基于PXA255的VoIP語音傳輸系統(tǒng)研究
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基于PXA255處理器的IP語音系統(tǒng)用方案具有如下優(yōu)勢：將先進的硬件技術(shù)和軟件技術(shù)有機融合，充分利用PXA255和Linux的強大功能，克服了傳統(tǒng)的基于單片機功能不足和基于PC的非實時性的缺點，具有實時性、低成本、小型化、專用化和高可靠性的優(yōu)點，能讓IP數(shù)字語音終端系統(tǒng)具有更好的可擴展性和可移植性，與ARM7或DSP的方案相比，在技術(shù)上同樣具有一定優(yōu)越性。
系統(tǒng)設(shè)計硬件框圖見圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/148002.htm
系統(tǒng)設(shè)計語音流程框圖見圖5。
5 系統(tǒng)測試
將兩個語音終端連接到局域網(wǎng)，分別設(shè)置其IP地址為192．168．0．100、192．168．0．101。整個軟件的運行過程：在語音傳輸之前，首先由網(wǎng)絡(luò)連接(通話雙方的呼叫連接)模塊進行呼叫連接，呼叫連接建立后，雙方就可以進行接下來的語音通話，實現(xiàn)語音傳輸。
在送話方即發(fā)起會話的一方：語音首先通過麥克風進入系統(tǒng)，在語音錄入與播放功能模塊內(nèi)進行錄音，然后進入語音數(shù)據(jù)壓縮、解壓模塊進行壓縮，壓縮后的語音數(shù)據(jù)打包后，以語音數(shù)據(jù)包的方式發(fā)送。
在受話方即接收會話的一方：通過網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的語音數(shù)據(jù)拆包后，首先進入語音數(shù)據(jù)緩存模塊進行緩存，這種緩存方式可以保證語音回放連續(xù)和不失真，然后進入語音數(shù)據(jù)壓縮與解壓模塊對其進行解壓。經(jīng)過語音解壓縮過程以后，語音數(shù)據(jù)送入語音錄入與播放功能模塊內(nèi)，通過揚聲器進行播放，最終還原成語音。
測試過程中，我們使用RTP工具集rtptools-1．18中的rtpplay、rtpdump、rtpsend等命令截取語音實時傳輸模塊在網(wǎng)絡(luò)中的語音包，觀察其RTP和RTCP報文，分析網(wǎng)絡(luò)的當前狀況等。網(wǎng)絡(luò)的當前狀況與語音傳輸延遲有很強的正相關(guān)性。網(wǎng)絡(luò)狀況好，傳輸延遲小，網(wǎng)絡(luò)狀況不好，傳輸延遲增大。
語音延時測試方法：因為語音傳輸?shù)难舆t時間在1s以內(nèi)，用秒表或其他外設(shè)來測量，誤差大、精度不高，所以我們基于軟件的方式測量。通過在RTP工具集中設(shè)置一個計時器，計算時間差，記錄端到端的語音延時。最后求平均值，延時數(shù)據(jù)見表2。測試分8組，每組10到40個延遲數(shù)據(jù)不等，表中數(shù)據(jù)為每組的延遲平均值。
8組的所有測試數(shù)據(jù)有210個，所有測試數(shù)據(jù)的平均延時計算過程：
(283*10+258*10+269*20+266*20+257*30+275*30+268*40+286*50)／210=271．86ms。
由計算可知，平均延時約為272ms。滿足本文第三節(jié)中VoIP語音時延的上限300ms的要求。
6 小結(jié)
論文研究了IP語音傳輸系統(tǒng)的總體架構(gòu)，實現(xiàn)了一個基于PXA255處理器的嵌入式IP電話終端硬件平臺，為該平臺建立了一個優(yōu)化的嵌入式Linux環(huán)境，并研究基于GSM 06．10的語音編解碼實現(xiàn)，設(shè)計了一個IP語音實時傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)了IP語音的網(wǎng)絡(luò)實時傳輸功能，通過系統(tǒng)測試，語音時延符合工程要求，具有較好的實時性。
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