随着现代科技的高速发展,互联网催生的各类应用在全球范围内迅速普及,并日益改变人们的生活方式。其中,流媒体技术和宽带技术促进了多媒体内容在互联网上的传输,这些新的技术为基于IP的音频/视频传输提供了可能,与此同时Vo IP(Voice over Internet Protocol)技术应运而生。Vo IP是一种基于互联网进行语音交互的通信系统,凭借着较低的语音业务成本,在全球范围内得到了迅速的发展。然而,互联网分组交换的信息传输方式最初是为数据传输所设计的,它“尽力而为”的传输特点,无法提供必要的服务质量保证。在目前的Vo IP系统中,由于分组交换的技术特点,及网络环境不稳定等问题使得丢包、延迟现象非常常见,从而导致语音通信质量急剧恶化。因此,如何在丢包的情况下,保障实时语音通讯的服务质量是Vo IP技术目前亟待解决的关键问题。首先,在移动互联网环境下,针对数据包的丢失(或者延时)造成实时语音通讯服务质量恶化的问题,本文提出一种基于压缩感知理论框架(CS,compressive sensing)下的基于编码端与解码端的抗丢包算法,其主要贡献如下:1)在编码端构造满足低编码复杂度和高感知能力的稀疏二元感知矩阵,对语音信号进行整体线性重采样,使得每个采样点包含信号的整体信息,再通过Vo IP传输模型按TCP/IP标准进行打包发送;2)在丢失重要信息的情况下,解码端可以采用基于图理论的压缩感知重构算法,仅利用剩余数据高质量的恢复音频信号,从而达到抗丢包的目的。这为移动互联网语音通信提供了新的思路。其次,介绍了压缩感知编解码的数学模型,并进行算例仿真。在网络随机丢包环境下,将本文提出的基于压缩感知语音丢包恢复的改进算法(PLRCS,Improved Packet Loss Recovery Algorithm Based on Compressed Sensing),分别对THCHS30、Librispeech、Common Voice Data-sets三个数据集进行优化。再与标准基于压缩感知的抗丢包算法、采用带内FEC的SILK编解码算法、未采用带内FEC的SILK编解码算法进行对比。实验结果表明,在一定丢包率下采用本文的基于压缩感知语音丢包恢复改进算法(PLRCS)重构得到的语音信号质量更佳,并为用户提供良好的听觉体验,从而证明本方法较传统的方法具有的性能优势以及可执行性。最后,借助SIP协议,设计了基于Android应用框架的Vo IP系统,对其功能进行了实现,并对服务器注册模块、短消息模块、呼叫服务模块等进行了测试。随后选择Wireshark抓包分析工具对RTP流的数据包抓包,对时延、抖动、丢包率等语音参数进行详细的分析,分析结果表明本实验搭建的Vo IP模拟系统能提供良好的语音服务质量。