GIAO TIẾP GIỮA ĐIỆN THOẠI VÀ MÁY TÍNH I Sự cần thiết modem : Như biết kỹ thuật điện thoại đời phát triển sớm trước kỹ thuật máy tính Ngày đó, đường dây điện thoại thiết kế để truyền tín hiệu tiếng nói có tần số âm Dạng tín hiệu thuộc loại tín hiệu tương tự (analog) thường gọi sóng âm tần hình sin Trong đó, máy tính xử lý tín hiệu số (digital) có tần số cao Nếu tín hiệu số truyền trực tiếp đường dây điện thoại chúng bị suy giảm biến dạng Vì thế, thiết bị chuyển đổi qua lại hai tín hiệu đời, gọi modem Cơng việc chuyển tín hiệu số máy tính thành tín hiệu tương tự đường dây điện thoại thực số phương pháp mà người ta gọi điều chế (Modulation) Ngược lại, công việc chuyển tín hiệu tương tự đường dây điện thoại thành tín hiệu số máy tính thực số phương pháp mà người ta gọi giải điều chế (Demodulation) Modem viết tắt chữ Modulation Demodulation Ứng dụng modem mà thường thấy kết hợp với máy tính để truy cập internet Trong trường hợp này, đầu đường dây điện thoại nối vào modem gắn vào máy tính Nhờ truy xuất liệu máy (máy chủ) Cịn đây, cơng việc thơng báo qua điện thoại từ máy tính, ta cần nối đầu dây điện thoại vào modem gắn với máy tính trường học Người gọi sử dụng điện thoại để gọi tới Lúc tín hiệu từ đường dây điện thoại modem chuyển đổi thành tín hiệu số đưa vào máy tính để xử lý Sau máy tính phát trở lại tín hiệu số (ví dụ tiếng nói dạng số) cho modem để modem chuyển đổi thành tín hiệu tương tự (tiếng nói dạng tương tự) truyền ngược trở lại người gọi Nhờ , người gọi nghe I Giao tiếp lập trình ứng dụng cho hệ thống điện thoại - TAPI (Telephony Application Programming Interface) : I.1 Một số khái niệm mơ hình TAPI : I.1.1 TAPI ? TAPI phát triển kết hợp hai hãng Intel Microsoft TAPI thiết kế để truy xuất dịch vụ điện thoại tất hệ điều hành Windows Nói cách khác, TAPI tập hợp hàm đơn lẻ Windows cung cấp để hỗ trợ cho việc lập trình giao tiếp điện thoại máy tính thơng qua modem thiết bị truyền thông Với TAPI , người lập trình khơng phải lo lắng tập lệnh modem để khởi tạo phải 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 Ví dụ với modem, người lập trình không cần biết modem loại nào, hãng nào, tập lệnh của modem gì, sử dụng cổng nối tiếp hay song song hay cổng USB, cần thiết bị phần cứng có TAPI driver gọi TSP(Telephone Service Provider) nhà sản xuất cung cấp, mà thường cài thiết bị phần cứng vào máy tất driver cài vào Do cần thiết bị hoạt động tốt ứng dụng TAPI khơng gặp vấn đề TAPI hỗ trợ 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 lý gọi như: tạo gọi, chờ gọi , hộp thư thoại, vv Các ứng dụng viết TAPI truy cập trực tiếp vào dịch vụ đường dây điện thoại Các ứng dụng phát nhận vào tín hiệu điện thoại Dù đường dây điện thoại truyền tín hiệu dạng tương tự hay dạng số ta cần thiết bị giao tiếp máy tính đường dây điện thoại Dĩ nhiên, thiết bị giao tiếp phải có hỗ trợ TAPI TSP Thiết bị trạm ISDN , bảng mạch hệ thống điện thoại đơn giản modem I.1.2 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) vv I.1.3 TAPI DLL (Dynamic link library - Thư viện liên kết động) : Các thư viện với TAPI Server (Tapisvr.exe) trừu tượng hóa 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 lớp (xem mơ hình lập trình cho hệ thống điện thoại phần sau) Có thư viện liên quan tới TAPI : Tapi.dll, Tapi32.dll, Tapi3.dll Mỗi thư viện có vài trị : Ứng dụng TAPI 16-bit Ứng dụng TAPI 32-bit Tapi.dll Tapi32.dll Ứng dụng TAPI3 32-bit Tapi3.dll Tapi32.dll MSP TAPISVR.EXE Registry TSP Telephony Control Panel, Dialing Properties, vv 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 hoạt động cách ánh xạ địa 16-bit tới địa 32-bit , đồng thời chuyển yêu cầu tới Tapi32.dll Với ứng dụng 32-bit chúng liên kết với Tapi32.dll (TAPI phiên 1.4 - 2.2) Với TAPI 3.0 3.1 ứng dụng liên kết với Tapi3.dll I.1.4 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 MSP cho phép việc điều khiển phương tiện thông qua việc sử dụng thiết bị cuối giao tiếp luồng định nghĩa TAPI I.1.5 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 I.1.6 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 giao tiếp phù hợp với TSP (xem mơ hình lập trình hệ thống điện thoại phần sau để thấy mối liên hệ TAPI Server thành phần khác) Trong Windows 95, 98, NT, TAPI Server (Tapisrv.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 TAPI Server nạp TSP I.1.7 TSP (Telephony Service Provider ) : TSP thực chất thư viện liên kết động hỗ trợ việc điều khiển thiết bị truyền thông thông qua tập hàm dịch vụ Ứng dụng TAPI sử dụng lệnh chuẩn hóa , TSP điều khiển lệnh đặc trưng mà cần phải trao đổi với thiết bị I.1.8 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 I.1.9 Service Providers : Đây xem phận cung cấp dịch vụ cần thiết để thực việc điều khiển thiết bị điện thoại cách chi tiết TSP cung cấp 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 hủy thoát khỏi ứng dụng cá nhân Khi cần TAPI Server dịch câu lệnh ứng dụng sang tập lệnh phù hợp TSPI 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 tới MSPI I.2 Mơ hình lập trình cho hệ thống điện thoại : Ứng dụng TAPI TAPI DLL (Dynamic Link Library) MSPI TAPISVR (TAPI Server) MSP (Media Service Provider) Service Providers TSPI TSP (TAPI Service Provider) Device - Ứng dụng TAPI nạp thư viện TAPI (TAPI DLL) vào sử dụng TAPI cho nhu cầu truyền thông - TAPI tạo kết nối với TAPI Server Ngoài ra, với TAPI phiên tạo thêm đối tượng MSP kết nối với cách sử dụng tập câu lệnh định nghĩa trước, hình thành nên MSPI - Khi ứng dụng thực thao tác TAPI, thư viện TAPI làm số kiểm tra cần thiết , sau chuyển thơng tin cho TAPISVR - TAPISVR liên lạc với tài nguyên khả dụng máy tính giao tiếp với TSP cách sử dụng TSPI - Những kết nối TSP MSP diễn cách sử dụng kết nối ảo thông qua TAPI DLL TAPISVR - TSP MSP làm nhiệm vụ cung cấp thông tin trạng thái, chức thiết bị có u cầu Kết việc lập trình theo mơ hình ứng dụng hoạt động thay thiết bị mà không cần thực thay đổi mã nguồn I.3 Mơ hình ứng dụng TAPI : Khởi tạo TAPI Điều khiển phiên làm việc Điều khiển thiết bị Điều khiển phương tiện Kết thúc TAPI Khởi tạo TAPI (TAPI Initialization) : - Khởi tạo mơi trường truyền thơng máy tính - Việc khởi tạo đồng không quay trở thao tác hoàn tất bị lỗi - Nếu TAPISRV khơng chạy TAPI gọi - TAPI thiết lập kết nối cho tiến trình TAPISRV - TAPISRV nạp vào phận cung cấp dịch vụ định registry buộc chúng khởi tạo thiết bị mà chúng hỗ trợ - Lấy số phiên thích hợp cho ứng dụng TAPI, TAPI cung cấp dịch vụ điện thoại Công việc bắt buộc phải làm TAPI - Kiểm tra thu nhận thông tin liên quan đến thiết bị khả dụng cho ứng dụng TAPI - Đăng ký thông điệp để nhận kiện liên quan tới thay đổi trạng thái đường truyền Điều khiển phiên làm việc (Session Control) : - Một phiên làm việc nói chung hay gọi nói riêng kết nối hai hay nhiều địa Kết nối động đối tượng liên quan phải tạo , quản lý hủy khơng cịn dùng Trong trường hợp đơn giản trình từ lúc tạo lúc ngắt kết nối gọi - Gồm cơng việc :  Điều khiển hoạt động phiên làm việc : khởi tạo, trì kết thúc phiên làm việc  Lấy thông tin phiên làm việc : lấy thông tin chi tiết phiên làm việc Điều khiển thiết bị (Device Control) : - Thiết lập lấy thông tin thiết bị  Network : lớp giao vận cho việc truyền thông  Line : kết nối tới network Đó thiết bị vật lý bảng mạch fax, modem, hay cạc ISDN Thiết bị khơng cần kết nối thẳng vào máy tính mà có ứng dụng TAPI chạy  Channel : chia nhỏ line  Address : address đại diện cho định vị network Mỗi line hay channel có hay nhiều địa liên kết với  Terminal : nguồn hoàn trả lại cho địa đặc trưng kiểu phương tiện Điều khiển phương tiện (Media Control) : - Phương tiện phiên làm việc truyền thông thiết kế cho liệu truyền qua Nó cho phép ứng dụng nhận biết thay đổi kiểu phương tiện điều chỉnh luồng phương tiện âm lượng tiếng nói truyền Đó việc gửi nhận tín hiệu DTMF từ điện thoại Kết thúc TAPI (TAPI Shutdown) : - Kết thúc phiên làm việc - Giải phóng tài nguyên hệ thống chiếm giữ I.4 Các phiên TAPI : Bất kỳ vấn đề liên quan đến TAPI gồm có thành phần : chương trình ứng dụng, TSP, thân TAPI Mỗi ba thành phần hỗ trợ đến phiên TAPI tối đa Đây cơng việc ứng dụng phải kiểm tra chọn lựa phiên cao TAPI mà ba thành phần hỗ trợ Các số phiên trì tương thích Microsoft mở rộng khả TAPI Các phiên hệ điều hành Windows khác hỗ trợ phiên Windows khác : Hệ điều hành Windows Windows 95 Windows 98 Windows ME Windows NT Windows 2000 Windows XP Phiên TAPI Phiên TAPI tối đa ban đầu 1.4 2.0 2.2 2.2 *SP5 3.0 3.3 nâng cấp 2.2 2.2 2.2 2.2 3.3 3.3 Có thuận lợi ứng dụng TAPI 1.4 hoạt động mà khơng gặp vấn đề chạy hệ điều hành Windows khác Còn ứng dụng TAPI 2.0 tự động loại bỏ số chức chạy với TSP 1.4 Dưới chức hỗ trợ thêm phiên TAPI : Phiên TAPI Các chức hỗ trợ thêm 1.4 2.0 2.1 2.2 3.0 3.1 Các chức cho Windows 32 bit Đầy đủ chức cho Windows 32 bit; Hỗ trợ Unicode Hỗ trợ Client/Server Quản lý gọi chuyên dụng Giao tiếp kiểu COM (Component Object Model); Hỗ trợ Media Stream Providers ; TSP 2.1 dùng Một số điều khiển thiết bị điện thoại số giao tiếp trạm chuyên dụng Có thay đổi lớn phiên Thứ phiên TAPI 2.1 chức hỗ trợ Client/Server thêm vào Điều tạo khả cho thiết bị hệ thống điện thoại cài đặt máy Server mà máy Client mạng truy cập Thay đổi lớn thứ hai đến với TAPI 3.0 tổ chức đối tượng kiểu COM , tốt kiểu kiến trúc ngôn ngữ C++ cho Windows Nó tạo điều kiện dễ dàng cho việc viết ứng dụng ngôn ngữ : C++ , Visual Basic hay Java Ngoài , chức khác biệt khả hỗ trợ MSP (Media Service Providers) nhằm cung cấp cách thức truy cập luồng phương tiện gọi hỗ trợ hệ thống điện thoại theo giao thức internet (IP) II - DTMF hệ thống điện thoại : DTMF viết tắt cụm từ “Dual Tone Multi Frequency” (Cặp tín hiệu đa tần) Mỗi ta nhấn phím để gọi điện thoại, âm phát mà ta nghe tín hiệu DTMF gửi đến tổng đài - Theo chuẩn có tổng cộng 16 cặp tín hiệu DTMF tương ứng với 16 phím bấm điện thoại Tuy nhiên, với máy điện thoại thông thường nay, có 12 phím điện thoại gửi tín hiệu này, : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, *, # Bốn cặp tín hiệu cịn lại thường khơng dùng đến, phím : A, B, C, D - 16 cặp tín hiệu tổ chức dạng ma trận 4x4 Khi ta nhấn phím bình thường điện thoại, có tín hiệu phát : tín hiệu thuộc nhóm tần số cao tín hiệu thuộc nhóm tần số thấp Sự kết hợp tín hiệu tạo tín hiệu DTMF Ví dụ : Khi ta nhấn phím số điện thoại tạo cặp tín hiệu (1209Hz , 697Hz), nhấn phím # tạo cặp tín hiệu (1477Hz , 941Hz ) 697 Hz 770 Hz 852 Hz 941 Hz - 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz [1] [2] [3] A [4] [5] [6] B [7] [8] [9] C [*] [0] [#] D Các tín hiệu DTMF thường sử dụng dịch vụ hộp thư thoại hệ thống máy điện thoại trả lời tự động Khi người gọi điện tới, máy nhận u cầu người thơng qua tín hiệu  ... nhận vào tín hiệu điện thoại Dù đường dây điện thoại truyền tín hiệu dạng tương tự hay dạng số ta cần thiết bị giao tiếp máy tính đường dây điện thoại Dĩ nhiên, thiết bị giao tiếp phải có hỗ trợ... dịch vụ điện thoại tất hệ điều hành Windows Nói cách khác, TAPI tập hợp hàm đơn lẻ Windows cung cấp để hỗ trợ cho việc lập trình giao tiếp điện thoại máy tính thơng qua modem thiết bị truyền thông. .. thống điện thoại đơn giản modem I.1.2 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