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Asterisk課堂-語(yǔ)音時(shí)延和抖動(dòng)

2017-01-20 10:47:10   作者:james.zhu   來(lái)源:asterisk   評(píng)論:0  點(diǎn)擊:




  在語(yǔ)音通話過(guò)程中影響語(yǔ)音質(zhì)量的兩個(gè)主要問(wèn)題是語(yǔ)音時(shí)延和抖動(dòng)。Asterisk中的語(yǔ)音時(shí)延和抖動(dòng)也和其他的PBX一樣,同樣是因?yàn)槟承┚W(wǎng)絡(luò)原因,設(shè)備原因和傳輸編碼造成的這些問(wèn)題。
  視頻中介紹了時(shí)延出現(xiàn)的原因,抖動(dòng)的原因和如何防止這些問(wèn)題的發(fā)生:
  因?yàn)橐曨l介紹的僅是幾個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題和環(huán)境,為了在實(shí)際部署Asterisk時(shí)能夠有效的防止這些問(wèn)題的發(fā)生,筆者認(rèn)為有必要和大家簡(jiǎn)單介紹一下關(guān)于時(shí)延的概念,時(shí)延形成的原因,抖動(dòng)形成的原因,和其他相關(guān)測(cè)試工具。
  • 時(shí)延(Latency)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是因?yàn)樵谡Z(yǔ)音數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,因?yàn)楹芏嘀虚g處理環(huán)境和設(shè)備需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理多次轉(zhuǎn)發(fā)引起的時(shí)間延遲。這些數(shù)據(jù)看起來(lái)到我們服務(wù)器時(shí)非?,事實(shí)上,如果經(jīng)過(guò)了不同網(wǎng)絡(luò),不同地區(qū)或者國(guó)家,就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)時(shí)延。這個(gè)時(shí)延如果在一定合理的范圍內(nèi),語(yǔ)音質(zhì)量就不會(huì)受影響。但是,如果超出了一定的范圍,語(yǔ)音質(zhì)量就會(huì)降低,最后影響了用戶體驗(yàn)。圖例中介紹了數(shù)模轉(zhuǎn)換消耗的時(shí)間,數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)間和編碼轉(zhuǎn)換消耗的時(shí)間。
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  • 時(shí)延形成的原因。如上圖所示,時(shí)延形成的原因很多,它們主要包括模擬語(yǔ)音數(shù)字語(yǔ)音處理過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸消耗的時(shí)間,網(wǎng)絡(luò)交換路由導(dǎo)致的時(shí)延,語(yǔ)音編碼轉(zhuǎn)換消耗的時(shí)間。通常情況下,這些都是客觀存在的因素。但是,我們盡可能想辦法降低這些時(shí)延帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),例如,建議用戶使用質(zhì)量好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,盡可能使用同一語(yǔ)音編碼,好的線路。
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  • 抖動(dòng)(Jitter)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中,數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)長(zhǎng)不一致,不統(tǒng)一,數(shù)據(jù)包大小不一致,導(dǎo)致的語(yǔ)音數(shù)據(jù)狀態(tài)不穩(wěn)定。通常情況下,可能是網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備中的路由路徑不同,或者數(shù)據(jù)抵達(dá)時(shí)間不一致,線路擁塞導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不能正常收發(fā),到達(dá)目的地以后數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包大小不一致。很多時(shí)候也可能是時(shí)間戳錯(cuò)誤,服務(wù)器端認(rèn)為是不正確的數(shù)據(jù)包,可能丟棄或者重新發(fā)送。在Asterisk中,幾個(gè)通信接口都支持了jitter buffer,采用了buffer 隊(duì)列的算法來(lái)優(yōu)化抖動(dòng)問(wèn)題。用戶可以在sip,IAX或者SS7 的配置文件中做相應(yīng)的調(diào)整。在下面的其中一個(gè)圖例中,大家可以看到,正常的低抖動(dòng)的環(huán)境下,數(shù)據(jù)包大小基本一致(100,100,100);但是在抖動(dòng)嚴(yán)重的環(huán)境下,數(shù)據(jù)包大小不一致(50,150,100)。這樣,Asterisk可能丟棄過(guò)于小的數(shù)據(jù)包,并且通過(guò)Buffer來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理。
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  使用開(kāi)源工具在Asterisk環(huán)境下測(cè)試時(shí)延的方式。比較幸運(yùn)的是,開(kāi)源社區(qū)很多技術(shù)人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了測(cè)試系統(tǒng)時(shí)延的一些工具,asterisk 作為一個(gè)實(shí)時(shí)的語(yǔ)音系統(tǒng),可以作為一個(gè)測(cè)試手段幫助用戶排查Asterisk服務(wù)器本身的問(wèn)題。以下是Asterisk 環(huán)境下,使用Linux 工具的安裝運(yùn)行方式:
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  • 使用第三方工具排查時(shí)延問(wèn)題。根據(jù)很多用戶建議的說(shuō)法,一般來(lái)說(shuō),時(shí)延在< 150 ms 是可以接受的范圍;抖動(dòng)在< 10 ms 以下是可以接受的范圍。這是一個(gè)基本的判斷。如果滿足以上兩個(gè)條件,基本上一般的語(yǔ)音質(zhì)量都可以得到保障。當(dāng)然,作為專業(yè)的技術(shù)人員,我們建議用戶使用一些專業(yè)的VoIP測(cè)試工具來(lái)通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)我們實(shí)際的工作環(huán)境。通常情況下,如果用戶環(huán)境需要部署Asterisk時(shí),你可以根據(jù)用戶人數(shù),網(wǎng)絡(luò)帶寬,語(yǔ)音編碼計(jì)算一個(gè)合理的結(jié)果。這樣,管理員部署時(shí)才能做到心中有數(shù)。
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  • 其他相關(guān)問(wèn)題。VoIP領(lǐng)域涉及語(yǔ)音質(zhì)量的因素很多,也包括其他的相關(guān)的問(wèn)題,例如MOS,Packet Loss,Echo,VAD,Silence Suppression和CNG等等。這些參數(shù)中,有的在Asterisk中本身沒(méi)有支持,例如VAD。有的需要終端配合檢查設(shè)置。這些參數(shù)很多時(shí)候也影響了語(yǔ)音質(zhì)量,如果用戶需要做一些測(cè)試的時(shí),筆者也建議也盡可能考慮這些相關(guān)的參數(shù)。
  本章節(jié)介紹了時(shí)延的基本概念和原因,也介紹了抖動(dòng)的形成和處理方式。另外,為了幫助用戶能夠使用有效的工具排查這些問(wèn)題,筆者也介紹了幾個(gè)工具。因?yàn)橛绊懻Z(yǔ)音質(zhì)量的相關(guān)因素很多,篇幅的限制,我們羅列了這些相關(guān)的參數(shù),希望能夠給讀者一個(gè)關(guān)于語(yǔ)音質(zhì)量問(wèn)題的比較全面的了解。

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