CN110225212B - 一种VoIP语音恢复方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VoIP语音恢复方法和装置，方法包括：从实时获取的各IP数据包中提取用户信息；将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音。本发明实施例使得Wireshark抓包工具实时监测出现的语音并恢复语音，满足了需求。

Description

一种VoIP语音恢复方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种VoIP语音恢复方法和装置。

背景技术

VoIP网络电话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。

Wireshark是一种常用的抓包工具，其主要作用是实时捕捉网络包，并详细显示包的协议信息。Wireshark可以捕捉多种网络接口类型的包，哪怕是无线局域网接口。Wireshark可以打开多种网络分析软件捕捉的包，可以支持许多协议的解码。一般用于检测网络安全隐患、解决网络问题。不过Wireshark并不会处理网络事务，它仅仅是“测量”(监视)网络，Wireshark不会发送网络包或做其它交互性的事情。在VoIP语音恢复方面，虽然Wireshark中的VoIP calls(VoIP呼叫)功能对VoIP语音业务有一定的检测能力，但也存在很多不足之处。

首先Wireshark对VoIP语音的检测能力不足，只能对历史数据进行基于VoIP信令的语音业务检测，无法实时监测新出现的语音业务；其次Wireshark仅支持PCM(Pulse CodeModulation，脉冲编码调制)类的语音恢复，对其他种类的语音恢复并不支持；此外，Wireshark主要用于撷取网络数据包，对VoIP没有实时组包能力；最后，Wireshark对PCM语音的恢复流程存在问题，如果新的语音业务的出现时间晚于VoIP calls的启用时间，则VoIP calls仅能检测到有语音业务存在，但无法恢复。

发明内容

本发明提供了一种VoIP语音恢复方法和装置，基于Wireshark获取IP数据包，实现对语音业务数据重组，恢复出语音信息。

根据本申请的一个方面，提供了一种VoIP语音恢复方法，包括：

从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息；

将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；

对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音。

根据本申请的另一个方面，提供了一种VoIP语音恢复装置，包括：

提取模块，用于从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息；

拼接模块，用于将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；

恢复模块，用于对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音。

本发明实施例的有益效果是：本实施例的基于Wireshark的VoIP语音检测恢复方法，通过Wireshark的已有网络嗅侦器，获取IP数据包，从VoIP数据包获取用户信息，进而对语音业务数据进行重组，实时恢复语音信息，解决了Wireshark的VoIP语音检测恢复方面的缺陷，VoIP语音检测实时性强，完整无遗漏，检测结果准确可靠，恢复语音方式多样，涵盖了从语音呼叫开始或当前时刻开始两种恢复方式。

附图说明

图1是本发明一个实施例的VoIP语音恢复方法的流程示意图；

图2是本发明另一个实施例的VoIP语音恢复方法流程图；

图3是本发明一个实施例的UDP业务检测流程图；

图4是本发明一个实施例的RTP协议强制解析结果示意图；

图5是本发明一个实施例的语音数据重组流程图；

图6是本发明一个实施例的VoIP语音恢复装置的框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一个实施例的VoIP语音恢复方法的流程示意图，参见图1，本实施例的VoIP语音恢复方法包括：

步骤S101，从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息；

步骤S102，将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；

步骤S103，对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音。

由图1所示可知，本实施例的VoIP语音恢复方法通过Wireshark获取IP数据包，从VoIP数据包获取用户信息，将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流，调用解码模块对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音，VoIP语音恢复实时性强，完整无遗漏，检测结果准确可靠，恢复语音方式多样，涵盖了从语音呼叫开始或当前时刻开始两种恢复方式。

下面结合一个具体的应用场景对本实施例的VoIP的语音恢复方法的实现步骤进行说明。

参见图2，步骤一，协议数据输入到网络嗅侦器；

步骤二，IP包获取，

这里通过Wireshark抓包工具的网络嗅侦器，实时获取IP数据包。

步骤三，是否有VoIP信令，是则执行步骤四，否则执行步骤五；

本实施例中，从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息包括：如果所述IP数据包中存在VoIP信令，则对所述IP数据包进行信令解析，提取所述IP数据包中各路VoIP语音数据的传输层端口号；如果所述IP数据包中不存在VoIP信令，则通过用户数据报协议UDP业务检测，提取所述IP数据包中各路VoIP语音数据的实时传输协议RTP同步源标识。

也就是说，针对获取的IP数据包进行VoIP语音检测，VoIP语音检测包含两种实现方式，即：VoIP信令检测和UDP业务检测，其中VoIP信令检测采用Wireshark现有VoIP calls功能实现，通过VoIP信令解析结果传输层端口号，如果传输层端口号之前不存在，则确定为新的VoIP语音数据。如果传输层端口号之前存在，则将当前的VoIP语音数据与缓存的传输层端口号相同的VoIP语音数据进行拼接。

步骤四，VoIP信令解析；

VoIP信令解析或称VoIP信令检测，采用Wireshark现有VoIP calls功能实现，因此有关VoIP信令解析的实现细节可以参见现有技术中的说明，此处不再赘述。

步骤五，UDP业务检测；

本实施例在将VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接之前，该方法还包括：对所述IP数据包进行VoIP语音检测，具体包括利用Wireshark抓包工具的协议解析器对所述IP数据包进行协议解析；如果所述IP数据包的传输层协议不是UDP协议，则确定所述IP数据包为无关包，直接丢弃；如果所述IP数据包的传输层协议为UDP协议且应用层协议为RTP协议，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据；如果所述IP数据包的传输层协议为UDP协议且没有应用层协议，则对所述IP数据包中的UDP载荷数据采用RTP协议进行强制解析，根据强制解析结果判断UDP载荷数据是否为RTP数据包，如果UDP载荷不是RTP数据包，则直接丢掉，如果UDP载荷数据为RTP数据包，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据。

对所述IP数据包中的UDP载荷数据采用RTP协议进行强制解析，根据强制解析结果判断UDP载荷数据是否为RTP数据包包括：

依据强制解析结果中的Info字段，确定UDP载荷数据是否为RTP数据包；如果强制解析结果中Info字段包含相应音频编码字符串，则确定UDP载荷数据是RTP数据包，如果强制解析结果中Info字段包含“Unknow RTP version”字符串，则确定UDP载荷数据不是RTP数据包。

如图3所示，UDP业务检测步骤包括：IP数据包输入到协议解析器；

UDP业务检测是通过对数据进行协议分析来进行VoIP语音检测，IP数据包经Wireshark协议解析器，获取Wireshark对IP数据包的协议解析结果。

步骤31，是否传输层协议UDP，是则执行步骤32，否则包丢弃；

即通过协议解析，判断IP数据包中的传输层协议是否采用UDP协议。如果是则进一步判断IP数据包采用的应用层协议。否则，直接将IP数据包丢弃。

步骤32，是否应用层协议RTP，是则执行步骤35，否则执行步骤33，

如果Wireshark识别传输层协议为UDP，应用层协议为RTP，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据；如果Wireshark识别传输层协议为UDP，没有应用层协议识别结果，则对UDP载荷采用RTP协议进行强制解析。

步骤33，RTP协议强解，

RTP协议强解即RTP协议强制解析，如图4所示，对UDP载荷采用RTP协议进行强制解析时，非法的RTP数据包在其解析结果中Info字段会出现“Unknow RTP version”字符串；正确的RTP数据包在其解析结果中Info字段会出现相应音频编码字符串如“G.729”；通过对该Info字段内容的判别就可过滤非法的RTP数据。

步骤34，载荷是否为RTP，是则，执行步骤35，否则包丢弃；

根据RTP协议的解析结果判断UDP载荷数据是否为RTP数据包，如果不是RTP则直接丢掉，如果是RTP，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据。

步骤35，VoIP侦听器。

通过VoIP侦听器来提取IP数据包中的VoIP语音数据。

本实施例中，VoIP数据包指以RTP语音数据包为载荷的UDP数据包，实际应用中VoIP语音数据获取方法包括信令解析和参数分类两种。其中信令获取方法采用Wireshark中现有的VoIP calls功能流程，参见现有技术中的说明，这里不再赘述。参数分类方法的对象是UDP载荷已确定为RTP包的UDP数据包，通过提取UDP四元组：源IP、目的IP、源端口、目的端口，对四元组进行分类，UDP四元组的种类就是VoIP数据包的分类。UDP四元组提供了一种更具体、直观的表现形式。每一种传输层端口号或同步源标识都会一一对应UDP四元组；将UDP四元组在界面上直观显示，方便查看和确认。

步骤六，VoIP语音数据重组

将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接包括：依据当前VoIP语音数据的用户信息，从Wireshark抓包工具中缓存的历史VoIP语音数据中查找出用户信息相同的目标VoIP语音数据，将当前VoIP语音数据和目标VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接。

实际应用中，每次获取到多个IP数据包之后进行用户信息提取，统计出用户数量，用户数量用于掌握所获取IP数据包中的语音路数，一个用户对应一路语音。

对于包含VoIP信令的IP数据包，这里的用户信息还包括下列信息中的一种或多种：通话双方的IP地址、用户标识、网关ID、媒体类型、媒体传输协议、语音编码类型。对于不包括VoIP信令的IP数据包，这里的用户信息只包括语音编码类型、RTP同步源标识。这里的VoIP信令是初始建立VoIP语音通话时传输的控制指令。

本实施例中，VoIP语音数据重组指对RTP中的语音业务数据流按照时间先后进行数据包拼接，如图5所示，流程开始，输入VoIP用户信息解析；

执行步骤51，是否有信令特征信息，是则执行步骤52，否则执行步骤53，根据是否有信令特征信息，VoIP语音数据重组包括基于信令重组和基于RTP包解析的重组两种。

步骤52，信令媒体协议端口分类；

其中，基于信令重组为根据信令中指示的传输层端口号对VoIP语音数据按时间先后顺序进行拼接，再根据信令指示的语音编码类型对数据进行解码，恢复语音。

步骤53，RTP同步源标识分类；

RTP包解析重组是依据RTP同步源标识将不同路的VoIP语音数据业务区分开来，然后将RTP同步源标识相同的VoIP语音数据按时间先后顺序进行拼接，后续使用RTP指示的语音编码类型对数据进行解码，恢复语音。

步骤54，按时间先后顺序拼接。

在本步骤中，将VoIP语音数据按时间先后顺序进行拼接，得到语音数据流。

步骤七，语音恢复。

在按照时间先后顺序对相同RTP同步源标识或相同传输层端口号的VoIP语音数据进行拼接得到语音数据流之后，调用相应解码模块恢复语音。

由此可知，针对实际应用中出现的VoIP语音检测和恢复问题，本发明实施例提出通过Wireshark的已有网络嗅侦器，获取IP数据包，从VoIP数据包获取用户信息，进而对语音业务数据进行重组，实时恢复语音信息，从而VoIP语音恢复实时性强，完整无遗漏，检测结果准确可靠，恢复语音方式多样，涵盖了从语音呼叫开始或当前时刻开始两种恢复方式。

与前述方法同属一个技术构思，本申请实施例还提供了一种VoIP语音恢复装置，参见图6，VoIP语音恢复装置600包括：

提取模块601，用于从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息；

拼接模块602，用于将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；

恢复模块603，用于对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音。

关于图6所示VoIP语音恢复装置600中的各模块所执行的各功能的举例解释说明，与前述方法实施例中的举例解释说明一致，这里不再一一赘述。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，正如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种VoIP语音恢复方法，其特征在于，包括：

从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息；

将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；

对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音；

其中，所述从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息包括：如果所述IP数据包中存在VoIP信令，则对所述IP数据包进行信令解析，提取所述IP数据包中各路VoIP语音数据的传输层端口号；如果所述IP数据包中不存在VoIP信令，则通过用户数据报协议UDP业务检测，提取所述IP数据包中各路VoIP语音数据的实时传输协议RTP同步源标识；

在将VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接之前，该方法还包括：对所述IP数据包进行VoIP语音检测，具体包括利用Wireshark抓包工具的协议解析器对所述IP数据包进行协议解析；如果所述IP数据包的传输层协议不是UDP协议，则确定所述IP数据包为无关包，直接丢弃；如果所述IP数据包的传输层协议为UDP协议且应用层协议为RTP协议，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据；如果所述IP数据包的传输层协议为UDP协议且没有应用层协议，则对所述IP数据包中的UDP载荷数据采用RTP协议进行强制解析，根据强制解析结果判断UDP载荷数据是否为RTP数据包，如果UDP载荷不是RTP数据包，则直接丢掉，如果UDP载荷数据为RTP数据包，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述IP数据包中的UDP载荷数据采用RTP协议进行强制解析，根据强制解析结果判断UDP载荷数据是否为RTP数据包包括：

依据强制解析结果中的Info字段，确定UDP载荷数据是否为RTP数据包；

如果强制解析结果中Info字段包含相应音频编码字符串，则确定UDP载荷数据是RTP数据包，

如果强制解析结果中Info字段包含“Unknow RTP version”字符串，则确定UDP载荷数据不是RTP数据包。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接包括：

依据当前VoIP语音数据的用户信息，从Wireshark抓包工具中缓存的历史VoIP语音数据中查找出用户信息相同的目标VoIP语音数据，将当前VoIP语音数据和目标VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户信息中还包括：语音编码类型，

所述对所述语音数据流进行解码包括:

调用与语音编码类型对应的解码模块对语音数据流进行解码。

5.一种VoIP语音恢复装置，其特征在于，包括：

提取模块，用于从实时获取的各IP数据包中提取各用户信息；

拼接模块，用于将用户信息相同的VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接，得到用户对应的语音数据流；

恢复模块，用于对所述语音数据流进行解码，得到恢复后的语音；

其中，所述提取模块具体用于如果所述IP数据包中存在VoIP信令，则对所述IP数据包进行信令解析，提取所述IP数据包中各路VoIP语音数据的传输层端口号；如果所述IP数据包中不存在VoIP信令，则通过用户数据报协议UDP业务检测，提取所述IP数据包中各路VoIP语音数据的实时传输协议RTP同步源标识；

在将VoIP语音数据按照时间先后顺序进行拼接之前，该装置还包括：语音检测模块，用于对所述IP数据包进行VoIP语音检测，具体包括利用Wireshark抓包工具的协议解析器对所述IP数据包进行协议解析；如果所述IP数据包的传输层协议不是UDP协议，则确定所述IP数据包为无关包，直接丢弃；如果所述IP数据包的传输层协议为UDP协议且应用层协议为RTP协议，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据；如果所述IP数据包的传输层协议为UDP协议且没有应用层协议，则对所述IP数据包中的UDP载荷数据采用RTP协议进行强制解析，根据强制解析结果判断UDP载荷数据是否为RTP数据包，如果UDP载荷不是RTP数据包，则直接丢掉，如果UDP载荷数据为RTP数据包，则提取所述IP数据包中的VoIP语音数据。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述语音检测模块依据强制解析结果中的Info字段，确定UDP载荷数据是否为RTP数据包；如果强制解析结果中Info字段包含相应音频编码字符串，则确定UDP载荷数据是RTP数据包，如果强制解析结果中Info字段包含“Unknow RTP version”字符串，则确定UDP载荷数据不是RTP数据包。

Images