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网络电话软件设计论文.doc
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2023-06-29
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网络电话软件设计论文.doc
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1
摘要
网络电话,也称为 IP 电话,近几年它的发展非常之迅速。本文设计并实现了一个计算
机到计算机的网络电话的软件模型,既能实现多人之间的文本聊天,又能实现两人之间的
语音聊天。其中详细讲解了软件设计中的重点和难点,分析了软件中语音的采集和播放,
语音的网络传输等一些关键技术的实现方法和注意事项,并指出了软件的不足和进一步工
作。在局域网上用此软件来做通话实验,音质和时延都达到了电话的效果,说明此软件达
到了 IP 电话的基本要求。
关键词
网络电话 语音 网络
2
Abstract
Network telephone, called IP telephone too, its development is very fast in recent years. This text
design and realize one computer network software model of phone to reach computer, can not
only can realize the voice-enabled chat between two people the text between many people chats
but also. Among them has explained focal point and difficult point in software design in detail ,
has analysed the collection of the pronunciation in the software and broadcast, some key
technology implementation method and precautions that the network of the pronunciation
transmits ,etc., have pointed out the deficiency of the software and work further. At LAN it make
conversation experiment coming with software,tone quality and when prolong not getting the
result of telephone , prove this software has reached the basic demand of IP telephone.
Keyword
Network telephone Pronunciation Network
3
目录
摘要......................................................................................................................................................1
abstract..................................................................................................................................................2
目录......................................................................................................................................................3
第一章 前言......................................................................................................................................4
第二章 软件设计..............................................................................................................................5
2.1 软件的需求分析....................................................................................................................5
2.1.1 整体结构..................................................................................................................5
2.1.2 信令系统的实现......................................................................................................5
2.1.3 语音通信的实现......................................................................................................6
2.2 软件的功能模块简介............................................................................................................6
第三章 Socket 通讯介绍 ....................................................................................................................7
3.1 Socket 的基本概念 ................................................................................................................7
3.2 Socket 通信实现原理 ............................................................................................................7
第四章 语音通讯介绍........................................................................................................................9
4.1 语音通信的原理....................................................................................................................9
4.2 语音数据的网络传输..........................................................................................................10
4.3 对单工声卡的支持.............................................................................................................12
第五章 软件实现原理......................................................................................................................13
5.1 通信模块的实现..................................................................................................................13
5.2 音频模块的实现..................................................................................................................13
5.2.1 语音的采集和播放:...............................................................................................14
5.2.2 VC++实现语音数据的网络传输.............................................................................15
第六章 软件具体实现......................................................................................................................17
6.1 软件的页面设计..................................................................................................................17
6.1.1 服务器端的界面设计..............................................................................................17
6.1.2 客户端的界面设计..................................................................................................18
6.2 软件的运行方式..................................................................................................................18
6.3 软件的具体实现..................................................................................................................19
6.3.1 处理客户端请求建立与服务器的连接...................................................................19
6.3.2 处理客户端向另一客户端发送连接请求...............................................................19
6.3.3 处理客户端的响应请求...........................................................................................20
6.3.4 处理客户端的通信...................................................................................................20
6.3.5 处理客户端断开通话连接的请求...........................................................................20
6.3.6 处理客户端断开与服务器的连接...........................................................................20
结论....................................................................................................................................................21
致谢....................................................................................................................................................22
4
第一章 前言
Internet 是当今应用最广泛、发展最迅速的通信网络。这是基于数据包方式的数据分
组交换方式,用户数据被封装在分组中,而分组还包含一些附加信息用于网络中的路由选
择、差错纠正、流量控制等。数据包各自独立地在网络中传递,由于网络状况的变化和经
历路径的不同,数据包到达目的地的时间是不固定的、非实时的。故此,一般来说互联网
较适用于数据的传输。但是,我们知道视频、音频信号经过模数转换后也可以作为数据在
互联网上传递,因此将语音采样,量化变为数字信号,然后打包从网络上传输,双方也可
以进行通话,这就是网络电话。
网络电话是对模拟语音信号经过模数转换,进行编码压缩后,按一定的打包规则将压
缩帧转换成 IP 数据包通过数据网进行传输,在目的地经过数据解压、数模转换复原成话
音,从而达到语音通信的目的。由于数据网是采用统计时分的方式分配、使用网络资源,
任何通信实体都不可能独占某一信道,所以网络电话可以大大提高网络资源的利用率,降
低运营成本。
网络电话的初次亮相是在 1995 年初,VocalTec 公司推出了一种 Internet Phone 客户
软件。虽然当时该公司还没有提出在 IP 上传输话音的概念,但这确实是网络电话第一次
成功的商业化和市场化。在此之前,IP 上的话音传输极为困难,VocalTec 的第一个产品
用于 LAN 上的两台 PC 相互通话。现已有多家网络公司开始利用因特网正式提供国际国内
的长途电话服务。特别在美国,此类业务开展得更为广泛。类似的技术也可用于长途传真
(E-Fax)等电信服务项目。由于全球范围内的因特网通信费用大大低于通常的电信长途
费用,众多的用户已开始使用通过因特网的长途电话服务。
基于实验和研究的目的,本文实现了一个从计算机到计算机的网络电话的软件。软件
的开发环境为 Windows XP 平台,开发工具采用 Visual C++ 6.0。本软件能够在网络上实现
两人之间的文本传输和两人之间的语音对话,但支持多人在线。下文将对本软件展开分析。
5
第二章 软件设计
2.1 软件的需求分析
2.1.1 整体结构
本系统从逻辑上分为 2 个部分:客户端和服务器端。
客户端与服务器端之间的关系如图 1 所示。
服务器端的数据库中包含了所有用户的资料。例如用户的名称、IP 地址、当前状态等
信息。服务器端程序利用 Winsock 控件来监听客户端发来的请求,对接收到的客户端发来
的请求进行处理,提取出命令字及参数,按照定义好的命令字完成相应的工作。
服务器完成的任务基本上都是被动的,大部分是响应客户端发出的请求。
客户端模块负责建立起连接之后的语音通讯功能。该模块从声卡采集音频数据并压缩,
然后把数据流发送到服务器并转发到对方主机。同时该模块还负责对接收到的语音数据流
进行解压缩并利用声卡播放出来的任务。
2.1.2 信令系统的实现
在 C/S 模式中,消息命令字起到了非常重要的作用,服务器端与客户端之间通过发送
以消息命令字开头的包含指定消息的字符串来实现沟通。收到指定的消息命令字就去执行
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