TAPI軟電話通信系統(tǒng)的模塊化設計

　　TAPI：“電話應用程序接口”的簡稱( Te lephONyApplicaTIon Programm ing Interface )。它是微軟與INTEL共同開發(fā)的用于直接控制電話通信系統(tǒng)的函數(shù)集， 是微軟計算機電話集成( CTI)計劃的核心， 是微軟的w indow s開放式服務體系(WOSA ) 的一部分。它將電話、電話網(wǎng)和計算機的功能進一步集成起來， 現(xiàn)在的計算機技術(shù)不僅可以處理語音通信等低級應用， 還能處理視頻等高級應用。

　　計算機技術(shù)使得電話有軟件化趨向， 其優(yōu)勢是使電話可以變得靈活， 方便地按具體要求實現(xiàn)電話的基本功能以及附加功能。軟電話需要和通信硬件設備交互， 目前主要有兩種實現(xiàn)方法: 一是利用電腦板卡和設備公司提供的DLL來實現(xiàn)， 但功能有一定的局限性; 二是利用協(xié)議公開的標準編程接口， 但難度大， 參數(shù)復雜不易實現(xiàn)。本設計利用標準編程接口TAPI， 為了便于系統(tǒng)的集成和開發(fā)， 重點介紹以統(tǒng)一短消息的形式實現(xiàn)應用系統(tǒng)和通信設備之間交互的TAPI模塊化設計方法。該模塊化組件與系統(tǒng)集成度高， 可以方便的實現(xiàn)各種電話與控制功能。

　　2 TAPI作用及結(jié)構(gòu)分析

　　2. 1 TAPI在軟電話系統(tǒng)中的作用

　　由于TAPI應用是電訊應用， 需要連接PC 電腦和通訊硬件設備， TAPI運行在PC 機上并監(jiān)控通訊硬件設備， 所以首要任務是建立硬件環(huán)境。對于VO IP應用通信系統(tǒng)來說， 軟交換服務器是IP電話網(wǎng)的控制核心， 同時落地接入PSTN (公共電話網(wǎng)) ，PC機與軟交換服務器處于同一網(wǎng)段， TAPI與硬件交互也將通過網(wǎng)絡使用TCP/ IP協(xié)議連接。本設計的開發(fā)平臺是基于如下軟交換系統(tǒng)， 系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 軟交換系統(tǒng)

　　與新硬件被安裝到PC 機上相似， 需要在PC 機上安裝驅(qū)動程序， 但這個驅(qū)動并不是軟交換服務器的驅(qū)動， 而是這個軟交換服務器上TAPI的驅(qū)動， 這個驅(qū)動通常被稱為 “TAPI客戶端”， 目的是使PC 機上的TAPIDLL能“ 找到”該軟交換機的TAPI， 并能與之通訊。

　　2. 2 TAPI的結(jié)構(gòu)分析

　　TAPI實際上是由TAPI、TSPI( Telephony Serv iceProv ider In terface) 電話服務提供者接口和MSPI(M edia Serv ice Prov ider Interface) 媒體服務提供接口三個部分組成的。TAPI是一個為程序員提供的工具包， 它和MSPI一起使微軟視窗環(huán)境下的用戶能夠開發(fā)電話應用程序。TSPI也是一個為程序員提供的工具包， 使他們能夠進行后端服務的開發(fā)， 以操縱來自符合TAPI規(guī)范的應用請求， 也就是說， 它提供了一種連接到某一特定設備的方法。服務守護程序( TAPI Server)就是基于TSPI接口設計的， 它直接驅(qū)動通信設備并通過與TAPI動態(tài)連接庫進行交互為應用程序提供電話服務， 其總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖2 TAPI總體結(jié)構(gòu)示意圖

　　3 TAPI的模塊化設計

　　本設計主要以C++ 類的設計思想， 在MFC (微軟基礎類) 的框架下實現(xiàn)對TAPI的封裝。由于TAPI的函數(shù)調(diào)用非常復雜， 參數(shù)個數(shù)和形式多種多樣， 為了便于系統(tǒng)集成和應用程序的開發(fā)， 設計了3個控制類: TAPI應用控制類Tap iApp lication、TAPI線路控制類Tap iLine、TAPI通話控制類Tap iChannel。Tap iApplication是對整個TAPI的監(jiān)控， 是應用程序和通信設備的交互站; TapiL ine是對TAPI線路的管理， 它根據(jù)應用指令操作線路通話; Tap iChannel是對具體一路通話的管理， 它根據(jù)線路指令操作對應的通信設備并實時報告設備狀態(tài)， 這3個類的調(diào)用關系如圖3所示。

圖3 TAPI調(diào)用結(jié)構(gòu)

　　首先需要TAPI 的定義文件。由于TAPI 與W indow s集成， 定義文件在安裝好W indow s操作系統(tǒng)后就可以被找到。以C 語言方式提供的TAPI. H和TAPI32. dll文件， 包含了所有TAPI結(jié)構(gòu)和功能的定義。如果使用C、VC 或VB 開發(fā)應用， 只要在相關的開發(fā)環(huán)境中設置， 將文件引入所要開發(fā)的應用項目即可; 如果使用De lph i開發(fā)， 需要將TAPI. H轉(zhuǎn)化為Delphi中的頭文件， 再將這個pas文件引入即可; 如果使用Java開發(fā)， 需要TAPI的c lass文件。

　　該設計以VC 的MFC 為例對TAPI的功能進行模塊化實現(xiàn)， 開發(fā)過程不需要通訊硬件的支持， 調(diào)試和運行需要與通訊硬件交互， 且該組件能很好的向上向下兼容。

　　3. 1 TAPI應用控制類設計

　　TapiA pplicat ion是對TAPI的管理， 它處于調(diào)用結(jié)構(gòu)的頂層， 通過下層的服務為上層應用程序提供透明、規(guī)格化的信息服務。在通過TAPI進行遠程通信程序設計時， 必不可少的是要調(diào)用lineIn itia lizeEx( )函數(shù)以初始化TAPI， 以及調(diào)用lineOpen( )函數(shù)以打開線路， 然后才能使用TAPI進行監(jiān)控和代理呼叫等功能。除此之外， 為了編寫可靠的遠程通信程序， 還應調(diào)用有關檢測線路設備能力的函數(shù)lineGetDevC aps( ) ， 檢測TAPI版本兼容性函數(shù)lineN egotiateAPIV ersion( ) ， 檢測線路當前使用狀態(tài)的函數(shù)lineSetStatusM essages( )等以適應各種情況。最后調(diào)用liNEC lose( )函數(shù)來關閉線路， 調(diào)用lineShutdow n( )函數(shù)將應用程序與TAPI斷開。

　　為了使TAPI便于操縱， 適應不同的應用開發(fā)環(huán)境， 本文設計了In itia liseTAPI( )這個不要參數(shù)的初始化函數(shù)， 把初始化和協(xié)商TAPI版本所需要的參數(shù)通過內(nèi)聯(lián)機制進行整合， 避免了過多的參數(shù)傳遞。初始化成功后表明應用程序已經(jīng)獲得TAPI的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應用句柄。為了便于對通信設備的控制， 需要和通信設備取得聯(lián)系并打開通信線路。本文設計了OpenValidL ines( )這個不加參數(shù)的函數(shù)，只要成功返回后就可以對通信線路、通信設備進行控制了， 其函數(shù)聲明如下:

　　class T apiApplicat ion

　　{

　　pub lic:

　　Tap iApp lication( CTap isamp leD lgD lg) ;

　　~ T apiApplicat ion( );

　　/ / TAPI helper funct ions

　　BOOL InitialiseTAPI( ) ; / / Initialize TAPI

　　void ShutdownTAPI( ); / /C lose TAPI

　　void OpenV alidL ines ( ) ; / /Open the lines o fTAPI

　　/ / Variab les

　　CTapisamp leD lgm_D lg;

　　HLINEAPP m_hLineApp; / / App lication handle

　　DWORD m_NumDevs; / / Number of dev ices

　　DWORD * m _ ApiV ersions; / / API versions

　　PTAPILINE* m_pL ines; / / Device variables

　　LONG m _Curren tL ine; / / currently se lected

　　ADDRARRAY m_AddressA rray;

　　};

　　TAPI初始化工作和有效線路的打開這些復雜的功能， 通過函數(shù)內(nèi)置或全局變量傳遞， 整合成一個不要參數(shù)并且返回值為布爾類型的API函數(shù)。應用程序只要調(diào)用這兩個函數(shù)就可以實現(xiàn)對TAPI設備的監(jiān)控和操作。

　　3. 2 TAPI線路控制類設計

　　Tap iLine是對TAPI線路的管理， 為了使程序的結(jié)構(gòu)更為清晰和易于升級以及為了使TAPI能夠更方便的移植到別的應用程序中， 把TAPI函數(shù)中用于實現(xiàn)功能的一部分函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)封裝成一個類來使用。下面就是通過V ISUALC + + 編程實現(xiàn)對TAPI線路控制函數(shù)封裝類的頭文件。

　　class T apiL ine {

　　private:

　　TapiA pplicat ionm_m ainA pp; / / paren t object

　　DWORD m _LineID; / / My index

　　HLINE m _ hL ine; / / M y line hand le typedef

　　CL ist Tap iChanne*l , Tap iChanne*l >

　　ExtensionLis;t m_extensionLis;t

　　/ / the list of call channe l

　　public:

　　TapiL ine( TapiApp licat ionmainApp);

　　~ Tap iLine( ) ;

　　vo id OnEvent ( DWORD Device, DWORD Msg,

　　DWORD Param1, DWORD Param2, DWORD Param3);

　　HRESULT Open ( DWORD L ineID, DWORD

　　Ca llPr iv ilege, DWORD Med iaModes);

　　TapiChanne*l getChannel( DW dwAddressID);

　　TapiChanne*l getChanne lCall(HCALL hcall) ;

　　/ / Functions to support te lephony commands

　　BOOL M akeCa ll ( DWORD dwAddressID, LPCT??

　　STR pszA ddress) ;

　　vo id D ropCall( DWORD dwA ddressID) ;

　　vo idHo ldCall( DWORD dwA ddressID) ;

　　vo id UnholdC all( DWORD dwAddressID) ;

　　vo id B lindT ransferCa ll ( DWORD dwAddressID,

　　LPCTSTR pszAddress) ;

　　vo id R edirect ( DWORD dwAddressID, LPCTSTR

　　pszAddress) ;

　　vo id Ca llStatus( DWORD dwAddressID );

　　vo id Ca llInfo( DWORD dwA ddressID) ;

　　vo id Addressstatus( ) ;

　　};

　　TapiL ine通過復雜的參數(shù)傳遞機制， 封裝了大量的內(nèi)部變量， 通過API接口以統(tǒng)一短消息的形式接收用戶指令同時返回線路的具體狀態(tài)。最終應用程序通過調(diào)用Tap iL ine的具體函數(shù)對整個線路進行操作、控制。

　　3. 3 TAPI通話控制類設計

　　TapiChanne l是對具體通話進行控制， 呼叫是TAPI開發(fā)最常用的一個功能。調(diào)用Tap iL ine 的M akeC all ( DWORD dwAddressID， LPCTSTR pszAddress) ， 傳遞當前號碼和目標地址就可以進行撥打電話， 把撥打電話的其他細節(jié)進行內(nèi)部傳遞。當以上函數(shù)調(diào)用成功后， TSP 就會控制通訊設備外呼指定的電話， 該函數(shù)調(diào)用后會立刻返回到應用程序， 但該電話是否成功撥通， 則是依靠消息來判斷， 包括TAPI的其他功能也是這樣的處理方式。其他常用的電話功能如接聽、掛斷、轉(zhuǎn)移、三方等都有對應的函數(shù)實現(xiàn)。

　　TAPI初始化成功后， 應用程序就和TSP設備建立了聯(lián)系。應用程序就可以通過TAPI函數(shù)控制電話線路、監(jiān)控線路狀態(tài)。函數(shù)lineOpen調(diào)用成功后進入消息循環(huán)， 新生成的呼叫處于IDLE 狀態(tài)， 隨后根據(jù)狀態(tài)指令執(zhí)行不同的操作。當調(diào)用lineM akeC all( )后， 線路狀態(tài)進入D IAL ING、PROCEDING， 當收到異步響應或者應答后進入呼叫狀態(tài)循環(huán)并依次進入CONNECTED和DISCONNECTED， 最后回到初始化狀態(tài)。當有一路電話呼入時， 線路狀態(tài)進入OFFER ING、自動調(diào)用lineAnsw er( )后進入ACCEPTED、PROCED ING， 當收到異步響應或者應答后進入呼叫狀態(tài)循環(huán)并依次進入CONNECTED和D ISCONNECTED， 最后回到初始化狀態(tài)， 整個TAPI狀態(tài)圖如圖4所示。

圖4 TAPI狀態(tài)機。

　　3. 4 TAPI的消息處理

　　line ln itia lizeEx函數(shù)中第3個參數(shù)傳入的參數(shù)是方法的地址， 這個方法將處理通訊設備發(fā)出來的所有TAPI消息， 這個方法必須按固定的格式定義:

　　vo id CALLBACK Tap iLineCa llback(

　　DWORD dwDev ice,

　　DWORD nM sg,

　　DWORD dw Instance,

　　DWORD dwParam1,

　　DWORD dwParam2,

　　DWORD dwParam3)

　　方法名TapiL ineC allback， 可以自己定義， 只要將此函數(shù)名作為參數(shù)傳入linelnitializeEx， 該方法就可以工作， 方法參數(shù)將由通訊設備的TSP 來填寫，并傳給上層應用。關鍵是要了解在某時刻觸發(fā)此方法后， 各參數(shù)值的意義以及此時收到此消息所表示的意義。要注意的是: 即使完成一個最簡單的通話，都會得到許多TAPI消息， 這些消息以時間順序產(chǎn)生， 每產(chǎn)生一個消息， 就會進入Tap iL ineCallback方法中， 所以要抓住并處理關鍵消息。

　　以收到來電為例， 主要處理2個消息。

　　( 1) 參數(shù)dwMsg = LINE _ CALLSTATE 并且dwParam:l LINECALLST _OFFER ING。此時可以把表示該來電的hDev ice保存到應用中， 以便隨后的處理。

　　( 2)參數(shù)dwMsg= LINE _CALLINFO。此時通過TAPI函數(shù)lineG etCa lllnfo 可以得到來電信息， 例如來電主叫號碼、被叫號碼等。當收到來電消息后， 就可以在界面上切換應用狀態(tài)以通知用戶， 或記錄數(shù)據(jù)庫等， 按需要進行處理。與來電消息類似， 當有其他電話事件發(fā)生后， 就會發(fā)生相應的消息。

　　4 結(jié)束語

　　雖然TAPI產(chǎn)品化的應用不多， 但其提供的功能卻是強大的。TAPI主要用來控制通訊設備， 在這個基礎上再實現(xiàn)更多的功能。曾經(jīng)也有人用來實現(xiàn)控制家用普通Mode;l 如果用于控制交換機， 可以實現(xiàn)對來電排隊等高級功能; 也可以建立企業(yè)呼叫中心。

　　研究了TAPI的工作流程， 及TAPI功能模塊的實現(xiàn)， 并對其函數(shù)進行了封裝設計處理。介紹了使用TAPI編寫電話控制程序的完整步驟， 對TAPI在軟電話應用系統(tǒng)中的二次開發(fā)奠定了基礎。