联对象；
所述数据缓存单元用于存储所述用户行为数据和所述语音质量信息；
所述网络电话实现系统包括业务管理模块；
所述业务管理模块包括通话质量监听单元和电话信息统计单元；
所述通话质量监听单元用于在所述网络电话处于通话状态时，通过所述PJSIP封装单元发送所述第三语音信息对应的RTP语音媒体包来获取所述网络电话在通话过程中的所述语音质量信息；
所述电话信息统计单元用于在所述网络电话处于挂断状态时，通过所述数据采集单元采集所述网络电话在上一次整个通话过程对应的所述语音质量信息。
2.如权利要求1所述的基于IOS的移动终端的网络电话实现系统，其特征在于，所述业务管理模块还包括IDC分配模块、登录状态管理模块和状态机逻辑控制模块；
所述IDC分配模块用于通过所述网络监测单元实时获取移动终端的地理位置和网络状态信息，获取可网络连接的服务端列表，并在所述可网络连接的服务端列表中选择一服务端；
所述登录状态管理模块用于在接收到用户层发送的登录网络请求时，与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述登录状态管理模块还用于在移动终端登录成功后，若所述网络监测单元监测到网络连接失败时，则判断当前移动终端是否处于通话状态，若处于通话状态，则在上一次成功登录的可网络连接的服务端列表中选择地理位置距离当前用户最近的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
若没有处于通话状态，则与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述状态机逻辑控制模块用于通过所述Runtime反射单元控制所述网络电话的不同工作状态；
其中，所述不同工作状态包括登录状态、登出状态、电话拨打状态、电话转移状态、电话会议状态、电话挂断状态、应答状态、电话语音质量检测状态、在弱网环境下动态改变比特率的状态，和多区域连接状态中的至少一种。
3.一种基于IOS的移动终端的网络电话实现方法，其特征在于，所述网络电话实现方法利用权利要求1中的所述的移动终端的网络电话实现系统实现，所述网络电话实现方法包括：
S1、所述PJSIP封装单元提供SIP协议栈；
S2、所述OPUS音频编码单元在网络电话处于通话状态时，根据所述SIP协议栈对用户层发送的第一语音信息进行OPUS编码处理，获取编码处理后的第二语音信息；
其中，所述第二语音信息的语音质量高于所述第一语音信息的语音质量；
所述网络电话实现方法还包括：
S3、在网络电话处于通话状态时，对所述第二语音信息进行降噪处理，获取降噪处理后的第三语音信息；
其中，所述第三语音信息的语音质量高于所述第二语音信息的语音质量；
所述移动终端包括网络监测单元、NTP单元、数据采集单元、http封装单元、Runtime反射单元和数据缓存单元；
所述网络监测单元在所述网络电话处于通话状态时，检测移动终端的网络IP地址是否变化，并根据所述移动终端的网络IP地址发生变化后的网络质量调整网络电话参数；
所述NTP单元计算移动终端对应的时间与服务端对应的时间之间的时间差值；
所述数据采集单元采集用户行为数据和语音质量信息；
其中，所述用户行为数据包括登录行为、登出行为、电话拨打行为、电话转移行为、电话会议行为、电话挂断行为、应答行为、电话语音质量检测行为、在弱网环境下动态改变比特率的行为，和多区域连接行为中的至少一种；
所述http封装单元动态获取所述服务端连接地址；
所述Runtime反射单元关联对象；
所述数据缓存单元存储所述用户行为数据和所述语音质量信息；
所述网络电话实现系统包括业务管理模块；
所述业务管理模块包括通话质量监听单元和电话信息统计单元；
所述网络电话实现方法还包括：
所述通话质量监听单元在所述网络电话处于通话状态时，通过所述PJSIP封装单元发送所述第三语音信息对应的RTP语音媒体包来获取所述网络电话在通话过程中的所述语音质量信息；
所述电话信息统计单元在所述网络电话处于挂断状态时，通过所述数据采集单元采集所述网络电话在上一次整个通话过程对应的所述语音质量信息。
4.如权利要求3所述的基于IOS的移动终端的网络电话实现方法，其特征在于，所述业务管理模块还包括IDC分配模块、登录状态管理模块和状态机逻辑控制模块；
所述网络电话实现方法还包括：
所述IDC分配模块通过所述网络监测单元实时获取移动终端的地理位置和网络状态信息，获取可网络连接的服务端列表，并在所述可网络连接的服务端列表中选择一服务端；
所述登录状态管理模块在接收到用户层发送的登录网络请求时，与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述登录状态管理模块在移动终端登录成功后，若所述网络监测单元监测到网络连接失败时，则判断当前移动终端是否处于通话状态，若处于通话状态，则在上一次成功登录的可网络连接的服务端列表中选择地理位置距离当前用户最近的服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
若没有处于通话状态，则与所述IDC分配模块选择的所述服务端建立网络连接，并进行登录网络操作；
所述状态机逻辑控制模块通过所述Runtime反射单元控制所述网络电话的不同工作状态；
其中，所述不同工作状态包括登录状态、登出状态、电话拨打状态、电话转移状态、电话会议状态、电话挂断状态、应答状态、电话语音质量检测状态、在弱网环境下动态改变比特率的状态，和多区域连接状态中的至少一种。
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