IP电话的关键技术
IP电后时工作原理是先将语音信号进行模数转换、编码、压缩和打包，然后通过Internet网络传输，到接收端则相应进行拆包、解压、译码和数模转换，从而恢复出语音信号。
1 、语音压缩技术。IP电话的技术基础是语音压缩技术。在语音压缩的技术标准方面，1972年制定了64Kbit/s PCM（脉冲编码调制）方式；1986年制定了32Kbit/s ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）方式；1991年制定了16Kbit/s LD-CELP（低延时码激励线性预测）方式；1995年11月，ITU（国际电联）批准了语音压缩标准G.729，采用8Kbit/s CS-ACELP方式。目前用于IP电话的标准是G723.1，速率为5.3/6.3Kbit/s。
2 、回声抵消技术，在PBX或局用交换机侧，有少量电能未被充分转换而沿原路返回，形成回声。如果打电话者离PBX或局用交换机不远，回声返回很快，人耳听不出来，但当回声返回时间超过10 ms时，人耳就可以听到明显的回声了。为了防止回声，一般采用回声抵消技术。因为一般IP网络的延时很容易达到40～50 ms，所以回声抵消。
3 、语音抖动处理技术。IP网络的一个特征就是网络延时与网络抖动，它们可以导致IP通话质量明显下降。网络延时是指IP包在网络上平均的传输时间，网络抖动是指IP包传输时间的长短变化。当网络上的语音延时超过200 ms时，通话双方更倾向于采用半双工通信。另一方面，如果网络抖动较严重，那么有的话音包因迟到而被丢弃，会产生话音的断续及部分失真，严重影响语音质量。为了防止这种抖动，人们采用抖动缓冲技术，即在接收端设置一个缓冲池，语音包到达时首先进行缓存，然后系统以稳定平滑的速率将语音包从缓冲池中取出并处理，再播放给受话者。
4、 IP包分割技术。有时网络上有长数据包，一个包上千字节，这样的长包如不加以限制，在某些情况下也会影响语音质量。为了保证IP电话的通话质量，应将IP包的大小限制为不超过2556字节。
5、VoIP前向纠错技术。为了保证语音质量，有些先进的VoIP网关采用信道编码以及交织等技术。IP包在传送过程中有可能损坏或被丢失，采用前向纠错技术可以减少传输过程中的错码积累。当然，对丢、错包率均较低的内部网络，可以不必采用该技术。
6、语音优先技术。语音通信对实时性要求较高，在带宽不足的IP网络中，一般需要语音优先技术，即在IP网络路由器中必须设置语音包的优先级最高。这样，网络延时和网络抖动对语音的影响均将得到明显改善。
7、 静噪抑制技术。又称语音激活技术，是指检测到通话过程中的安静时段即停止发送语音包的技术。大量研究表明，在一路全双工电话交谈中，只有36％～40％的信号是活动的或有效的。通过静噪抑制技术，可以大大节省网络带宽。
2.2 系统设计思想
本系统要利用嵌入式单片机设计的电话终端实现在普通交换机上通话，就需要解决以下问题。
1、模拟语音的数字化
由于打电话时候话音是模拟的而系统只能处理数字的语音，因此首先要实现模拟语音的数字话，我们这里采用MOTOROLA的PCM编解码芯片MC14LC5480实现语音的编解码。MC14LC5480是一款A/ｕ可选的能适应不同国家标准的芯片，其输出速率为标准的64Kbit/s。
2、数据的分组发送
由于在以太网上传输的数据是符合规范的MAC帧，因此我们利用单片机控制网卡芯片来实现数据的装帧。以太网标准的MAC帧由5个字段组成。前两个字段分别为6字节长度的目的地址和源地址字段。第三个字段是2字节的类型字段，用来标志上一层使用的什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。第四个字段是数据字段，其长度在46到1500字节之间。最后一个字段是4字节的帧校验序列FCS。要实现网络上发送接受数据必须严格按照以太网协议。
帧的接收过程分为两步：(1)由本地DMA将帧存入接收缓冲区中；(2)由远程DMA将接收缓冲区中的帧读入内存。即将网络上的数据帧接收并存在网卡的接收缓冲区中，然后由主机程序将缓存区中的帧读走并存入内存中，帧的接收工作由网卡自动完成，只需对相关的寄存器和PSTART，PSTOP，CURR和BNRY 进行适当的初始化即可。帧读入之前，必须初始化相应的寄存器RSAR、RBCR，然后再启动远程DMA读操作和主机程序的读端口操作。为了读取完整的数据帧，先读入18 B的数据，用来确定有效数据的长度，然后根据有效数据的长度将帧完整地读入。启动远程DMA读操作，应该给CR赋0AH，远程DMA 将从接收缓冲区的DMA 地址处读入数据并送往I/O数据端口，由主机程序读入内存。这一过程将一直持续到RBCR 寄存器为0 结束。
3、人机接口模块
在整个系统中人机接口是不可缺少的部分，因为作为人机接口要完成人与系统的交互，从而使系统更容易操作完成用户任务。这里用户接口包括了输入电话号码的拨号的键盘，以及用户拨号错误后产生的一些系统提示，还包括了显示信息的液晶显示和通话计时的显示。
下面是整个系统的设计实现方案：电话机采集模拟信号通过 RJ11标准接口和MC3419-1L用户回路接口送到PCM编解码芯片MC14LC5480中进行A/D转化形成标准的64Kbit/s PCM码流输出，然后经过ATmega16把数据分成块后送到以太网控制器RTL8019AS，以太网控制器芯片完成地址识别，数据收发，冲突检测然后把和自己物理地址相一致的数据帧发到网络上，当局域网上的其他以太网控制器侦听到和自己物理地址一致的数据包发送时就接收该帧，然后去掉包头，送到PCM解码芯片进行解码，D/A转换，然后通过用户回路接口，RJ11接口从电话机输出模拟语音。
