TAPI軟電話通信系統(tǒng)的模塊化設(shè)計

　　1引言

　　TAPI：“電話應(yīng)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(wù)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(yīng)用，還能處理視頻等高級應(yīng)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(shè)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(shè)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(biāo)準編程接口，但難度大，參數(shù)復(fù)雜不易實現(xiàn)。本設(shè)計利用標(biāo)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(yīng)用系統(tǒng)和通信設(shè)備之間交互的TAPI模塊化設(shè)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(yīng)用是電訊應(yīng)用，需要連接PC電腦和通訊硬件設(shè)備，TAPI運行在PC機上并監(jiān)控通訊硬件設(shè)備，所以首要任務(wù)是建立硬件環(huán)境。對于VOIP應(yīng)用通信系統(tǒng)來說，軟交換服務(wù)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(wù)器處于同一網(wǎng)段，TAPI與硬件交互也將通過網(wǎng)絡(luò)使用TCP/ IP協(xié)議連接。本設(shè)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(wù)器的驅(qū)動，而是這個軟交換服務(wù)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(wù)提供者接口和MSPI（M edia Serv ice Prov ider Interface）媒體服務(wù)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(yīng)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(wù)的開發(fā)，以操縱來自符合TAPI規(guī)范的應(yīng)用請求，也就是說，它提供了一種連接到某一特定設(shè)備的方法。服務(wù)守護程序（ TAPI Server）就是基于TSPI接口設(shè)計的，它直接驅(qū)動通信設(shè)備并通過與TAPI動態(tài)連接庫進行交互為應(yīng)用程序提供電話服務(wù)，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(shè)計

　　本設(shè)計主要以C++類的設(shè)計思想，在MFC （微軟基礎(chǔ)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(fù)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(yīng)用程序的開發(fā)，設(shè)計了3個控制類： TAPI應(yīng)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(yīng)用程序和通信設(shè)備的交互站； TapiL ine是對TAPI線路的管理，它根據(jù)應(yīng)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(yīng)的通信設(shè)備并實時報告設(shè)備狀態(tài)，這3個類的調(diào)用關(guān)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(yīng)用，只要在相關(guān)的開發(fā)環(huán)境中設(shè)置，將文件引入所要開發(fā)的應(yīng)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(shè)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(yīng)用控制類設(shè)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(wù)為上層應(yīng)用程序提供透明、規(guī)格化的信息服務(wù)。在通過TAPI進行遠程通信程序設(shè)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(yīng)調(diào)用有關(guān)檢測線路設(shè)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(dāng)前使用狀態(tài)的函數(shù)lineSetStatusM essages（ ）等以適應(yīng)各種情況。最后調(diào)用lineC lose（ ）函數(shù)來關(guān)閉線路，調(diào)用lineShutdow n（ ）函數(shù)將應(yīng)用程序與TAPI斷開。

　　為了使TAPI便于操縱，適應(yīng)不同的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，本文設(shè)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(yīng)用程序已經(jīng)獲得TAPI的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用句柄。為了便于對通信設(shè)備的控制，需要和通信設(shè)備取得聯(lián)系并打開通信線路。本文設(shè)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(shè)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 lg 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 lg 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(fù)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(yīng)用程序只要調(diào)用這兩個函數(shù)就可以實現(xiàn)對TAPI設(shè)備的監(jiān)控和操作。

　　3. 2 TAPI線路控制類設(shè)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(yīng)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 ion ainA pp； / / paren t object

　　DWORD m _LineID； / / My index

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

　　CL ist

　　ExtensionLis；t m_extensionLis；t

　　/ / the list of call channe l

　　public：

　　TapiL ine（ TapiApp licat ion

　　~ 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(fù)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(yīng)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(shè)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(dāng)前號碼和目標(biāo)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(dāng)以上函數(shù)調(diào)用成功后，TSP就會控制通訊設(shè)備外呼指定的電話，該函數(shù)調(diào)用后會立刻返回到應(yīng)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(yīng)的函數(shù)實現(xiàn)。

　　TAPI初始化成功后，應(yīng)用程序就和TSP設(shè)備建立了聯(lián)系。應(yīng)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(dāng)調(diào)用lineM akeC all（ ）后，線路狀態(tài)進入D IAL ING、PROCEDING，當(dāng)收到異步響應(yīng)或者應(yīng)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(dāng)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(dāng)收到異步響應(yīng)或者應(yīng)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(shè)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(shè)備的TSP來填寫，并傳給上層應(yīng)用。關(guān)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(guān)鍵消息。

　　以收到來電為例，主要處理2個消息。

　?。?）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(yīng)用中，以便隨后的處理。

　?。?）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(dāng)收到來電消息后，就可以在界面上切換應(yīng)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(dāng)有其他電話事件發(fā)生后，就會發(fā)生相應(yīng)的消息。

　　4結(jié)束語

　　雖然TAPI產(chǎn)品化的應(yīng)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(shè)備，在這個基礎(chǔ)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(shè)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(yīng)用系統(tǒng)中的二次開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。