CN1110937C - 一种脱机的网络语音通讯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于语音通讯技术领域,涉及脱机的网络语音通讯装置,包括通过数据线和控制线相连的由PCM编码及解码电路和压缩及解压缩电路构成的语音压缩模块,CPU控制模块,TCP/IP协议模块,MODEM拨号模块,以及存储在该CPU控制模块中的IP地址交换程序。本发明具有可以脱离计算机来实现网络语音通信,而不需要网关,且语音通讯费用低廉,所用设备成本低的优点。

Description

一种脱机的网络语音通讯装置
技术领域:
本发明属于语音通讯技术领域,特别涉及通过电话线脱离计算机实现网络语音通讯的装置。
背景技术:
现有语音通话方式,主要有桌面方式(Desktop)和网关(Gateway)方式。
1.桌面方式
所谓桌面方式,即计算机--计算机方式,是指通过在桌面电脑上安装IP电话软件或硬件,在Internet上实现端对端的实时通话,如图1所示,图中计算机11和计算机12分别通过Internet建立连接,进行通话。
桌面方式的不足之处在于,通话双方都要使用计算机,即对于用户而言,如果为了实现网络通话,必须要配置价格较昂贵(对不少人而言)的计算机。
2.网关方式
网关是在传统的电话交换网络和Internet网络之间架起的一座桥梁。
网关把语音和数据结合在同一个网络上,因此,提供了一系列的应用系统。网关的一边和电话网相连,这样,它可以和世界上任何一部电话进行通信;网关的另一边与Internet相连,这样,它又可以和世界上任何一台连入Internet的计算机相连。网关如果接收到电话信号,就把语音信号转变为数字信号,然后对其进行压缩和打包处理,并在Internet上对另一方用户进行路由查询。查询到所寻用户的地址后,网关就把数据包向Internet上传送。网关的反向操作是从Internet上接收打包数据,并发送到电话网上去。两种操作(从电话网接收和发送到电话网)同时进行,这样双方就能进行实时通信了。
根据上述基本原理,可以建立采用以下不同配置实现IP电话通话的技术方案:
1、计算机到电话的实现方案,只用一个网关,如图2所示,图中,一部电话机21利用网关22和一台计算机23通过Internet建立连接,进行通话。
通过设立网关,可以实现由PC机到普通电话的语音传输。通话的范围是网关所在的交换机所能够覆盖的地区。
2、电话到电话的实现方案,则需要两个网关,如图3所示,图中,一部电话机31利用网关32经由Internet和另一部电话机34通过网关33建立连接,进行通话。
在通话双方所在地设立各自的网关,实现网关到网关的语音传输,通话的范围是双方的交换机所能够覆盖的地区。
上述方案的不足之处在于:在利用电话网关实现IP电话的方案中,因为必须在通话的地区设立网关,同时也要铺设专用的网线,所以需要很大的资金投入,同时,也使得通话的地区限制在建立网关的城市之间,这也是为什么目前一些运营商只是在若干大城市之间提供服务的原因。这也决定了目前的IP电话业务只能由少数运营商经营,容易形成行业垄断,在服务、定价等方面没有竞争,不利于行业的发展和用户的使用。此外,用户在使用过程中也有诸多不便。首先要购买运营商的IP电话卡,然后通过拨叫该运营商提供的接入号码,才能使用IP电话。最为繁琐的是,每次打电话,都要输入卡号和密码,而且每换一张卡,卡号就会改变;同时,就目前的状况而言,运营商提供的接入号码在高峰期是很难一次拨通的。因此,对于用户,要想接通一次IP电话,就要通过重重关卡,最后还可能因为卡内现金余额不足而无法使用。
发明内容:
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处,提出一种脱机的网络语音通讯装置,使其具有可以脱离计算机来实现网络语音通信,而不需要网关,且语音通讯费用低廉,所用设备成本低的优点。
本发明提出的一种脱机的网络语音通讯装置,其特征在于,包括通过数据线和控制线相连的由PCM编码及解码电路和压缩及解压缩电路构成的语音压缩模块,CPU控制模块,TCP/IP协议模块,MODEM拨号模块,以及存储在该CPU控制模块中的IP(因特网协议)地址交换程序;所述的脱机的网络语音通讯装置通过所述的IP地址交换程序在指定服务器进行IP地址交换;通讯双方通过MODEM拨号上网,在指定的服务器完成动态IP地址交换。
所说的语音压缩模块可内置的压缩及解压缩电路为进行语音的压缩和解压缩,算法符合G.723国际标准的DSP芯片。
所说的协议模块可为对通讯的信号进行打包处理的TCP/IP协议栈。
所说的拨号模块可为传输速率为56Kbps的MODEM。如图5所示,
本发明的工作原理为:
人的语音信号转换成为模拟电信号,被送入语音压缩模块后,首先进行PCM(脉冲编码)编码,成为数字信号后,再经DSP处理器完成语音数据的压缩处理。CPU控制器把压缩后的数据送入TCP/IP协议栈,进行打包,以便在Internet上传输;数据包被送至MODEM,经过调制后发送到电话线上,传送给ISP的服务器。这样,发送数据的过程就完成了。将上述过程反过来,便是接收数据的过程。
采用本发明的网络语音通讯装置实现网络语音通信的方案如图4所示:用户A利用本发明的网络语音通讯装置,通过ISP(Internet接入服务)接入Internet,同时,用户B也利用本发明的网络语音通讯装置接入所在的ISP接入Internet,之后双方通过Internet实现网络语音通讯。在这个过程中,双方的动态IP地址是通过一台服务器进行交换的。图中,单线代表电话线,双线代表Intemet。
本发明的特点及效果:
本发明属于无需网关的″电话到电话″类型。由于装置内集成了语音压缩算法和TCP/IP协议,并且采用了动态IP地址交换技术,成功地实现了基于IP的语音通信,即使得在任何两部双音多频电话机上就可以通过Internet网络进行通话,而不再要求铺设专线和设置网关。采用本发明的这种电话技术,通话费用比使用专线和网关的IP电话还要便宜。让用户可以脱离计算机来实现网络语音通信。语音通讯费用低廉,只是上网的费用。成本低,装置成本不到500元钱,远低于一台个人计算机。解决了当前其他IP通讯方式的不足。
附图说明:
图1为现有桌面方式的语音通话系统示意图。
图2为现有网关方式只用一个网关的语音通话系统示意图。
图3为现有网关方式只用两个网关的语音通话系统示意图。
图4为本发明的通讯原理示意图。
图5为本发明的装置原理图。
图6为动态IP地址交换示意图。
具体实施方式:
本发明提出的脱机的网络语音通讯装置结合实施例及附图详细说明如下:
上述的脱机的网络语音通讯装置包括称为IP电话连接器和多功能IP电话机两种
实施例,现分述如下。
实施例一为独立于电话机的IP电话连接装置,配合普通电话机共同实现IP电话通话功能。用户购买此产品后,还需具备一部电话机,这是出于对那些已经拥有电话机的用户考虑的,避免了用户不必要的重复开支。
本实施例的构成如图5所示,其中,语音压缩模块采用DSPG公司的数字处理芯片CT8020,可将64K语音编码压缩最低至4.8Kbps,算法符合G.723国际标准,采用了回音消除(ACE)技术和自动增益补偿(AGC)技术,以保证语音的质量和音量。CPU采用AT89C51,拥有32线并行I/O口,一个全双工串行I/O口,内置4K字节的FLASH程序存储器(可反复擦写),256字节的数据存贮器,最高频率可达24MHz。协议栈模块使用的是美国SII公司最新推出的S7600A协议栈,该协议栈集成了TCP/IP(4.0)协议,支持PPP协议,UDP数据报协议;它具有两个通用端口,可以同MOTOROLA、INTEL总线接口或串行接口进行连接,典型工作频率为256KHz(最大可至2M),功耗较低,工作状态下为0.9mA,工作电压是3.6V。MODEM模块使用的是CONEXANT公司的RC56D芯片组,支持ITU-V.90、V.34、V.32bis,V.32,V.22bis,V.22,V.23,V.21、Bell212A和Bell103协议,纠错和压缩遵循V.42LAPM,MNP2-4,MNP10、V.42bis和MNP5协议。内部带有贺氏AT指令集,可以方便地直接对其进行指令控制,工作速率最高可达56Kbps。
在利用INTERNET的通信过程中;使用两个传输层协议,TCP协议和UDP协议。TCP是面向连接的协议,能够准确地进行流控制和错误检查,能更好地保证数据的传递。而UDP是无连接协议,将较多的错误检查功能转移给了应用程序。UDP运行速度比TCP快,但是可靠性比TCP差。根据这个特点,在本实施例中选用TCP协议进行IP地址的交换,而用UDP协议进行语音的传输。图中,单线为数据线,双线为控制线。
采用动态IP地址交换技术,就是通过一台接入INTERNET中的服务器来实现IP地址的交换。主叫方61串接网络IP电话连接装置66,被叫方64串接IP电话连接装置67,主叫、被叫双方先通过拨叫ISP服务商62、63登录INTERNET,之后按照TCP协议的方式同一指定Server65建立连接,将自己的电话号码、IP地址和产品ID等信息发送到Server65上,Server65通过对应的主叫61、被叫64电话号码以及ID号码进行IP地址的交换,分别将通话双方的IP地址发送给对方;通话双方接到对方IP地址后断开同Server65的连接,然后采用UDP方式在INTERNET上实现语音通信,具体过程如图6所示,
实施例二为多功能IP电话机,其通讯原理和装置原理与实施例一的IP电话连接器相同,其不同之处是在实施例的基础之上集成了电话机模块,相当于把IP电话连接器直接安装在普通电话机内部,与电话机构成一个整体,用户购买此电话机并接上电话线后,就可以打IP电话了。

Claims (4)

1、一种脱机的网络语音通讯装置,其特征在于,包括通过数据线和控制线相连的由PCM编码及解码电路和压缩及解压缩电路构成的语音压缩模块,CPU控制模块,TCP/IP协议模块,MODEM拨号模块,以及存储在该CPU控制模块中的因特网协议地址交换程序;所述的脱机的网络语音通讯装置通过所述的因特网协议地址交换程序在指定服务器进行因特网协议地址交换;通讯双方通过MODEM拨号上网,在指定的服务器完成动态因特网协议地址交换。
2、如权利要求1所述的网络语音通讯装置,其特征在于,所说的语音压缩模块内置的压缩及解压缩电路为进行语音的压缩和解压缩,算法符合G.723国际标准的DSP芯片。
3、如权利要求1所述的网络语音通讯装置,其特征在于,所说的协议模块为对通讯的信号进行打包处理的TCP/IP协议栈。
4、如权利要求1所述的网络语音通讯装置,其特征在于,所说的拨号模块为传输速率为56Kbps的MODEM。
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