【doc】一种小型语音信箱的实现

【doc】一种小型语音信箱的实现 一种小型语音信箱的实现 ? ? ? 第14@第3期 1994~9月 {各鸹 南京邮电学院 Journ~Nsniing]n.~itulcofpostsand ?.14?3 Sept1994 一 种小型语音信箱的实现 刁龙柯卫 (南京邮电学院无线电工程系.南京.210003) 7『6Iq- 摘要介绍了语音信箱(?岱s)的基本理论和它在通信领域申的主要应用.利用计算机 和专用电话语音处理卡,开发了一种适合于用户交换机的小型语音信箱系统. 关键词,语音信箱.语音,数据库 中国法分类号:"['N916.4,TP891 O引言 随着邮电通信事业的迅速发展,电子信箱作为一种新的计算机应用手段得到广泛推广.电 子信箱中的消息传递包括文字,图像,传真,语音,电报和可视图文等.目前语音信箱的用 户量在电子信箱业务中是最大的一种.语音信箱的作用是将模拟语音信号进行数 字化编码压 缩处理和存储转发(vs&F).语音信号的信息量比文字大得多.各种大容量,高速度存储媒 体的出现给语音信箱的推广打下了基础.语音信箱服务系统有几种类型,也可以说有几种不 同的使用方法.一种类型是独立语音信箱系统.它是一种小型语音信箱系统,需要与用户交 换机(PBX)结合,可以支持电话无人自动转移到信箱,电话自动应答录音和语音听取功能. 一 般说来,这样的系统的总录音时间在几小时到几十小时以内.另一种主要的语音信箱类型 是168声讯服务中心,它分成公共信箱和私人信箱.公共信箱可以提供咨询服务,倒如气象, 股票价格,点歌和心理咨询等.私人信箱应具备独立信箱的功能,井可以与寻呼台结合,自 动传呼BP机.还有一些其它的语音信箱类型见文献[1]和E22. 1TELELINK卡简介 l992年,从台湾引进了TELELINK卡.此卡集语音录放,电话线路接口,传真和数据机于 一 体,是目前市场上较流行的电话语音卡嘲.其硬件特点有: (1)该语音卡的语音信号的记录和再生使用专用语音芯片——日本东芝公司的T6668语 音处理器.其编码方式为ADM自适应增量调制,多种采样速率由计算机控制.在大的动态范 围内,有高保真的音质和信噪比. 收藕日期:1994--05--23 第1怍者刁龙.31岁,男,讲师 ? 30南京邮电学院第14卷 (2)带有外线电话接口和振斡检{Ijj电路.电话接口完垒符台电气安垒(FCC).在 386DXt33咀上的计算机上,可同时插A.4块卡.采取多进程处理方式,可同时进行放音,双音 多频(DTMF)的检测,振铸检测和双音频/脉冲拨号,不会相互串扰. (3)采用先进的双缓冲方式进行大规模数据 传送,减少主机所耗费的趾理时闻.提高了系统的 吞吐量. (4)不占用AT总线存储器地址空间,不影响 DOS系统的内存管理,具有较高的软硬件适应性. (5)可选择的t/O基地址和可选择的中断 号. (6)与市售的其它数据机和传真机一样,其 敷据机传输速度为2400b/s,传真机速率为9600 b/s.可用软件设置可能需要的任何参数. 囝1是TELELINK卡语音电话处理的逻辑幽. 2小型语音信箱的基本原理和组成 氤I振臂桂州lI信号音检测I拄IDM&J号I DSP数字信号址理单元 兰三三兰计算机总线三三三兰 图lTelelink卡语音电话逻辑困 语音信箱服务系统(VMSS)是目前国际通信领域高科技的结晶,它集计算机技术,语音 趾理技术,数据库技术和现代通信技术于一体,充分反映了许多领域的技术发展.语音信箱 是目前世界上近几年中刚开始流行的通信手段之一,它与电话,无线寻呼,移动电 话,数字 式无绳电话CT2'和数据通信等联阿.形成了一个高技术的现代通信网. 作为一种通信服务设备的VMSS是一个接人电话局,用户交换机,集中式交换 (CENTREX)或键控电话系统的独立设备,但也可是综合设备.它专用于对语音的接收,存 储和提取.由于采用了计算机及其数据库技术,因此只要通过电话网将电话接人语音信箱系 统.就可使用户在任何时候和任何地点,使用电话获得VMSS的服务. 当用户取得语音信箱使用权后,就会得到1个信箱号码(--般为用户的市话号码或分机号 码)和1个密码(可由用户任意修改设定).如果他人需要与信箱用户联系时,可以在任意地 点利用电话进行联系.当主人的电话忙或无人接听时,程控交换机就将它自动转入语音信箱. 他人即可根据系统的语音提示将信息存人该信箱(投人邮件).信箱主人则可利用电话.运用 其自己的密码(信箱钥匙)开启自己的信箱,取出语音.信件".山于整个VMSS的功能完垒 由计算机自动操作,因此保密性强,安垒性高. 本文介绍的小型语音信箱系统是为了配台PBX而设计的.说得更具体些,它是为了配台 looF]以下的用户交换机丽设计的.它与PBX的配台使用,将会提高PBX的服务,拓宽PBX 的功能.它具有VMSS所必需的留言,听取留言,删除留言,设置和修改密码,信箱数据库管 理和系统参数设置等功能. 下面,介绍整个系统的设计过程和设计. 2.】小型语音信箱系统容量的设计依据 由TELELINK语音卡提供的资料可知,每秒语音数据将占据4K字节的存储空间. 因此,整 ? ? ? ? 刁龙等:一种小型语音信箱的实现31 个VMSS所需的语音数据存储空间为 M×L×4000××? 式中,为每个语音信箱所能保存的留言总数,本系统设定为l0;L为每条留言的最大 时网 (s),本系统规定为60s;R为语音邮件的平均使用率,假定为50;?为系统中语音信箱 的数 量,本系统暂定为lO0.根据上述公式和设定,本系统的总容量为: 10×60×000×50×lO0=l20M字节 2.2系统参数 2.2.1公共参数 提示音语音种类:女声普通话 按键播人时闻tl0s(提示音后系统的等待时限) 2.2.2信箱参数 信箱信息空间分配:动态分配 每条留言时长:60s 信箱号码长度:2位 2.3小型语音信箱处理流程 在整个系统设计中,将一路用户的 状态定义为一个状态对象,例如摘机,挂 机和按键输人等.将系统的处理功能定 义为相应的事件对象,例如留言,听取留 言和密码修改等.这样定义有2个优点: 一 个优点是可充分利用面向对象的操作 (ooP)方法,另一个优点是当将来增加 系统功能时,可以简化软件设计.因为系 统功能的增加,不外乎是状态的增加和 处理功能的增加.囝2示出语音信箱的流 拨号方式:双音频DTMF 拨号位问时限:?l0s 每一信箱用户留言数:l0 留言刷新时同:l,5天(软件控制) 密码长度:位 图2语音信箱流图 程. 由于率系统使用了TELELINK卡作为系统的硬件环境,并利用随卡的C语言库, 因此接 口部分软件用8O86/8088汇编语言和c++语言编写.系统主程序和数据库用 FOXPRO2?0编 制. 信箱数据库的格式如下; 信箱号码Numeric2位信箱用户姓名Character20位 密码Numeric4位留言数Numeric2位 听取留言次数Numeric4位留言刚同Data8位(最后1次) 下面,简单介绍留言,听取留言和密码修改等模块的基本原理. 2.3.1留言 留言过程实际上是一个录音过程.圈3是留言模块流图.录音过程通过一个录音状 态事件 . 32南京邮电学院第14卷 处理程序来完成.利用TELELINK卡的双缓冲方式,首先将数字化语音存人双缓冲区,然后逐 区交叉转存到相应的语音数据文件中,予以保存.这样,可充分提高存储速度,保证系统资 源的合理利用. 录音状态事件处理程序用c++语言编写.它由以下几部分组成:缓冲区动态分配,语音 数据文件转存,DTMF检-测,时长控制和终止录音. 2.3.2修改密码 为了防止非法用户窃取.信箱密码以听取留言,本系统建立了信箱主人随时修改密码的子 功能,以保护信箱的保密安全性.图4是修改密码流图. 图3留言模块流图图d修改密码模块流图 修改密码,必须在正确输入原有密码的基础上才能进行.输入原有密码,用户有2次机会. 一 旦确认新密码正确后,以后的操作将以新密码为准. 2.3.3听取留言 图5是听取留言模块流图-当选择听取留言时,为保护信箱用户的利益,必须要求用户输 入信箱密码,以防止信息的泄露?密码山4位数字组成,由信箱主人自行定义,并且是可以修 改的. 如果用户输入的密码有误时,系统将播放辅导音,要求用户重新输入密码. 如果再次发 ? ? ? ? ? 刁龙等:一种小型语音信箱的实现33 生错误,将退出系统. 当信箱有多个留 言段时,系统用语音 提示用户逐个听取, 并可重听. 考虑到语音信箱 的计费问,本系统 设置了信箱计次字 段.每听取1次留言, 语音信箱的听取次数 就增加l,而留言和修 改密码则不计次. 接收轱^衍l —— 脒留官.请按键 笨岔亭蓦辏嚣.2 出.请按健d 接收用户按健选择 衍码不正确, 请堑新精^ 2.d信箱管理系统(睦堕自 为了对语音信箱 中的有关参数进行控 制,并对相关语音数 据库进行日常维护, VlvISS系统的管理包 括参数设定,信箱运 行状态显示,数据库 增删,修改维护和系 统管理程序等部分 下面,逐一介绍这几 个部分. 您啦择了删除功能 这将删髂悠信箱中蚰 生部留亩,确认请拄 *键 接收用户 拓健选择 I健 删障留言 结 指引重新指『 奉提留言文件 其它键 r古 修改指引指向 下十留言文件 图5听取留言模块流图 稼信箱中已 戳有新倥『言 . 2.d.1参教设定 当启动了语音信箱系统时,对系统的初始参数有相应的软省设定.例如,留言时限 缺省 值为6Os,留言l6II新时闻为1天-考虑到系统的实用性和灵活性,本系统可以根据 特定的使用 要求和运行环境来重新设定系统参数. 2.4.2信箱运行状态动态显示 在启动语音信箱服务系统后,不需要由人来进行操作.因此,需要了解系统的运行情况. 为此,我们编制了信箱运行状态动态显示程序.这一程序可以显示线路中正在进行的操作,例 如留言状态,听取状态,修改密码状态和正在操作的信箱的留言数等参数. 2.4.3信葙数据库的维护和管理 由于启动后本系统是自动执行主程序的,为了能够进行相关数据库的维护,我们在主程 序中定义了】个热键来使系统进人维护管理. 本系统的维护管理程序是利用FOXPRO2.0的屏幕生成器功能自动生成的.其屏幕菜单如 图6. 一西 > 3d南京邮电学院第l4卷 信箱教据库管理 信箱号码t35分机号码一 主人挂名t张髓 信箱臼育教t3听取捉散一7 <T库首><N下条><P上条><B库尾> <L播放><H挂机>l<D群除><^增加>l<Q退出> 图6信葙数据库管理屏幕界面 2.4.4系统管理程序 语音信箱服务系统的系统管理程序是整个系统软件的框架程序.它连接接口控制程序,事 件处理程序和数据库管理程序等,保证了整个系统的运行.项目管理器是FOXPRO2.O的 强有力的工具,使用项目(PROJECT)将每个应用程序及相关数据集成为一体,可生成应用程 序(.APP)或完全脱离FOXPRO2.0环境的执行文件(.EXE)(见王振诚,董云编.FOXPRO 2.O运用技术开发.北京:北京希望电脑公司,l992). 3结束语 语音信箱是我国九十年代新发展起来的一种通信业务,现在已越来越受到人们的重视和 青睐.在分析了语音信箱的发展过程和现状后,我们自行开发出1种用于用户交换机的小型语 音信箱系统.它为用户交换机的使用提供了一个引人注目的新功能.它特别适用于人员流动 较大的环境,例如宾馆和饭店的交换机. 参考文献 1范青.电话网上的增值业务.邮电设计技术,1993,(7):11,16 2郭彦涛.实用的十人语音信筘设计.无线电通信技术,1993,】9(4):56~65 3柯卫.基于.OOP的语音信筘服务系统设计:[硕士].南京:南京邮电学院无线电工程系,1994 ? ? ? ? I 刁龙等:一种小型语音信箱的实现 ASmall—ScaleVoiceMailBoxesServiceSystem DiaoLongKeWei I~rtmcntPdlg~oE幛nc咖,N~/nglr~tutv?, andTeleo~nmtmicatioas.210003,N~ilng.PRC7 kbs(ractTheprincipleandcons叽】仳 i0noftheVoiceMailboxesServiceSystem(VMSS)anditsap- plicationsinthefieldofcommunicationsareintroduced.Usingcomputerandspecialvoice— processing card,asmall-scaleVMSSwhichisdesignedforPrivateBranchExchange(PBx)isdeveloped. Keywords:voicemailboxes,voice,database~