Tìm hiểu về TAPI và xây dựng mô hình thử nghiệm trả lời điện thoại tự động bằng máy tính

Thời đại thông tin đang mang lại cho chúng ta nhiều thành tựu to lớn. Sự bùng nổ thông tin đã và đang diễn ra mạnh mẽ ở tất cả các nước trên thế giới.

Khoa: Cơng Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học LỜI NĨI ĐẦU Thời đại thơng tin mang lại cho nhiều thành tựu to lớn Sự bùng nổ thông tin diễn mạnh mẽ tất nước giới Từ đời Công nghệ thông tin khoa học mẽ song có ảnh hưởng lớn chiếm vị trí quan trọng lĩnh vực sống: kinh tế, giáo dục, y tế, viễn thơng, … Một số phải kể đến lĩnh vực viễn thông Bên cạnh công nghệ điện thoại truyền thống PSTN (Public Switch Telephone Network) tồn phát triển từ lâu, cơng nghệ điện thoại IP thương mại hoá từ năm 1995 Với lợi giá cước thấp, chất lượng dịch vụ chấp nhận làm nhiều nhà kinh doanh viễn thông quan tâm Tại Việt Nam, dịch vụ vừa đưa vào sử dụng cịn mang tính chất thử nghiệm Hiện nay, có nhiều phần mềm xây dựng dịch vụ trả lời điện thoại tự động IP mang lại nhiều lợi ích khơng nhỏ Nhận thấy khả phát triển dịch vụ ứng dụng vơ to lớn tương lai Em lựa chọn đề tài “Tìm hiểu TAPI xây dựng mơ hình thử nghiệm trả lời điện thoại tự động máy tính” Đây khơng phải đề tài mẽ, có nhiều cá nhân tổ chức nghiên cứu, tìm hiểu xây dựng Song, đề tài thú vị, hẳn nhiều điều cần phải đề cập đến Với phạm vi đề tài, em đề cập tới số vấn đề liên quan đến: Giao tiếp lập trình hệ thống điện thoại TAPI; Cơng nghệ điện thoại IP ứng dụng với ưu nhược điểm Từ xây dựng mơ hình ứng dụng TAPI, mơ hình lập trình hệ thống điện thoại,…Có sơ lược số vấn đền liên quan đến file tiếng nói (Wave), cách thu phát file tiếng nói, … Trên sở lý thuyết nghiên cứu tìm hiểu đến xây dựng ứng dụng “Trả lời điện thoại tự động máy tính” Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Cơng Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học Để hoàn thành đề tài này, em nhận giúp đỡ nhiệt tình , lời động viên khích lệ thầy giáo – Thạc sỹ Hồng Hữu Việt – người trực tiếp hướng dẫn em với thầy cô giáo khoa Công Nghệ Thông Tin thành viên lớp 43A Qua đây, cho phép em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Hoàng Hữu Việt, người định hướng tận tình giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Cảm ơn thầy, cô giáo khoa Công nghệ Thông tin trường Đại Học Vinh giảng dạy bảo vấn đề liên quan đến đề tài Xin cảm ơn người thân bạn bè giúp đỡ tạo điều kiện cho em suốt q trình học tập hồn thành khoá luận Em xin chân thành cảm ơn Mặc dù q trình thực đề tài có nhiều cố gắng Song, hạn chế mặt trình độ thân thời gian thực hiện; nên chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vậy, em mong nhận quan tâm, giúp đỡ đóng góp ý kiến từ phía thầy, giáo bạn sinh viên Nhằm làm cho đề tài hồn thiện phát triển thành ứng dụng lớn có tính khả thi Vinh, tháng năm 2006 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Hùng Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Công Nghệ Thông Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TAPI I.Giao tiếp lập trình cho hệ thống điện thoại TAPI (Telephony Application Program Interface) TAPI gì? TAPI phát triển kết hợp hai hãng Intel Microsoft Nó thiết kế để truy xuất dịch vụ điện thoại tất hệ điều hành Windows Nói cách khác, TAPI tập hợp hàm riêng lẽ Windows cung cấp để hỗ trợ cho việc giao tiếp điện thoại máy tính thơng qua Modem thiết bị truyền thơng Với TAPI người lập trình khơng cần để ý nhiều đến tập lệnh Modem để khởi tạo chọn cổng hoạt động cho Modem Mục đích TAPI cho phép nhà lập trình viết ứng dụng mà không cần quan tâm chi tiết đến thiết bị phần cứng Chẳng hạn, với Modem người lập trình khơng cần biết Modem loại nào? hãng nào? tập lệnh Modem gì?…chỉ cần thiết bị phần cứng có TAPI driver hay gọi TSP (Telephony Service Provider) nhà sản xuất cung cấp, mà cài đặt thiết bị phần cứng đồng thời Driver cài đặt TAPI hỗ trợ hệ thống đàm thoại H.323 giao thức đàm thoại đa điểm (Mutilcast) Nó kết hợp việc truyền số liệu lẫn tiếng nói nhiều loại thiết bị đầu cuối khác nhau, hỗ trợ kiểu kết nối phức tạp kỹ thuật quản lí gọi như: tạo gọi, chờ gọi, thư thoại, …Các ứng dụng viết TAPI truy cập trực tiếp vào dịch vụ đường dây điện thoại, phát nhận vào tín hiệu điện thoại Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Công Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học Dù đường dây điện thoại truyền tín hiệu dạng tương tự (Analog) hay dạng số (Digital) ta cần có thiết bị trung gian hỗ trợ cho việc giao tiếp đường dây điện thoại máy tính Tuy nhiên, thiết bị giao tiếp phải có hỗ trợ TAPI TSP Nó trạm ISPN, bảng mạch hệ thống điện thoại đơn giản Modem Chương trình ứng dụng TAPI Ứng dụng TAPI ứng dụng mà có sử dụng giao tiếp lập trình hệ thống điện thoại nhằm thực cơng việc Ví dụ: phần mềm giả lập điện thoại mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN), phần mềm gửi/ nhận Fax, hộp thư thoại, hệ thống trả lời tự động, điện thoại qua Internet (VoIP),… TAPI DLL (Dynamic Link Library – Thư viện liên kết động) Các thư viện với TAPI Server (Tapisvr.exe) trừu tượng hoá việc phân cách người dùng nhà cung cấp dịch vụ điện thoại Một thư viện TAPI liên kết với TAPI Server để cung cấp giao tiếp hai lớp (thể mơ hình lập trình cho hệ thống điện thoại đề cập phần sau) Có ba thư viện liên quan tới TAPI là: Tapi.dll, Tapi32.dll, Tapi3.dll; thư viện có vai trị (được minh họa hình 1.1) Mỗi thư viện tương ứng với thời điểm phiên TAPI Các ứng dụng 16-bit liên kết với Tapi.dll Trong Windows 98/ NT/ 2000, Tapi.dll chuyển yêu cầu tới Tapi32.dll Với ứng dụng 32-bit chúng liên kết với Tapi32.dll (TAPI phiên 1.4 – 2.2) Với phiên 3.0 3.1 chúng liên kết với Tapi3.dll MSP (Media Service Provider) Trước hết, MSP đến với TAPI 3, cho phép việc điều khiển ứng dụng qua phương tiện với chế vận chuyển đặc biệt Một MSP luôn tồn song song với TSP (TAPI Service Provider) Một TSP cho phép việc điều Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Cơng Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học khiển phương tiện thông qua việc điều khiển thiết bị cuối giao tiếp luồng định nghĩa TAPI Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Công Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học Ứng dụng TAPI 16-bit Ứng dụng TAPI 32-bit Ứng dụng TAPI 32-bit Tapi.dll Tapi32.dll Tapi3.dll Tapi32.dll MSP TAPISVR.EXE Registry TSP Kernel mode driver Telephony Control Panel, Dialing, Properties, etc… Hình 1.1 Mơ hình thư viện liên kết động (Tapi dll) MSPI (Media Service Provider Interface) MSPI tập hợp giao tiếp phương thức thực MSP nhằm cho phép việc điều khiển ứng dụng TAPI phương tiện suốt phiên liên lạc truyền thông TAPI Server TAPI Server xem kho trung tâm lưu trữ thông tin hệ thống điện thoại máy người dùng Tiến trình dịch vụ giám sát tài nguyên cục xa hệ thống điện thoại, giám sát ứng dụng TAPI, thực Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Công Nghệ Thông Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học giao tiếp phù hợp với TSP (mối liên hệ TAPI Server thành phần khác thể mô hình lập trình hệ thống điện thoại) Trong Windows 95/ 98/ NT, TAPI Server (Tapisvr.exe) chạy tiến trình riêng biệt Trong Windows 2000, chạy ngữ cảnh Svchost.exe Khi ứng dụng nạp TAPI DLL thực công việc khởi tạo xong, DLL xây dựng kết nối tới TAPI Server Sau đó, TAPI Server nạp TSP TSP (Telephony Service Provider) TSP thực chất thư viện liên kết động hỗ trợ điều khiển thiết bị truyền thông thông qua tập hàm dịch vụ Ứng dụng TAPI sử dụng lệnh chuẩn hoá, TSP điều khiển lệnh đặc trưng mà cần phải trao đổi với thiết bị TSPI (Telephony Service Provider Interface) TSP phải tạo giao tiếp TSP phù hợp để thực chức nhà cung cấp dịch vụ môi trường hệ thống điện thoại TSPI định nghĩa hàm ngoại mà hỗ trợ TSP Service Providers Đây xem phận cung cấp dịch vụ cần thiết để thực việc điều khiển gọi MSP có cung cấp điều khiển luồng qua phương tiện Tất TSP thực thi bên tiến trình TAPISRV Các phận cung cấp dịch vụ tạo Thread ngữ cảnh TAPISRV cần chắn khơng có tài ngun mà chúng tạo bị huỷ thoát khỏi ứng dụng cá nhân Khi cần TAPI Server dịch câu lệnh ứng dụng sang tập lệnh phù hợp TSPI Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Cơng Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học Các MSP thực thi tiến trình ứng dụng, cho phép phản hồi nhanh số yêu cầu việc điều khiển phương tiện TAPI DLL cung cấp kết nối chặt chẽ với MSPI Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Cơng Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học II Điện thoại IP (Internet Protocol ) IP Telephony gì? IP Telephony (điện thoại IP) tập hợp cơng nghệ phát triển cho phép tiếng nói, liệu video truyền qua mạng LAN, WAN mạng Internet Đặc biệt, IP telephony dựa kết hợp sở hạ tầng mạng điện thoại truyền thống PSTN (Public Switch Telephone Network) với kỹ thuật thoại VoIP dựa kiến trúc chuẩn H 323 Do điện thoại sử dụng giao thức Internet – IP, nên tín hiệu thoại truyền qua mạng thoại tới cổng thoại – Voice Gateway, số hố tín hiệu qua mạng riêng sử dụng giao thức Internet Trong điện thoại thông thường, tín hiệu thoại có tần số nằm khoảng 0.4 – 3.3 KHz lấy mẫu với tần số KHz theo Nyquyst Sau mẫu lượng tử hoá với 8bit/mẫu truyền với tốc độ 64 KHz đến mạng chuyển mạch truyền tới đích, bên nhận, dịng số 64 Kbps giải mã tín hiệu thoại tương tự Hình 1.2 Mơ hình điện thoại Thực chất thoại qua mạng IP (Voice over IP – VoIP) khơng hồn tồn khác hẳn điện thoại thơng thường Đầu tiên tín hiệu thoại số hoá, Nguyễn Văn Hùng Lớp: 43 A Khoa: Cơng Nghệ Thơng Tin Khóa luận tốt nghiệp đại học sau thay truyền mạng TSPN qua trường chuyển mạch, chúng nén xuống tốc độ thấp, đóng gói chuyển mạch lên mạng IP Tại bên nhận, gói tin giải nén thành luồng PCM 64 Kb truyền đến thuê bao bị gọi Sự khác mạng truyền dẫn khuôn dạng thông tin dùng để truyền dẫn Trên hình 1.3 đưa ví dụ gọi VoIP: Giả sử thuê bao A muốn gọi đến thuê bao B Thuê bao A quay số điện thoại thuê bao B Mạng TSPN có nhiệm vụ phân tích địa kết nối đến gateway1 Tại địa B lại phân tích gateway1 xác định thuê bao B kiểm sốt gateway2 Nó thiết lập phiên liên kết với gateway2 Các thông tin báo hiệu mà gateway1 nhận từ PSTN chuyển đổi thích hợp sang dạng gói truyền đến gateway2 Tại gateway2, gói tin lại chuyển đổi ngược lại truyền sang mạng PSTN Mạng PSTN có nhiệm vụ định tuyến gọi đến thuê bao B Các thông tin trả lời chuyển đổi ngược lại qua gateway2 đến gateway1 Sau gọi thiết lập, gateway có nhiệm vụ chuyển đổi gói tin thoại mạng IP luồng PCM mạng PSTN Hình 1.3 Điện thoại IP Nguyễn Văn Hùng 10 Lớp: 43 A ... dụ: phần mềm giả lập điện thoại mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN), phần mềm gửi/ nhận Fax, hộp thư thoại, hệ thống trả lời tự động, điện thoại qua Internet (VoIP),… TAPI DLL (Dynamic... giải mã tín hiệu thoại tương tự Hình 1.2 Mơ hình điện thoại Thực chất thoại qua mạng IP (Voice over IP – VoIP) khơng hồn tồn khác hẳn điện thoại thơng thường Đầu tiên tín hiệu thoại số hố, Nguyễn... Internet, dịch vụ điện thoại Ip cung cấp thêm nhiều tính Ta xem vài ứng dụng trước mắt điện thoại:  Thoại thông minh: Hệ thống điện thoại ngày trở nên hữu hiệu: rẻ, phổ biến, dễ sử dụng, động Nhưng