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研究生:馬林根
研究生(外文):LinKen Ma
論文名稱:網路電話關鍵技術研究
論文名稱(外文):Critical Technology Study of Internet Phone
指導教授:徐偉智徐偉智引用關係
指導教授(外文):WeiChih Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:電腦與通訊工程所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:135
中文關鍵詞:即時通訊協定語音編解碼網路電話
外文關鍵詞:VoIPRTPvoice codecInternet Phone
相關次數:
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網際網路之應用日新月異,從過去單純的資料檢索、傳輸到目前的多媒體應用,已使電腦角色由專業的工具轉為生活化的家電,諸如電話、電視及廣播等功能,其中網路電話(Internet Phone)目前已經是普遍的應用。
本論文所稱網路電話乃是指在VoIP(Voice over IP)架構下電腦對電腦(PC to PC)的語音通訊,其關鍵技術不外乎網路程式設計、聲音訊號的處理、語音的編解碼及網路即時傳輸,這些技術理論在網路電話軟體Speak Freely上均有詳細且完整的實踐。
Speak Freely為一免費的網路電話軟體,原開發者是John Walker,1997年正式由Brian C. Wiles接管此專案的維護開發工作,其秉著Open Source SoftwareTM的精神授權此軟體於GNU General Public License之下。
其主要特色包含Client server的運作、聲音緩衝處理、適應不同頻寬環境的各種語音編碼演算法及最後提供三種可以選擇的通訊協定。
本論文以Speak Freely為範例探討網路電話的關鍵技術,並在幾個重點修改程式,擷取相關數據來觀察其運作情形,了解各種演算法的特性,整理分析其原因。
Internet application has been changing day after day from searching and transmitting simple data to multimedia applications. It has become a home appliance rather than a professional tool only. It serves us as telephone, television, radio, etc, and Internet Phone is very popular at the moment.
The Internet Phone, PC to PC communication, discussing in this paper is based on VoIP, including critical technologies such as network programming, voice processing, speech codec, and real time transmission. All these techniques are practiced perfectly in Speak Freely.
Speak Freely, an Internet Phone software, enable you to have a free talk on Internet, was originally written by John Walker in 1991. In 1997, John Walker agreed Brian C. Wiles officially taking over the project. With the spirit of Open Source SoftwareTM, he licensed this program under the GNU General Public License.
The specific of Speak Freely is including client-server operateion, it provides voice buffer process, several speech codec algorithms to adapt different bandwidth environments, and three optional protocols.
This thesis is to probe the critical technologies of Internet Phone by discussing the example of Speak Freely. Modifying some subroutines for observing how it works, knowing the specific of algorithms, and analyzing its reason would be seen in the following pages.
摘 要II
ABSTRACTIII
誌 謝IV
目 錄V
表目錄VIII
圖目錄IX
第一章 緒論1
1.1 研究動機1
1.2 研究目的1
1.3 論文組織2
第二章 網路程式設計3
2.1 設備需求3
2.2 Socket的意義3
2.3 Sockets的分類4
2.4 主從式架構模型(Client-Server model)5
2.5 網路應用程式交談步驟5
2.6 網路位元順序(Network Byte Order)10
第三章 聲音處理11
3.1 多媒體I/O結構11
3.2 音頻處理12
3.3 聲音資料結構(WAVEFORMATEX)14
3.4 波形聲音緩衝區結構(WAVEHDR)16
3.5 緩衝處理訊息16
第四章 語音編解碼演算法20
4.1 編碼方式21
4.2 博碼調變 (PCM)22
4.3 適應性差分博碼調變 (ADPCM)26
4.4 全球行動通訊系統 (GSM)28
4.5 線性預測編碼 (LPC)29
4.6 LPC-1032
第五章 即時通訊協定35
5.1 TCP與UDP35
5.2 RTP即時協定簡介35
5.3 RTP Header介紹38
5.4 RTCP Header介紹40
第六章 網路電話架構51
6.1 網路電話常用協定51
6.2 網路電話元件53
6.3 網路電話架構61
6.4 PC to PC網路電話流程(以Speak Freely為例)63
第七章 實驗結果與討論71
7.1 網路部份71
7.2 聲音部份72
7.3 編碼部份-語音品質測量74
7.4 RTP協定部份75
7.5 RTP tools應用94
第八章 結論與未來展望100
8.1 結論100
8.2 未來展望101
參考文獻102
附 錄106
一、Speak Freely軟體使用說明106
二、RTP Tools說明119
三、網路校時121
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