ip電話是指在IP網(wǎng)上通過TCP/IP協(xié)議實(shí)時(shí)傳送語音信息的應(yīng)用。比起傳統(tǒng)的模擬電話來，IP電話是將語音信號(hào)在傳送之前先進(jìn)行數(shù)字量化處理，并壓縮、打包轉(zhuǎn)換成8kbit/s或更小帶寬的數(shù)據(jù)流，然后再送到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳送。而傳統(tǒng)的模擬電話是以純粹的音頻信號(hào)在線路上進(jìn)行傳送。與傳統(tǒng)電話不僅存在著較大的資費(fèi)差，而且存在著明顯的技術(shù)差異，我們可以從簡單物理模型來比較一下兩者之間的編碼差異,從編碼差異上分析兩者網(wǎng)路利用率。

從技術(shù)角度分析，IP-phone技術(shù)一是采用了壓縮編碼及基于TCP/IP的包交換技術(shù)，二是利用了具有統(tǒng)計(jì)復(fù)用的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，三是充分利用了現(xiàn)有的光纖傳輸技術(shù)，因此在資源占用率上來講明顯高于僅僅采用PCM語音編碼技術(shù)的傳統(tǒng)模擬交換技術(shù)。在IP-phone剛剛面世不久，人們從H.323系列的語音編碼標(biāo)準(zhǔn)中，如G.723.1編解碼器（輸出碼流速率為6.3kbit/s或5.3kbit/s）或者G.729編解碼器（速率為8kbit/s）推出結(jié)論，IP電話與基于64kbit/s的PCM交換相比，編碼處理后利用率提高了8倍甚至更高。其實(shí)，這種結(jié)論是不確切的。

我們知道，IP電話與傳統(tǒng)電話最大的不同在于語音模擬信息以分組數(shù)據(jù)的形式在數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳輸，因此，在語音終端和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)之間需要一個(gè)信源編碼器（通常叫網(wǎng)關(guān)），將連續(xù)的語音模擬信號(hào)分割成一定長度的多個(gè)語音數(shù)據(jù)分組，并對(duì)其進(jìn)行壓縮處理，減小信源語音消息的多余度，降低傳輸碼率，提高傳輸消息的有效性。又因?yàn)椴捎没赥CP/IP協(xié)議的包交換技術(shù)，所以在通過傳輸信道傳送前，將壓縮后得到的數(shù)據(jù)封裝到IP數(shù)據(jù)包中實(shí)現(xiàn)在IP交換網(wǎng)的傳輸，由于網(wǎng)絡(luò)上實(shí)際傳送的碼流并不是編碼后輸出凈菏碼流（語音包）如5.3kbit/s（G.723.1）或8kbit/s（G.729），而是經(jīng)過封裝后的碼流。它的一般封裝形式為：在語音包前加上IP包頭、UDP包頭和RTP包頭。IP包頭為20字節(jié)，UDP包頭為8字節(jié)，RTP包頭12字節(jié)，總包頭長度為40字節(jié)。通過增加這部分多余字節(jié)，達(dá)到尋址、提高可靠性等功能。封裝的效率取決于一個(gè)RTP包中打多少數(shù)量的語音包。RTP包頭所打的語音包越多，封裝效率就越高，單位流量也就越小，電路利用率就越高，但同時(shí)，由于RTP包頭所攜帶的語音包個(gè)數(shù)增加，單個(gè)IP數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延在一個(gè)話音往返的歷時(shí)加長，全網(wǎng)時(shí)延就加大，給消費(fèi)者最直接的感覺就是“對(duì)方反應(yīng)遲鈍”，反之亦然。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，運(yùn)營商需要在提高電路利用率和減少時(shí)延中做出選擇，兩者是難以兩全的。

一般地，在全程時(shí)延（包括編碼時(shí)延、打包時(shí)延、處理時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、緩沖排隊(duì)時(shí)延等）中分配給編碼的時(shí)延為30ms左右，這種時(shí)延要求也是普通電信業(yè)務(wù)的時(shí)延最低要求。要滿足這個(gè)時(shí)延要求，取決于一個(gè)RTP的包打進(jìn)多少壓縮后的語音包。IP電話的實(shí)際碼流可估算如下：實(shí)際傳送碼流=壓縮后的語音包/封裝效率。封裝效率的估算公式為：

封裝效率=（壓縮后的語音包× n × 幀長/ 8）/[（壓縮后的語音包× n× 幀長/ 8 ）＋40] 。n表示打進(jìn)n個(gè)語音包。以G.729信源編碼為例，如一個(gè)RTP包打進(jìn)一個(gè)語音包，則實(shí)際傳送碼流為40kbit/s，時(shí)延約為 10 ms；如打兩個(gè)語音包，則實(shí)際傳送碼流為24kbit/s，時(shí)延約為 20 ms；如打四個(gè)語音包，實(shí)際傳送碼流為16kbit/s，時(shí)延為40ms。為保證編碼打包的時(shí)延，若將缺省語音包的數(shù)量定為兩個(gè)，實(shí)際傳送碼流即為24kbit/s，而不是8kbit/s。因此對(duì)于語音業(yè)務(wù)這類實(shí)時(shí)性要求非常高的業(yè)務(wù)，要保證語音的質(zhì)量，根據(jù)ITU-T標(biāo)準(zhǔn)語音的全程往返時(shí)延應(yīng)當(dāng)控制在450ms為宜，編碼打包后形成的單位碼流通常是在20kbit/s。從這一點(diǎn)可以看出帶寬壓縮與普通電話相比僅為3倍左右，而不是8倍或更多。

當(dāng)然，我們采用不同的信源編碼器和采用不同的封裝形式所產(chǎn)生的實(shí)際傳送碼流差異是很大的。我們只有通過信源編碼和信道編碼來提高信道傳輸消息的有效性和可靠性。我們分別從信源編碼和信道編碼兩方面來改善IP-phone的傳輸效率，以及時(shí)下談得較多的QoS問題。

采用某種語音編碼方式可以提高編碼效率，但沒有提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，僅僅是將大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬節(jié)省下來。從目前中國電信的發(fā)展趨勢來講，隨著傳輸技術(shù)的不斷提高，傳輸速率越來越快，帶寬也將越來越高，屆時(shí)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源可能無須那樣節(jié)約，這種壓縮編碼方式是否適用還很難說，但從目前使用來看，這種技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)該是有其優(yōu)越性。

在消費(fèi)者使用電話進(jìn)行交流時(shí)，有一個(gè)較為突出的特點(diǎn)，即交互式。當(dāng)對(duì)端說話時(shí)，本端一般保持沉默；而本端說話時(shí)，對(duì)端保持沉默。而語音沖突的現(xiàn)象并不多見，正如圖1所示。

目前所采用的IP語音編碼壓縮技術(shù)是ITU-T于1995年11月批準(zhǔn)的被稱為G.729的新的語音壓縮標(biāo)準(zhǔn)，正如前面所說，G.729標(biāo)準(zhǔn)采用的算法，可以僅用8kbit/s帶寬傳輸話音，而話音質(zhì)量與32kbit/sADPCM相同。而這種語音編碼技術(shù)并沒有充分利用圖1的這種交互式，也就是說編碼時(shí)將許多無用的空白消息進(jìn)行了編碼。從某些資料顯示：大量的研究表明，在一個(gè)全雙工電話交談中，只有36%-40%的信號(hào)是有效的。這一數(shù)據(jù)與圖二的表示有異曲同工之意。在對(duì)對(duì)端語音進(jìn)行編碼時(shí)，開始由于沒有語音信號(hào)，所以不進(jìn)行語音編碼，默認(rèn)值為零，當(dāng)x1時(shí)刻到來時(shí)，檢測到語音信號(hào)，此時(shí)再進(jìn)行采樣、量化、編碼，當(dāng)x2時(shí)刻到來時(shí)，檢測到語音信號(hào)的漸漸衰落而進(jìn)入抑制編碼階段，即編碼間隔進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，當(dāng)語音信號(hào)消失時(shí)，編碼間隔趨于無窮大，從而提高了編碼效率。

從圖1的語音曲線來看，似乎是沒有規(guī)律的。但我們知道中國語言中詞、慣用語較多，單個(gè)的字很少，尤其是口語的交流，有很多連續(xù)的詞句。正如計(jì)算機(jī)漢字編碼一樣，常用詞匯只有5000多條。我們在編碼時(shí)充分利用這一規(guī)律，可以在語音識(shí)別的基礎(chǔ)上進(jìn)行語音預(yù)編碼。我們可以將語音看作一個(gè)馬爾可夫信源。例如：我們在接電話時(shí)，習(xí)慣用語是：“喂，你好！找哪位？”假如我們在編碼中已經(jīng)將這段話進(jìn)行了預(yù)編碼，當(dāng)收到語音信號(hào)“喂”時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)移概率P（你！喂）發(fā)出“你”，再根據(jù)轉(zhuǎn)移概率P（好！你）發(fā)出“好”字等等，這就好比，你還沒說，我這兒就猜測到你下面要說的話。這將大大緩解現(xiàn)有IP-phone語音延遲大的現(xiàn)象。

我們再從信道編碼入手。在通信信道傳輸中包含了很多技術(shù)，也經(jīng)過了許多傳輸信道，因此，片面地去改變現(xiàn)有的信道編碼技術(shù)或者籠統(tǒng)地去改變某一信道編碼技術(shù)來追求資源利用率是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)樾诺谰幋a是在信源編碼的基礎(chǔ)上，有目的的增加某些碼元，使之具有糾錯(cuò)或檢錯(cuò)功能，在IP通信中，就是在信源編碼的基礎(chǔ)上，在語音包前封裝某些信息，例如尋址信息，使之能有目的的進(jìn)行傳輸。由于IP是基于TCP/IP協(xié)議的包交換技術(shù)，因此它在進(jìn)行語音包交換時(shí)，每一個(gè)語音包前必須加上IP包頭、UDP包頭和RTP包頭，這些包頭假如采用某些壓縮技術(shù)是可以達(dá)到提高網(wǎng)路利用率的目的，但隨之產(chǎn)生的誤碼也將會(huì)增加。因此，從個(gè)人觀點(diǎn)出發(fā)，從信道編碼角度來提高網(wǎng)路利用率是不可取的。

IP技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，尤其是信源編碼技術(shù)的更新，對(duì)IP-phone 來講是具有重大意義的，可以想象，將來IP-phone無論從質(zhì)量還是效率來講應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通電話。