P2P网络通讯系统中的语音通讯技术

摘 要：计算机技术的不断更新和应用促进了人与人之间的沟通和交流，网络的不断进步使得以往的网络功能也更加丰富，语音和视频等技术在网络技术中占据着非常重要的位置，同时语音技术在网络技术在整个网络技术中发挥这非常重要的作用，本文主要分析了网络通讯系统中的语音通讯技术，希望能够给网络技术工作人员提供一些经验和借鉴。

关键词：网络技术；语音通讯技术；分析

在网络技术当中，P2P网络通讯系统中的语音技术是应用非常广泛的一项技术，当前，该项技术在我国的发展是较为成熟的，在服务器的稳定性上以及用户的安全方面都有着非常大的优势，所以相关企业都在研究这项技术，希望这项技术能够朝着更好的方向来发展，所以很多人在这项技术的研究上都付出了很多的努力。

1、主流P2P网络通讯系统简介

P2P网络通讯系统就是在所有的技术当中都采用P2P技术能够实现功能和效率上的一些非常细致的效果，所以现在的网络通讯技术中也经常使用这种较为成熟的技术。

Skype是在其他的系统基础上不断发展来的，这种系统能够为全世界的个人电脑提供非常高质量的服务，同时在价格上也有着非常大的优势，所以相对于其他的技术来说，这种系统在语音服务上也有着非常大的优势，因为这种系统经常用于商业运营，所以其具体的设计保密性也非常强。

该系统采用了较为以P2P为中心的网络技术。该系统中一共有两种节点，一种是普通节点，一种是超级节点，一般来说普通节点是用来保持语音对话正常运行和取消信息的一种非常重要的程序，超级节点可以把普通节点通过一定的处理最终将其连接到网络上，一个普通节点要实现更加高级的功能必须要通过超级节点的加入才能将其实现。

2、研究平台介绍

2.1研究平台的选择

P2P网络语音系统的所有功能都要依赖于P2P网络特定的平台实现，只有按照其应有的程序来执行才能更好地发挥其功能。同时，不同的P2P平台也有着不同的特点，所以对于语音通讯系统所起到的作用也存在着非常明显的差异，所以选择一个相对较为合适的平台对于实现效果也有着非常大的影响。

2.1.1平台选用的原则

1）系统要具有一定的代表性。P2P网络平台在结构形式上有很多不同的特征，在选择平台的形式时应该选择更为适合的网络架构也就是上文中我们所提到的中心化网络架构，同时在通讯终端的选择上也要选择比较有优势的经典类型。

2）功能的完整性和系统的模块化。要更好地保证一次性语音通讯质量除了要做好语音系统的设计工作还要在很多与之相关的其他功能上多下功夫，比如说用户管理和对话管理等等多方面的内容，在整个系统的设计当中能够做好语音模块的相互转换和融合工作也是非常重要的，它能够更好地保证整个系统的工作效率和工作质量。

3）日志系统的完整性。在语音系统的验证工作上也存在着很多的讲究，整个验证系统的正常运行需要依靠系统运行数据的分析和处理来支持，这些数据就来自于日志系统。

2.1.2平台的选用

在平台的选用上可以选择已有项目的基础上进行改进和完善的系统平台，但是一定要能够满足很多的windows用户的使用需求，从开源系统的角度上来说IHU都能达到很好的效果，但是这个系统只能支持一些固定的操作系统，同时还不能支持windows系统的正常使用，所以要实现更好的功能和效果还要选择自主研发的P2P网络平台。

2.2 P2P网络系统平台

这一系统平台采用的是部分中心化的网络架构，这种架构能够非常好地起到保护整个系统的作用，而且在语音通讯质量上也有着非常好的表现。

从P2P网络组成的角度来看，在整个系统的网络架构中只有两种类型的成员：独立于P2P网络、备份所有用户注册信息、辅助用户完成认证的登陆服务器，以及其它所有参与到系统中的构成P2P网络的网络节点，因为超级节点是从普通节点中动态选择生成的，理论上并不需要特别进行部署。但在实际情况下，由于Power-Law定律的存在，为了保障系统的整体性能，也有必要人为地在网络中部署一些负责超级节点的工作的服务器，尤其是在不同类型网络的交界处。如果按照在系统中所起的功能来划分，整个系统的网络架构中的所有成员则可以分为三类：负责为系统所有节点提供特定服务的全局服务器，为某区域节点提供特定服务的超级节点，以及处于架构中最为边缘、不为除了通信节点之外的结点提供服务的普通节点。

3、功能介绍

3.1语音捕获和播放的目标

捕获和播放语音，需要围绕音频设备进行一系列的工作，必须对硬件设备进行操作，这些工作同操作系统是密切相关的。由于研究中选用的系统平台运行于Windows操作系统，对于语音捕获和播放的研究也基于Windows操作系统。P2P网络语音通讯系统中进行的语音捕获和播放，除了能简单地获得和放出语音内容之外，还需要满足一些其它的要求：

1）连续性：在通讯过程中，发送端的语音捕获和接收端的语音播放都是连续不断的，而不像语音文件的录制和播放，有一个明确的终点。这即意味着在一个通讯过程结束之前，系统所传递的语音数据的总量都是不明确的；每一个通讯过程所传输的语音数据量也是不相同的。

2）实时性：通讯的双方需要进行相互交流，这样的交流要求语音从一端发出到另一端听到的过程必须有实时性，作为这一过程中的步骤之一，语音捕获和播放也需要做到尽可能缩短时延，以保证实时性。

3）多路混音：多人语音通讯带来的数据量是能体现P2P网络在通讯系统中的优势的地方。而只有实现多路混音，才能实现多人语音通讯的功能。

4）自由的参数控制：无论是语音的发送端，还是接收端，都有对语音数据的相关参数进行自由设置的需求，例如调整音量、加入某种音效等。

5）有限的资源消耗：对于一个P2P网络语音通讯系统而言，本身就采用了富客户端的设计，为了不进一步的加大对于系统资源的耗费，在进行语音捕获和播放时，也应当节省使用资源。

3.2 Windows下的音频捕获和播放

实现Windows下的音频捕获和播放主要有三种方式：通过高级音频函数、MCI设备驱动程序低级音频函数MIDIMapper、低级音频设备驱动114；以及DirectSound。第一种方法因为经过了包装，在使用上相对简单，但在操控上不够自由；第二种方法的使用要困难一些，但是对音频数据的操控更为灵活；采用DirectSound的方法，能够取得最好的效率。

4、结语

在网络语音通讯技术中，选择好平台是非常重要的，这不仅关系到了整个系统的正常运行，同时对于网络系统功能和性能上的优化也起到了非常关键的作用，随着我国网络信息技术的不断发展，相信我国的P2P网络通讯技术能够体现出更为强大也更为使用的功能，从而为网民提供更加边界更加实用的服务。■

参考文献

[1]黄永峰.因特网语音通信技术及其应用[M].北京：人民邮电出版社，2002.

[2]汪昱，邢皖甲，王甜.结构化P2P语音交流软件siPear的设计文档[R].上海：复旦大学网络与多媒体实验室，2007.