Qu'est-ce que la VoIP ?

La VoIP (Voice over Internet Protocol) est une technologie qui permet de passer des appels vocaux sur l'internet plutôt que sur les réseaux téléphoniques traditionnels. En convertissant le son en paquets de données numériques, la VoIP permet la communication vocale et vidéo en temps réel sur les réseaux IP, ce qui permet de tout faire, des systèmes téléphoniques professionnels aux applications de vidéoconférence en passant par les réseaux mobiles.

Démontrée à l'origine dans les années 1970, la VoIP n'est devenue commercialement viable qu'à la fin des années 1990 et au début des années 2000, lorsque la généralisation de l'accès à l'internet et l'amélioration des technologies de mise en réseau ont rendu possible son adoption à grande échelle. En 2020, la VoIP était devenue une infrastructure essentielle, formant l'épine dorsale de la communication moderne pour les entreprises et les consommateurs dans presque tous les secteurs.

Aujourd'hui, les appels vocaux et Video sont si courants que la technologie qui les sous-tend passe souvent inaperçue. Mais que signifie réellement la transmission d'appels vocaux sous forme de paquets de données ? Quels défis techniques la VoIP permet-elle de relever et pourquoi est-elle devenue le fondement des communications modernes ? Dans ce billet, nous allons répondre à ces questions, explorer le fonctionnement de la VoIP et vous montrer comment l'essayer vous-même en utilisant l Voice API de Vonage.

Ce billet de blog est structuré de manière à s'adapter à différents styles de lecture et d'apprentissage. Chaque section est atomique, alors n'hésitez pas à les lire dans l'ordre qui vous convient le mieux :

• Des lignes téléphoniques à l'Internet : Comment la Voice est devenue numérique

• Qu'est-ce que la VoIP et comment est-elle utilisée ?

• Essayez la VoIP !

• En résumé

• Pour en savoir plus

Des lignes téléphoniques à l'Internet : Comment la Voice est devenue numérique

La VoIP est également connue sous le nom de téléphonie IP. La VoIP est un ensemble de technologies principalement utilisées pour la communication vocale sur les réseaux IP (Internet Protocol). En d'autres termes, la VoIP permet de passer un appel téléphonique sur l'internet au lieu du traditionnel réseau téléphonique public commuté (RTCP) ou service téléphonique classique (POTS).

Pour comprendre pourquoi la VoIP est si révolutionnaire, il est important de comprendre comment les appels téléphoniques fonctionnaient à l'origine.

Comment fonctionnaient les appels téléphoniques avant l'Internet

Pendant la plus grande partie du XXe siècle, les appels téléphoniques étaient acheminés par des câbles physiques. Lorsque vous décrochiez le téléphone et composiez un numéro, votre appel était connecté à l'autre personne par un chemin dédié fait de câbles de cuivre sur un système de circuit commuté circuit commuté. Les ondes sonores de votre Voice étaient converties en signaux électriques et transmises dans les deux sens le long de ce chemin. Cette connexion est restée ouverte pendant toute la durée de l'appel, même pendant les moments de silence.

Ce système fonctionnait, mais il avait des limites. Il nécessitait une infrastructure coûteuse, n'était pas facilement extensible et n'était pas très flexible. Une fois l'appel terminé, la connexion était interrompue et ne pouvait pas être réutilisée pour autre chose. Que se passe-t-il si toute cette infrastructure tombe en panne ? Serait-il possible de rendre ces connexions plus persistantes et plus fiables ?

Dans les années 1960, une nouvelle technologie est apparue pour répondre à cette question : l'internet. Alors que les ordinateurs et l'internet devenaient de plus en plus courants, les ingénieurs ont commencé à se poser une question simple : Et si la voix pouvait voyager de la même manière que les courriels et les pages web ?

Transformer la Voice en données

L'internet n'envoie pas les informations sous la forme d'un flux unique et continu. Au lieu de cela, il les divise en petits morceaux appelés "paquets" dans le cadre d'un processus appelé "commutation de paquets". commutation de paquets. Chaque paquet comporte un en-tête et une charge utile : L'en-tête indique au paquet où aller et, une fois arrivé à destination, la charge utile du paquet est extraite et exploitée par un système d'exploitation, un logiciel d'application ou des protocoles de couche supérieure. En d'autres termes, un paquet est comme une enveloppe sur laquelle figure une adresse qui indique au réseau où il doit aller ; la lettre à l'intérieur de l'enveloppe contient les données. C'est ce qui se passe sous le capot chaque fois que vous envoyez un courrier électronique, que vous accédez à un site web, que vous diffusez une vidéo en ligne ou que vous passez un appel avec un numéro virtuel.

La commutation de paquets résout la question de savoir comment les données peuvent circuler efficacement sur les réseaux, mais la voix présente un défi unique. La parole humaine est continue et analogique, alors que les réseaux informatiques utilisent des données numériques discrètes. Pour envoyer de la voix sur l'internet, les ondes sonores doivent d'abord être converties en une forme numérique qui peut être compressée, transmise et reconstruite à l'autre bout.

C'est ici qu'intervient le codage prédictif linéaire (LPC) entre en jeu.

Le LPC est une technique utilisée dans le traitement de la parole pour représenter le son parlé dans un format numérique compact. Au lieu de transmettre tous les détails d'un signal vocal, le LPC analyse de courts segments de la parole et identifie des modèles qui peuvent être utilisés pour prédire les sons à venir. Seules les informations essentielles nécessaires pour recréer la voix sont envoyées sur le réseau.

En résumé, lorsque vous parlez dans un appareil équipé de la VoIP, comme un smartphone ou un ordinateur portable, votre voix est.. :

1. Capté par un microphone

2. Compression en données numériques à l'aide du LPC ou d'une technique similaire

3. Diviser en petits paquets

4. Acheminé par l'internet

5. Remonté et reproduit à l'identique à l'autre bout du fil

Tout cela se passe en quelques millisecondes, de sorte que la conversation semble naturelle et en temps réel.

Pourquoi c'était un gros problème

La transformation de la Voice en données internet a tout changé.

Parce que la Video utilise les mêmes réseaux que les sites web, les apps et le streaming vidéo :

• Les appels sont moins chers, en particulier les appels longue distance et internationaux.

• Vous n'avez pas besoin de lignes téléphoniques spéciales

• La voix, la vidéo et la messagerie peuvent fonctionner ensemble dans une seule et même application.

Ce changement a jeté les bases des outils de communication modernes tels que les appels vidéo, les numéros de téléphone virtuels et les centres de contact basés sur le cloud.

En bref, la VoIP fonctionne parce que l'internet a appris à transmettre des conversations humaines, et pas seulement du texte et des images. Et une fois que la Voice est devenue une forme de données comme une autre, la communication est devenue plus rapide, moins chère et beaucoup plus flexible.

Qu'est-ce que la VoIP et comment est-elle utilisée ?

Voice over Internet Protocol est une méthode de transmission d'ondes sonores compressées en paquets de données sur des réseaux numériques utilisant l'internet. Ces paquets de données sont transmis le long de leurs réseaux en utilisant des en-têtes pour diriger les routeurs et en transportant des charges utiles contenant des données et des instructions. Une fois que les paquets atteignent leur destination, ils sont réassemblés et décompressés en ondes sonores à l'aide d'un codec. Le codec (un portmanteau de codeur/décodeur) fait référence à un élément matériel ou logiciel qui code ou décode un flux de données ou un signal.

Pour fonctionner, la VoIP nécessite généralement les éléments suivants :

1. Une connexion internet

2. Un appareil compatible avec la VoIP, tel qu'un téléphone intelligent équipé d'une application VoIP

3. Un fournisseur de services VoIP

4. Un contrôleur de session (SBC) pour gérer l'acheminement des appels et la sécurité

Protocoles de session et protections

VoIP emploie protocole d'initiation de session (SIP) pour établir, maintenir et terminer les sessions Voice et Video. Le SIP est un protocole textuel inspiré du protocole de transfert hypertexte (HTTP) et du protocole de transfert de courrier simple (SMTP). Comme les adresses IP, les adresses SIP permettent de diriger les paquets de données de communication entre les appareils compatibles VoIP. Une fois qu'une session est lancée, d'autres protocoles sont responsables du codage, de la transmission et du décodage des paquets de données.

Les contrôleurs de session (Session Border Controllers - SBC) assurent la sécurité de ces sessions. Ils sont également responsables de la connectivité, de la qualité du service, de l'application des réglementations, des statistiques et des informations de facturation. Si une session est la connexion entre deux appareils compatibles VoIP, le SBC est le superviseur qui s'assure que tout est protégé et en ordre.

Comment la VoIP alimente la technologie que nous utilisons tous les jours

Alors que la VoIP concernait initialement la transmission de la voix, le concept de communication sur l'internet constitue la base de ce que l'on appelle la téléphonie IP. La téléphonie IP comprend la voix ainsi que les communications par texte et par télécopie. Des applications comme WhatsApp et Signal utilisent la téléphonie IP. De nos jours, la Voice et la téléphonie IP font partie intégrante de l'infrastructure mobile moderne, les réseaux 4G et 5G s'appuyant sur des technologies vocales basées sur l'IP.

Aujourd'hui, la VoIP ne consiste pas seulement à remplacer les appels téléphoniques traditionnels. La VoIP et la téléphonie IP sont à la base de bon nombre de nos outils de communication modernes essentiels.

Vidéo conférence : Plus que de la Video

Lorsque vous participez à un appel vidéo sur des plateformes telles que Zoom, Google Meet ou Microsoft Teams, la VoIP fonctionne en coulisses. Pendant que votre caméra s'occupe de la Video, votre Voice est toujours capturée, transformée en données numériques et envoyée sur l'internet en utilisant les principes de la VoIP.

Comme vous l'avez probablement remarqué lors de vos propres expériences de vidéoconférence, le son est généralement l'élément le plus important d'un appel vidéo. Même si la vidéo se fige ou perd en qualité, un son clair préserve la conversation. La VoIP permet d'ajuster, de compresser et de hiérarchiser les données vocales pour que les conversations se déroulent de manière naturelle même lorsque les connexions internet ne sont pas parfaites.

In-App Messaging et Voice Notes

Les applications de messagerie telles que WhatsApp, Slack et Discord s'appuient fortement sur la technologie VoIP. Lorsque vous envoyez une note vocale, démarrez une discussion vocale ou passez un appel dans l'application, vous n'utilisez pas un réseau téléphonique traditionnel. Au lieu de cela, votre Voice voyage sous forme de données Internet, tout comme les messages texte et les images.

C'est pourquoi ces applications peuvent offrir :

• Appels vocaux et vidéo gratuits ou à faible coût

• Appels groupés entre pays

• Commutation transparente entre le texte, la Voice et la Video

Du point de vue de l'utilisateur, il s'agit d'une simple application. Sous le capot, c'est la VoIP qui rend cette flexibilité possible.

Réseaux mobiles et appels Wi-Fi

La VoIP et la téléphonie IP font partie intégrante de l'infrastructure mobile moderne. De nombreux smartphones prennent désormais en charge les appels Wi-Fi, ce qui vous permet de passer des appels via une connexion internet sans fil au lieu de dépendre uniquement des tours de téléphonie cellulaire.

Les nouvelles normes mobiles utilisent également des technologies vocales basées sur l'internet pour offrir des appels plus clairs et des temps de connexion plus rapides. En d'autres termes, même les appels téléphoniques "ordinaires" sont de plus en plus alimentés par des systèmes de type VoIP.

La VoIP est un témoignage de la volonté humaine de communiquer. Depuis l'humble téléphone jusqu'aux réalisations technologiques de la commutation par paquets, des codecs et des protocoles, notre besoin de nous parler continue d'inspirer l'innovation.

Essayez la VoIP !

Le code suivant et un Account Vonage sont tout ce dont vous avez besoin pour utiliser l'API Voice de Vonage afin de connecter un appel entrant en utilisant la VoIP :

curl -X POST https://api.nexmo.com/v1/calls\
  -H "Authorization: Bearer $JWT"\
  -H "Content-Type: application/json"\
  -d '{"to":[{"type": "phone","number": "'$VOICE_TO_NUMBER'"}],
      "from": {"type": "phone","number": "'$VONAGE_VIRTUAL_NUMBER'"},
      "ncco": {"action": "talk",
                    "text": "This is a text to speech call from Vonage"}]}'

Vous voulez créer une application Vonage Voice complète ? Apprenez comment gérer un appel téléphonique entrant avec Python.

Pour voir la VoIP en action, regardez la démo ci-dessous sur la création d'un système de diffusion vocale automatisé :

En résumé

La VoIP est la technologie qui permet la communication vocale sur l'internet plutôt que sur les réseaux téléphoniques traditionnels. Dans ce billet, nous avons exploré le fonctionnement de la VoIP, en retraçant l'évolution de la transmission de la voix depuis les premiers téléphones analogiques jusqu'aux réseaux numériques à commutation de paquets. Nous avons examiné les technologies de base qui rendent la VoIP possible, notamment la commutation par paquets, les codecs et la communication basée sur IP, et nous avons vu comment la VoIP sous-tend des outils modernes tels que la vidéoconférence, les applications de messagerie et les réseaux mobiles.

Enfin, l'article démontre à quel point il est facile de faire l'expérience de la VoIP en utilisant l'API Voice de Vonage, en reliant le contexte historique à une application pratique dans le monde réel.

Pour en savoir plus

• Consultez la chaîne canal YouTube de Vonage Developer pour plus de démonstrations et de tutoriels

• Prêt à commencer à construire ? Pour en savoir plus sur les API de Vonage ici

• Vous trouverez des tutoriels pour toutes nos API dans différentes langues ici