LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn khoa Công nghệ Thông tin trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Hải Quân đã tận tình chỉ dạy, giúp đỡ chúng em trong quá trình làm khóa luận. Chúng em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô khoa Công nghệ Thông tin đã tận tình chỉ dạy, trang bị kiến thức nền tảng cho chúng em trong suốt những năm học qua. Chúng con xin chân thành cảm ơn ông bà, cha mẹ đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng con hoàn thành khóa luận này. Chúng em xin cảm ơn những Anh, Chị đi trước đã để lại những kiến thức rất bổ ích để chúng em tiếp nối. Cám ơn các Anh, Chị và các bạn trong nhóm nghiên cứu “tiếng nói Phương Nam” đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình làm khóa luận. Mặc dù chúng em đã cố gắng hoàn thành khóa luận với khả năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai xót. Kính mong Thầy, Cô và các bạn góp ý để khóa luận có thể được hoàn thiện hơn. Nhóm thực hiện Nguyễn Thị Mỹ Dung – Dương Chí Trưởng 03/2010 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, công nghệ kết hợp giữa máy tính và mạng điện thoại (CTI – Computer Telephony Integration) đang được phát triển rộng rãi làm giảm đáng kể chi phí nhân công cho các dịch vụ trả lời thông tin. Ví dụ việc sử dụng điện thoại để truy cập các dịch vụ tự động như kiểm tra tài khoản ngân hàng, lịch chuyến bay, tra cứu thông tin về điểm thi đại học, các thông tin về thời tiết, giá vàng, giá chứng khoán… không còn là điều mới mẻ. Người dùng có thể gửi tin nhắn hoặc gọi điện thoại trực tiếp tới hệ thống và hệ thống sẽ tự động đáp lại người dùng những thông tin mà người dùng cần biết. Quá trình xử lý thông tin là hoàn toàn tự động và người dùng có thể thực hiện truy vấn thông tin mọi lúc, mọi nơi thông qua điện thoại hay thiết bị cầm tay. Với vai trò phục vụ khá thiết thực trong cuộc sống của hệ thống trả lời tự động như vậy, chính là lý do để chúng em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu và xây dựng hệ thống Voice Server ứng dụng cho các dịch vụ cung cấp thông tin qua mạng điện thoại” cho khóa luận tốt nghiệp của mình. i MỤC LỤC Ngày nay, công nghệ kết hợp giữa máy tính và mạng điện thoại (CTI – Computer Telephony Integration) đang được phát triển rộng rãi làm giảm đáng kể chi phí nhân công cho các dịch vụ trả lời thông tin. Ví dụ việc sử dụng điện thoại để truy cập các dịch vụ tự động như kiểm tra tài khoản ngân hàng, lịch chuyến bay, tra cứu thông tin về điểm thi đại học, các thông tin về thời tiết, giá vàng, giá chứng khoán… không còn là điều mới mẻ. Người dùng có thể gửi tin nhắn hoặc gọi điện thoại trực tiếp tới hệ thống và hệ thống sẽ tự động đáp lại người dùng những thông tin mà người dùng cần biết. Quá trình xử lý thông tin là hoàn toàn tự động và người dùng có thể thực hiện truy vấn thông tin mọi lúc, mọi nơi thông qua điện thoại hay thiết bị cầm tay i Với vai trò phục vụ khá thiết thực trong cuộc sống của hệ thống trả lời tự động như vậy, chính là lý do để chúng em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu và xây dựng hệ thống Voice Server ứng dụng cho các dịch vụ cung cấp thông tin qua mạng điện thoại” cho khóa luận tốt nghiệp của mình i Chương 1. MỞ ĐẦU 10 1.1 Nhu cầu thực tế và lý do thực hiện đề tài: 10 1.2 Mục tiêu của đề tài: 10 1.3 Nội dung khoá luận: 11 Chương 2. Tổng quan: Giới thiệu chung về hệ thống Voice Server, hệ thống trả lời tự động 11 Chương 3. Cơ sở lý thuyết: Trình bày về công nghệ TAPI, công nghệ TTS (Text-To- Speech) 11 Trình bày khái niệm, lịch sử phát triển, kiến trúc TAPI. Trình bày điểm cải tiến của TAPI 3.0 so với các phiên bản trước 11 Chương 4. Phân tích thiết kế và triển khai hệ thống qua ứng dụng minh họa 11 TỔNG QUAN 13 1.4 Giới thiệu sơ lược việc truy cập thông tin qua âm thanh 13 1.5 Thế nào là một ứng dụng âm thanh (Voice Application) 14 1.6 Khái niệm Voice Server 15 1.7 Cấu trúc Voice Server 16 1.7.1 Công cụ phát triển ứng dụng 16 1.7.2 Bộ nhận dạng tiếng nói tự động(Automatic Speech Recognition) 16 1.7.3 Bộ tổng hợp tiếng nói(Text-To-Speech) 17 1.7.4 Bộ kết nối giữa ứng dụng và hệ thống điện thoại 18 1.8 Hệ thống trả lời điện thoại tự động 19 1.8.1 Khái niệm 19 1.8.2 Các dịch vụ điển hình của IVR 21 1.8.3 Các ưu điểm của hệ thống IVR 21 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 22 ii 1.9 Công nghệ TAPI 22 1.9.1 TAPI là gì? 22 1.9.2 Lịch sử phát triển của TAPI 24 1.9.3 TSP là gì? 25 1.9.4 Mối quan hệ giữa TSP và phần cứng TAPI 26 1.9.5 Khả năng tương thích ngược và tới của TAPI và TSP 26 1.9.6 Kiến trúc TAPI 27 1.9.7 Mô hình của TAPI 2.x 28 1.9.8 TAPI 3.0 và các cải tiến so với TAPI 2.x 30 1.9.8.1 Kiến trúc TAPI 3.0 30 1.9.8.2 Tính năng mới của TAPI 3.0 32 1.9.8.3 Điều khiển truyền thông 34 1.9.8.4 Giao diện COM cải tiến 35 1.9.8.5 Mô hình đối tượng của TAPI 3.0 36 1.10 Hệ thống tổng hợp tiếng nói TTS (Text-To-Speech) 37 1.10.1 Giới thiệu về hệ thống tổng hợp tiếng nói 37 1.10.1.1 Khái niệm 37 1.10.1.2 Các hướng tiếp cận trong tổng hợp tiếng nói 38 1.10.1.3 Các ứng dụng của tổng hợp tiếng nói 44 1.10.1.4 Cách tiếp cận của nhóm 44 1.10.2 Phân tích văn bản 45 1.10.2.1 Các vấn đề trong phân tích văn bản 45 1.10.2.2 Các phương pháp xử lý văn bản trong bài toán cụ thể 48 1.10.3 Tổng hợp bằng phương pháp ghép nối 49 1.10.3.1 Giới thiệu 49 1.10.3.2 Xây dựng kho dữ liệu 51 1.10.3.3 Chọn lựa cụm từ thích hợp nhất 52 Chương 3. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG QUA ỨNG DỤNG MINH HỌA 60 1.11 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động 60 1.11.1 Các thành phần của hệ thống 60 1.11.2 Nguyên lý hoạt động 62 1.12 Thiết kế và xây dựng chương trình 63 1.12.1 Xây dựng Mô đun IVR 63 1.12.1.1 Các yêu cầu chức năng và phi chức năng 63 Các yêu cầu chức năng: Trả lời thông tin tỷ giá và thị trường của chứng khoán mà người sử dùng nhập từ điện thoại 63 Các yêu cầu phi chức năng: 63 Cơ sở dữ liệu SQL Express 2005 63 Công cụ lập trình .NET và môi trường phát triển 63 Công cụ phân tích, thiết kế: Rational Rose 2000 63 Môi trường cài đặt ứng dụng Windows XP SP2 63 Modem 63 1.12.1.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu 63 1.12.1.3 Mô hình use case 63 Sơ đồ Use Case 63 Danh sách các người dùng 64 STT 64 Tên người dùng 64 Ý nghĩa / Ghi chú 64 1 64 iii Khách hàng 64 Đại điện cho nhóm người sử dụng gọi điện trực tiếp đến hệ thống, có thể thực hiện các chức năng sau: 64 Quay số đến hệ thống 64 Nhấn phím điện thoại 64 2 64 Nhân viên 64 Đại diện cho nhóm người sử dụng trực tiếp giao diện hệ thống, có thể thực hiện các chức năng sau: 64 Xem thông tin nhật ký cuộc gọi 64 Xem thông tin dữ liệu 64 Xem thông tin thiết bị 64 Danh sách các Use Case 64 STT 64 Tên Use Case 64 Ý nghĩa / Ghi chú 64 1 65 Quay số đến hệ thống 65 Người sử dụng quay số đến hệ thống 65 2 65 Nhấn phím điện thoại 65 Nhấn phím gởi yêu cầu tra cứu thông tin theo hướng dẫn 65 3 65 Xem thông tin nhật ký cuộc gọi 65 Xem thông tin tất cả các cuộc gọi như thời gian bắt đầu, thời gian kết thúc, tổng thời gian gọi 65 4 65 Xem thông tin dữ liệu 65 Xem thông tin đầy đủ của tất cả tỷ giá cổ phiếu và thông tin thị trường chứng khoán 65 5 65 Xem thông tin thiết bị 65 Chọn thiết bị cần xem đang có trong hệ thống để xác định đó có phải là voice modem 65 Đặc tả Use Case 65 1. Use Case “Quay số đến hệ thống” 65 Tóm tắt: Use Case này mô tả cách một người sử dụng thực hiện chức năng gọi điện đến hệ thống. Nếu thành công thì người sử dụng đã kết nối thành công đến hệ thống 65 Dòng sự kiện: 65 Dòng sự kiện chính: Use Case này bắt đầu khi người sử dụng gọi điện đến hệ thống 65 1. Hệ thống nhận tín hiệu OnOffering 65 2. Hệ thống phát tín hiệu đã kết nối 65 Các dòng sự kiện khác: Nếu Use Case này thực hiện khi hệ thống đang bận thì Use Case này sẽ kết thúc 65 Các yêu cầu đặc biệt: Không có 65 iv Trạng thái hệ thống khi bắt đầu thực hiện Use Case: Hệ thống đang rãnh, nghĩa là không có cuộc gọi nào trên đường truyền 65 Trạng thái hệ thống sau khi thực hiện Use Case: Nếu Use Case thành công thì người sử dụng có thể nghe được lời chào và hướng dẫn sử dụng chương trình. Nếu không thì trạng thái hệ thống đang bận 66 Điểm mở rộng: Use Case này vẫn có thể thực hiện khi hệ thống đang bận nếu ta tăng số lượng đường truyền 66 2. Use Case “Nhấn phím điện thoại”: 66 Tóm tắt: Use-case này mô tả cách một người sử dụng tương tác với hệ thống bằng việc nhấn phím điện thoại theo hướng dẫn. Nếu thành công thì người sử dụng có thể nghe được những thông tin đã yêu cầu 66 Dòng sự kiện : 66 Dòng sự kiện chính: Use-case này bắt đầu khi một người sử dụng nhấn phím trên điện thoại 66 Các dòng sự kiện khác: Hệ thống kiểm tra thời gian từ khi kết thúc một tập tin âm thanh đến lúc bắt được sự kiện nhấn phím. Nếu không thấy sự kiện nhấn phím xảy ra thì hệ thống sẽ tự động ngắt kết nối 66 Các yêu cầu đặc biệt: Không có 66 Trạng thái hệ thống trước khi thực hiện Use Case: Người dùng đã kết nối thành công với hệ thống 66 Trạng thái hệ thống sau khi thực hiện Use Case: Nếu Use Case thành công thì người sử dụng có thể nghe thông tin đã yêu cầu hoặc lời hướng dẫn và có thể tiếp tục thực hiện các thao tác khác 66 Điểm mở rộng: Không có 67 1.12.1.4 Tổ chức kịch bản dịch vụ 67 1.12.1.5 Giao diện 68 1.12.2 Mô đun TTS 73 1.13 Cài đặt 73 Chương 4. TỔNG KẾT 77 1.14 Một số kết quả đạt được 77 1.15 Khả năng phát triển của hệ thống 77 Tổng đài dịch vụ điện thoại 77 Tổng đài chăm sóc khách hàng 77 Trung tâm chăm sóc, trợ giúp, tiếp nhận ý kiến, yêu cầu qua điện thoại 77 Hệ thống giao dịch tự động qua điện thoại cho các Công ty Chứng khoán 77 Hộp thư thoại 77 Hệ thống tra cứu tự động qua điện thoại như tra cứu tuyến xe buýt, giá vàng, tỷ số bóng đá, điểm thi đại học… 77 1.16 Phạm vi và giới hạn 78 Do giới hạn về kinh phí và thời gian nên: 78 Hệ thống chưa thu được số điện thoại của cuộc gọi tới 78 Hệ thống hiện chỉ đáp ứng được một đường truyền trong một khoảng thời gian(vì thiết bị sử dụng trong ứng dụng không phải là thiết bị chuyên dụng cho loại hệ thống, nó chỉ là một Modem quay số 56K có hỗ trợ âm thanh). Để xây dựng ứng dụng thực tế đòi hỏi mật độ truy cập cao phải sử dụng thiết bị chuyên dụng là card CTI mà có thể hổ trợ tối thiểu ba mươi cuộc gọi vào hệ thống cùng một lúc 78 Hệ thống nhận tín hiệu từ điện thoại di động không tốt. Do đường truyền tín hiệu v không ổn định 78 Tài liệu tham khảo 79 DANH MỤC CÁC BẢNG vi Bảng 1. Danh sách các người dùng 64 Bảng 2. Danh sách các Use Case 65 Bảng 3 Giải thích các điều khiển trên màn hình chính 70 vii DANG MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Mô tả Voice Server trong việc điều hành một yêu cầu của khách hàng 15 Hình 2.2. Các thành phần của Voice Server 16 Hình 2.3 Quá trình xử lý nhận dạng tiếng nói 17 Hình 2.4 Quá trình tổng hợp tiếng nói 18 Hình 2.5 Mô hình hệ thống IVR 19 Hình 3.6 Kiến trúc TAPI 27 Hình 3.7 Mô hình thiết kế TAPI 29 Hình 3.8 Kiến trúc TAPI 3.0 30 Hình 3.9 Các loại địa chỉ của TAPI 3.0 33 Hình 3.10 Phương thức truy vấn loại địa chỉ của TSP 33 Hình 3.11 Các giao thức của TAPI 3.0 33 Hình 3.12 Mô hình đối tượng chủ yếu của TAPI 3.0 36 Hình 3.13 Hệ thống Text-To-Speech đơn giản 38 Hình 3.14 Quy trình tổng hợp bằng phương pháp ghép nối-lựa chọn đơn vị 51 Hình 3.15 Minh họa quá trình chọn cụm từ thích hợp 53 Hình 3.16 Tính chi phí Unit 55 Hình 3.17 Tính trực tiếp Connection Cost 56 Hình 3.18 Tính gián tiếp Connection Cost 56 Hình 4.19 Sơ đồ hệ thống ứng dụng 60 Hình 4.20 Mô hình cơ sở dữ liệu 63 Hình 4.21 Sơ đồ tổ chức kịch bản ứng dụng 67 Hình 4.22 Màn hình giao diện chính 69 Hình 4.23 Màn hình ghi chú trên giao diện chính 70 Hình 4.24 Màn hình khi nhấn chuột vào icon của màn hình chính 70 viii Hình 4.25 Màn hình khi có cuộc gọi đến 71 Hình 4.26 Màn hình xem thông tin thiết bị 71 Hình 4.27 Màn hình xem nhật ký cuộc gọi 72 Hình 4.28 Màn hình xem thông tin chứng khoán 72 Hình 4.29 Màn hình thông tin nhóm 73 Hình 4.30 Cài đặt bước 1 74 Hình 4.31 Cài đặt bước2 74 Hình 4.32 Cài đặt bước 3 75 Hình 4.33 Cài đặt bước 4 75 Hình 4.34 Cài đặt bước 5 76 ix [...]... Khi các ứng dụng của hệ thống ngày càng được xã hội hóa thì người dân cũng như các doanh nghiệp sẽ càng được hưởng lợi ích nhiều hơn từ nó Với những lợi ích thiết thực như vậy, nhóm chúng em đã cố gắng thực hiện đề tài: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống Voice Server ứng dụng cho các dịch vụ cung cấp thông tin qua mạng điện thoại cho khóa luận tốt nghiệp của mình 1.2 Mục tiêu của đề tài: Xây dựng ứng dụng. .. đặt trên hệ thống cục bộ hoặc từ xa và người dùng có thể tương tác với hệ thống bằng các thiết bị cầm tay như điện thoại Một ứng dụng âm thanh tiêu biểu sẽ gồm các tương tác sau:  Khách hàng dùng điện thoại gọi vào hệ thống, hệ thống tự động trả lời cuộc gọi đồng thời thực thi các ứng dụng tương ứng khác Ứng dụng sẽ phát ra câu chào và thông tin cần thiết để hướng dẫn cho khách hàng  Ứng dụng có... nói cung cấp thông tin cho hệ thống, hệ thống xử lý thông tin, truy xuất cơ sở dữ liệu rồi gửi phản hồi thông tin dưới dạng âm thanh tới khách hàng 13 Chương 2 Tổng quan Ngoài việc tra cứu thông tin, ứng dụng dạng này còn được sử dụng phổ biến trong các giao dịch trực tuyến như mua bán cổ phiếu, chuyển tiền giữa các tài khoản Bước đầu tiên, ứng dụng chứng thực khách hàng thông qua bộ xử lý định danh và. .. môi trường ứng dụng từ mạng truyền thông này sang mạng truyền thông khác một cách linh hoạt Ví dụ, từ mạng TDM (Time-Division Multiplexing) sang VoIP (Voice over IP) 1.7 Cấu trúc Voice Server Hình 2.2 Các thành phần của Voice Server 1.7.1 Công cụ phát triển ứng dụng Công cụ phát triển ứng dụng phụ thuộc vào thiết bị kết nối giữa ứng dụng và hệ thống điện thoại Mỗi thiết bị sẽ cung cấp một tập các lệnh... tiền điện thoại trả trước cung cấp các chỉ dẫn được ghi âm trước và nhận các con số được cung cấp từ điện thoại và sau đó thao tác với cơ sở dữ liệu Nhưng nếu là hệ thống cung cấp thông tin tỷ giá cổ phiếu mà nhóm sẽ xây dựng với nội dung luôn được cập nhật thì ngoài các câu hướng dẫn được ghi âm trước, hệ thống phải sử dụng thêm bộ phận tổng hợp tiếng nói(TTS) để tổng hợp nội dung thay đổi cung cấp cho. .. dạng âm thanh tương ứng + Giới thiệu phương pháp tổng hợp ghép nối - tổng hợp lựa chọn đơn vị (Unit selection) Chương 4 Phân tích thiết kế và triển khai hệ thống qua ứng dụng minh họa + Sơ đồ tổng quát và nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp thông tin chứng khoán tự động qua mạng điện thoại + Các bước xây dựng hệ thống IVR(Interactive Voice Respone) + Hướng dẫn cài đặt, sử dụng Chương 5 Tổng kết:... giao tiếp với ứng dụng Cụ thể hơn, hệ thống mà chúng tôi sẽ xây dựng sử dụng thiết bị cơ bản nhất là modem có hổ trợ âm thanh và công cụ dùng phát triển ứng dụng là Telephony API Sử dụng các tập lệnh trong thư viện TAPI 3.0 được cung cấp bởi hệ điều hành Windows để tương tác và điều khiển thiết bị, để trao đổi thông tin( tín hiệu, âm thanh) giữa hệ thống và người gọi qua hệ thống điện thoại 1.7.2 Bộ... nghệ CTI (công nghệ tích hợp máy tính và điện thoại) , dùng để cung cấp thông tin hoàn toàn tự động với số lượng cuộc gọi lớn(tối thiểu là ba mươi cuộc gọi vào hệ thống cùng lúc) Hình 2.5 Mô hình hệ thống IVR 19 Chương 2 Tổng quan Hệ thống IVR cho phép khách hàng có thể truy cập thông tin của một tổ chức thông qua việc sử dụng bàn phím điện thoại để “ nói chuyện” hoặc nói trực tiếp bằng giọng nói, và. .. cạnh tranh, các ứng dụng dần dần đã chuyển sang tích hợp tính năng tương tác âm thanh Việc ứng dụng và khách hàng có thể tương tác với nhau thông qua âm thanh không có nghĩa là loại bỏ giao diện đồ họa truyền thống mà nó cung cấp thêm một cách truy cập thông tin và dịch vụ tiện lợi, tự nhiên hơn Mặc dù, nội dung thông tin cung cấp qua điện thoại có thay đổi so với các giao diện truyền thống (ví dụ:... Microsoft cung cấp cùng với hệ điều hành Windows TAPI dùng để chia sẻ các thiết bị điện thoại dùng cho các ứng dụng chạy trên Windows Khi người dùng gọi điện đến hệ thống, người dùng có thể nhấn phím trên điện thoại hoặc bằng giọng nói để nghe các thông tin được yêu cầu Nếu người dùng sử dụng cách nhấn phím thì hệ thống sẽ nhận tín hiệu phím nhấn, sau đó sẽ truy vấn cơ sở dữ liệu và lấy về các thông tin . Nghiên cứu và xây dựng hệ thống Voice Server ứng dụng cho các dịch vụ cung cấp thông tin qua mạng điện thoại cho khóa luận tốt nghiệp của mình. 1.2 Mục tiêu của đề tài: Xây dựng ứng dụng cung. cầu qua điện thoại 77 Hệ thống giao dịch tự động qua điện thoại cho các Công ty Chứng khoán 77 Hộp thư thoại 77 Hệ thống tra cứu tự động qua điện thoại như tra cứu tuyến xe buýt, giá vàng,. phục vụ khá thiết thực trong cuộc sống của hệ thống trả lời tự động như vậy, chính là lý do để chúng em lựa chọn đề tài Nghiên cứu và xây dựng hệ thống Voice Server ứng dụng cho các dịch vụ cung